Основы палеонтологии. Геологическая летопись: от горных пород до динозавров

О книге

Перед вами пособие для самостоятельного изучения палеонтологии.

Палеонтология – наука о древних живых организмах. Это отражено в её названии, которое составлено из трёх древнегреческих слов: палеос (palaios) – ‘древний’, онтос (ontos, род. падеж от on) – ‘существо’ и логос (logos) – ‘слово, учение’. Она находится на стыке биологии и геологии, так как исследует древние организмы на основе их фоссилий (окаменелостей), сохранившихся в горных породах.

Важно не путать палеонтологию с археологией, которая изучает прошлое человечества на основе вещественных источников и остатков древних людей. Хотя археология может изучать и остатки других организмов, если они были связаны с людьми (одомашненные животные и растения, добыча охотников).

Эта книга познакомит вас с геологической составляющей палеонтологии. В первой части (главы «Горные породы» и «Стратиграфия и геохронология») вы узнаете, из чего состоит геологическая летопись и как её изучают, во второй части (главы «Фоссилии» и «Тафономия») – какие бывают фоссилии и как остатки организмов попадают в геологическую летопись. В конце вас ждут задания для самопроверки и список литературы. В книге отражены последние научные данные и указаны основные различия между русской и английской терминологией.

Пособие представляет собой адаптированную версию онлайн-курса автора «Основы палеонтологии: читаем геологическую летопись» (2023).

Дата публикации: 2025.

Об авторе

Семён Морозов – биолог по образованию, автор научно-популярных публикаций по палеонтологии и зоологии (N + 1, «Вокруг света»). Окончил кафедру зоологии позвоночных биологического факультета СПбГУ, где изучал микроструктуру костей динозавров.

Введение

Историки реконструируют прошлое человечества на основе различных письменных источников, таких как летописи. Геологи – тоже своего рода историки, так как они реконструируют историю Земли на основе геологической летописи. Эта летопись представляет собой совокупность горных пород земной коры (см. рис. 1) – прежде всего тех пород, которые откладываются в виде слоёв.

Рис. 1. Строение Земли. По сравнению с мантией и ядром земная кора очень тонкая, однако она важна для понимания истории нашей планеты (схема автора)

В горных породах могут сохраниться остатки древних живых организмов (например, кости и раковины), отпечатки и слепки их тел, а также следы их жизнедеятельности (например, отпечатки конечностей и экскременты). Всё это называется фоссилиями (от лат. fossilis – «выкопанный»). Фоссилии также называют ископаемыми остатками (или просто ископаемыми) и окаменелостями.

Следует иметь в виду, что слово «ископаемый» (то есть «выкопанный») обозначает также различные вещества, добываемые в недрах Земли, и употребляется в следующих терминах: полезные ископаемые, горючие ископаемые, ископаемое топливо. Кроме того, это слово в переносном смысле используется в термине живые ископаемые – так условно называют современные организмы, которые очень похожи на своих вымерших предков и представляют собой последних представителей древних групп (например, рыбы латимерии).

Рис. 2. Ископаемая раковина аммонита Peltoceras sp. из среднеюрских отложений России

Слово «окаменелость» может ввести в заблуждение: фоссилии не всегда представляют собой «камень» (то есть минерал или горную породу) – иногда они могут содержать и исходное органическое вещество (далее мы обсудим это подробнее).

Обратите внимание, что в русскоязычной палеонтологической и геологической литературе в отношении того, что остаётся от организмов, используется слово «остатки», а не «останки».

Совокупность всех фоссилий, сохранившихся в горных породах, часто называют отдельным термином – палеонтологической летописью (другие варианты: летопись окаменелостей, ископаемая летопись). Таким образом, палеонтологическую летопись можно рассматривать как часть геологической летописи.

Часть I. Геологическая летопись

Глава 1. Горные породы

Геологическая летопись состоит из горных пород. В этой главе вы узнаете, что такое минералы и горные породы, познакомитесь с классификацией горных пород по происхождению и с циклом преобразования, в ходе которого одни породы превращаются в другие. Вы также узнаете, что такое горючие ископаемые, в каких горных породах следует искать фоссилии и как классифицируют осадочные породы по обстановкам осадконакопления.

1.1. Горные породы: определение и классификация

Минералы – это однородные по составу простые или сложные вещества, которые, как правило, являются твёрдыми телами с кристаллической структурой. Они образуются в ходе различных физико-химических процессов и могут существовать как в виде отдельных кристаллов, так и в виде минеральных агрегатов, таких как друзы (сростки кристаллов, наросших на общее основание) и конкреции (стяжение минералов вокруг песчинок или органических остатков).

Плотный или рыхлый агрегат одного или нескольких минералов, который составляет существенную часть земной коры, называется горной породой. По данным Международной минералогической ассоциации, существует около шести тысяч минералов, но породы образуют только несколько десятков – так называемые породообразующие минералы.

К породообразующим минералам относятся, в частности, полевые шпаты, слюды и кварц. Например, горная порода гранит состоит из полевых шпатов, слюд и кварца, в песчанике преобладают кварц и полевые шпаты, а кварцит состоит в основном только из кварца (рис. 3).

Продолжить чтение