Изучение древних споровых растений
Много миллионов лет назад на Земле появилась растительность. Отмирая, она оставляла после себя следы: отпечатки стеблей, листьев, семян — в каменном угле и других отложениях. Масса спор и пыльцы ежегодно осыпалась на землю и погребалась новыми слоями осадков. И так год за годом, тысячелетие за тысячелетием.
Сначала возникли споровые растения, потом — цветковые. Со временем менялся облик растений, появлялись новые виды, роды, семейства.
В начале XVIII века, когда увеличительная оптика стала совершенней, ученые обратили внимание на странные, очень красивые микроскопические зерна, которые встречались почти во всех геологических отложениях. Здесь же находили отпечатки многих неведомых растений. Начали смотреть внимательнее, сопоставлять и поняли, что это — пыльца и споры древних растений. Но только в нашем столетии ученые разработали основы нового метода определения флоры и растительности прошлых времен. Этот метод назвали спорово-пыльцевым. С его помощью восстановили растительность и ее смены во времени, климат и всю природную обстановку прошлого. Теперь спорово-пыльцевой метод применяют палеоботаники, палеоклиматологи, геологи, археологи, медики и даже строители. Геологи, например, используют его при изучении стратиграфии отложений, то есть их последовательного напластования. Они определяют состав пыльцы и спор, а по ним — и возраст древних слоев земли. Если, допустим, встречается много спор древовидных плаунов и папоротников, то делается предположение, что здесь может быть угленосный пласт. Но мы не будем углубляться в такую древность, а посмотрим, что же дает спорово-пыльцевой метод для познания голоцена.
Пыльца и споры ежегодно, с «пыльцевым дождем», опадают на поверхность почвы лесов, болот, озер, морей. Лучше всего они сохраняются в отложениях болот и озер, там, где идет постепенное и непрерывное накопление осадков и нет их механической переработки. За одно лишь лето на поверхность болот падает астрономическое количество пыльцы и спор. Например, одна ветвь березы десятилетнего возраста образует 100 млн. пылинок, а сосны — 350 млн. Каждое растение имеет только ему свойственное строение оболочки и свой размер зерна. Его содержимое со временем разрушается, а оболочка в благоприятных условиях остается неизменной тысячелетия и даже миллионы лет. Интересно отметить, что спорополленины, основные вещества оболочек пыльцы и спор,— самые стойкие природные органические соединения в мире живых веществ.
Палинолог Л. Филимонова определяет
под микроскопом ископаемую
пыльцу и споры
Доставая образцы торфа с различной глубины и анализируя их, мы читаем «пыльцевую летопись» истории, где отдельными «будвами» являются микроскопические пылинки. Какие же разные пылинки у растений! У ели и сосны — это два воздушных мешка на круглом пыльцовом зерне; у березы, ольхи и лещины— пузырек с пятью порами; споры некоторых папоротников, плаунов и сфагнов имеют трехлучевую щель в центре, но совершенно разное строение оболочки.
Образцы торфа, сапропеля или глины определенным способом обрабатывают, чтобы удалить все ненужное и оставить только пыльцу и споры. Капельку полученного осадка рассматривают под микроскопом, при увеличении от 70 до 900 раз. В одном образце насчитывают до 1000 зерен, которые представляют разное количество растений (деревьев, трав, мхов). Их может быть от 20 до 50 и более. После подсчета определяют процентное соотношение растений (спектр), чтобы можно было их сравнить. И как завершение — построение диаграммы, где последовательно изображены все спектры. Каждая зона (ряд одинаковых спектров) отражает соотношение растений в то или иное прошлое время.
Теперь мы можем восстанавливать не только голоценовую, но даже и более отдаленную по времени растительность. Климат реконструируется уже по характеру растительности. Здесь на помощь палеогеографии и палеоклиматологии приходят современные ЭВМ.
Есть и другие методы, с помощью которых можно многое узнать о характере прошлой растительности, ее возрасте и климате. Например, палеоботанический метод — древние растения определяются по сохранившимся крупным остаткам коры, эпидермиса семян и пр. Есть метод определения абсолютного возраста осадков по содержанию в них изотопа углерода (С14), метод диатомовый и др. Все они дополняют и уточняют друг друга и корректируют конечные результаты.
А теперь посмотрим, как изменялись послеледниковые ландшафты в разные периоды голоцена.
Сувениры
Бруски