Палеоботаніка
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Палеоботаніка

Палеоботаніка (від палео... і ботаніка ), палеофітологія, галузь ботаніки, що вивчає викопні рослини . Включає різностороннє дослідження рослин геологічного минулого, класифікацію цих рослин, встановлення їх спорідненості між собою і з сучасними рослинами, виявлення їх розподілу по поверхні Землі в різні геологічні періоди, а також закономірностей зміни рослинного покриву. П. з палеозоологією зазвичай об'єднують в палеонтологію .

  Основні напрями і методи. Систематика викопних рослин (систематична П.) грунтується на тих же принципах, що і систематика сучасних рослин, хоча і має ряд особливостей. Оскільки у викопному стані зазвичай знаходять розрізнені залишки рослин, приналежність яких до одного і тому ж таксона не завжди удається довести, їх часто описують під різними видовими і навіть родовими назвами (див. Орган-пологи ). Об'єднання роз'єднаних залишків рослин під однією і тією ж назвою можливо лише за умови доказу їх органічному зв'язку. Завдання морфологічною П. полягають в з'ясуванні зовнішньої і внутрішньої будови і реконструкції подоби рослин геологічного минулого. Дані морфологічною П. використовуються систематичною П., флористчною П., або палеофлористикою, і палеоекологією і служать фундаментом для з'ясування доріг еволюції рослинного світу в цілому, історії окремих таксонов, а також для побудови системи філогенезу рослинного світу. Палеофлористика — порівняльне вивчення флори геологічного минулого — дає коштовний матеріал для стратіграфії і палеогеографічних реконструкцій.

  Палеоекологія рослин вивчає умови існування рослин і їх співтовариств в геологічному минулому, як на підставі морфологічних особливостей будови викопних рослин так і сукупності рослинних залишків в похованні ( тафоценоз ) і структури самого поховання (див. Тафономія ) .

  Кордони між цими основними напрямами П. значною мірою умовні. Зазвичай палеоботанік, вивчаючи флору певного віку, одночасно займається систематикою, морфологією і екологією викопних рослин.

  Розділення П. на дисципліни визначається приналежністю залишків рослин, що вивчаються, до того або іншого органу (листя, плоди і насіння, деревини, спори і пилок і ін.) і формою їх збереження у викопному стані (фітолейми, скам'янілості, відбитки і т. д.). Фітолейми — муміфіковані рослинні залишки, в різній мірі змінені, інколи слабо мінералізовані (їх часто називають муміфікаціями). Скам'янілості утворюються в результаті заміщення тканин рослини мінеральною речовиною. Відбитки, як правило, не просто механічні відтиски листя або ін. частин рослин; вони зазвичай супроводяться залишком самої рослини, яка зберігається або у формі фітолейми, або у формі своєрідної плоскої скам'янілості.

  Для розділу П., що вивчає переважно відбитки (рідше залишки) листя, стебел і ін. частин рослин, запропонована назва іхнофітология (від греч.(грецький) ichnos — слід, залишок). Вивченням епідерми, особливо устьічного апарату листя і ін. органів викопних рослин, займається палеостоматографія (від греч.(грецький) stoma — отвір). Викопні плоди, насіння, мегаспори, тобто діаспора, або зачатки, вивчає палеодіаспорология (або палеокарпология). Дослідженням викопних спор і пилку займається палеопалінология (див. Спорово-пилковий аналіз ). Вивчення викопних деревин відокремилося в палеоксилологию (від греч.(грецький) xylon — дерево).

  В самостійні дисципліни виділилися палеомікологія (вивчення викопних грибів) і палеоальгология, або точніше палеофікологія (від греч.(грецький) phykos — морська трава). Вивчення планктонних форм викопних водоростей набуває все більше стратиграфічне значення. Для розуміння ранніх етапів розвитку органічного світу дуже важливе дослідження прадавніх бактерій, цианей і водоростей.

  Основні етапи розвитку. Залишки викопних рослин у вигляді уламків скам'янілої деревини, відбитків листя, янтару і ін. були відомі з давніх часів. Так, в 6—5 вв.(століття) до н.е.(наша ера) Ксенофан писав про знахідку «лаврових листя» в гірських породах о. Парос. Проте відбитки листя і ін. сліди і залишки древніх рослин довгий час тлумачилися як гра природи. Леонардо да Вінчі і сучасні йому учені оцінювали ці утворення як залишки колись існуючих рослин, але не мали уявлення про міру їх старовини. У кон. 17 і в 18 вв.(століття) увага учених була зосереджена на визначенні викопних рослин шляхом порівняння їх з сучасними і на створенні класифікації типів рослинних залишків. Мабуть, перша вельми детальна класифікація фітофоссилій (викопних рослин) була видана в Лондоні в 1699 Е. Лойдом. У 18 ст німецькі палеоботаніки Р. Фолькман, Р. Кнорр, І. Вальх і ін. опублікували декілька монографій з описом і зображенням викопних рослин. Проте лише введення на рубежі 18 і 19 вв.(століття) англійським ученим У. Смітом палеонтологічного методу у стратіграфію дозволило створити перші схеми періодизації історії розвитку рослинного світу. Після того, як німецький палеоботанік Е. Шлотхейм (1804) вперше застосував бінарну систему До. Ліннея до викопним рослинам, починається розвиток систематики викопних рослин. Чеський палеоботанік К. Штернберг (1820—38) і французький — А. Броньяр (1822—38), що запропонували розділення історії рослинного світу відповідно на 3 і 4 періоди, виходили з уявлень про різну міру старовини різних класів рослин. Тим самим вони заклали основу майбутньої філогенії рослин. Великий вклад в систематику викопних рослин зробили англійські ботаніки Дж. Ліндлі і У. Хаттон (1831—37), німецький палеоботанік Г. Гепперт (1836—45), німецький міколог і палеоботанік А. Корда (1845), австрійський ботанік Ф. Унгер (1845). У Росії окремі повідомлення про викопні рослини були опубліковані в 18 ст, але особливе значення мали роботи Я. Г. Зембніцкого (1825—33), в яких викладалися методи П. і був дан огляд всіх відомих на той час викопних рослин. Перші знахідки викопних рослин були зроблені переважно на території Європи. В середині 19 ст, окрім детального опису, європейської флори різного віку, були початі дослідження флори полярних країн, а також флори північноамериканської, індійської і австралійської. Описові роботи цього періоду, пов'язані з іменами Р. Гепперта, Ф. Унгера, швейцарського палеоботаніка О. Хєєра, австрійського, — До. Еттінгсхаузена, французького, — Р. Сапорта, американського, — Дж. Ньюберрі і ін., зберігають своє значення і нині. У Росії найбільш важливі дослідження в цей же час проводили Е. І. Ейхвальд і К. Е. Мерклін, а пізніше І. Ф. Шмальгаузен. На початку цього етапу розвитку П. історія рослинного світу була розділена на 7 періодів (Ф. Унгер, 1852). Подальша деталізація геохронологичеськой шкали і успіхи у вивченні флори всіх геологічних періодів привели до теоретичних узагальнень, зроблених в кінці 19 ст, у тому числі А. Енглером (1879—82), P. Зейе і ін.

  На початку 20 ст стався перелом в історії П. Возниклі нові дисципліни, у тому числі палеопалінология і палеодіаспорология, удосконалювалися старі і з'явилися нові методи дослідження. Відкриття групи насінних папоротей (англійський палеоботанік Д. Ськотт 1903), девонської деревини Callixylon із структурою, характерною для голосеменних рослин (російський — М. Д. Залесський, 1911), а пізніше кейтонієвих (англієць — Х. Томас, 1925), детальне вивчення рінії (англійці — Р. Кидстон і В. Ланг, 1917—21), прапапоротников (Ст Ланг, 1926: німецькі — Р. Крейзель і Х. Вайланд, 1933), стробілов кордаїтантуса і древніх хвойних (шведський — Р. Флорін, 1944—51), а також ін. роботи морфолого-систематічного напряму сприяли створенню достовірної картини еволюції морфологічних структур і привели до важливих узагальнень в морфології і філогенії рослин (англієць — Ч. Джефрі, 1917; німецькі — Ст Циммерман, 1930, 1959, Ф. Бауер, 1935, А. Імс, 1936; радянський ботанік А. Л. Тахтаджян, 1956). Доказ органічного зв'язку деревини Callixylon з листям Archaeopteris, типовим для папоротей (американський палеоботанік Ч. Бек, 1960), детальне дослідження псилофітов (американський — Х. Банкс і Ф. Хьюбер, 1968) привели до того, що передивляється ряду традиційних уявлень про еволюційні взаємини древніх груп вищих рослин (американці — Ч. Бек, 1960—62; Т. Дельоворіас, 1962; Х. Банкс, 1970; Д. Бірхорст, 1971). У 30—40-х рр. роботами німецького палеоботаніка Ст Готана, англійського ботаніка А. Сьюорда і ряду радянських палеоботаніків — А. Н. Кріштофовіча, Ст Д. Прінади, М. Ф. Нейбург і ін. був закладений фундамент широких палеофітогеографічеських узагальнень. Серед більш пізніх робіт, присвячених проблемам палеофітогеографії, виділяються дослідження американського палеоботаніка Д. Акселрода (1958), радянського, — В. А. Вахрамєєва (1964, 1970), А. Л. Тахтаджяна (1966) і С. В. Мейена (1970, 1973), англійського, — У. Чалонера (1973). Велике значення для розвитку П. в СРСР мала наукова і організаційна діяльність А. Н. Кріштофовіча, який, окрім вивчення багаточисельних палеофлор (від девонських до четвертинних), розробив ряд важливих теоретичних питань.

  Для сучасного стану П. поряд з прогресуючою спеціалізацією її розділів характерна їх інтеграція у зв'язку з принципово новим комплексним підходом до вирішення ряду загальних теоретичних і практичних завдань біології і геології. Синтез даних П. і суміжних дисциплін супроводиться широким і дуже швидким впровадженням сучасних методів дослідження (анатомічних, цитологичеських, біохімічних, математичних експериментальних) із застосуванням новітньої апаратури (у тому числі що просвічує і скануючого електронних мікроскопів).

  Всестороння глобальна ревізія окремих таксонов викопних рослин і палеофлор різного віку, екологічний підхід до їх інтерпретації привели до того, що передивляється ряду фітогеографічеських концепцій і палеогеографічних і палеокліматичних реконструкцій, а також до уточнення періодизації історії рослинного світу в цілому.

  Провідні палеоботанічні лабораторії СРСР, міжнародні організації, п еріодічеськая друк. Перша наукова колекція викопних рослин була створена в 1830 в Петербурзькому ботанічному саду (нині Ботанічний інститут ним. В. Л. Комарова). У 1932 І. В. Палібін тут же організував першу палеоботанічну лабораторію. З кінця 19 ст палеоботанічні дослідження ведуться в Геологічному комітеті (нині Всесоюзний науково-дослідний геологічний інститут), з кінця 20-х рр. 20 в.— в Геологічному інституті АН(Академія наук) СРСР, з 30-х гг.— у Всесоюзному научно-ісследовательський геологорозвідувальному нафтовому інституті (Ленінград), а також в інституті геологічних наук АН(Академія наук) УРСР. Палеоботанічні лабораторії або невеликі групи палеоботаніків є у ряді ботанічних і геологічних установ Молдавії, Грузії, Вірменії, Азербайджану Казахстану, узбекистану і ін. союзних республік, а також в Казані, Новосибірську, Томську, Владивостоку і ін. містах.

  Міжнародна палеоботанічна організація входить до складу Міжнародного союзу біологічних наук. На 3-ій Міжнародній палінологичеськой конференції в Новосибірську (1971) була створена Міжнародна палінологичеськая комісія, в якій є група по палеопалінологиі. При Всесоюзному ботанічному  суспільстві і Всесоюзному палеонтологічному суспільстві є секції по П. Статьі по П. друкуються в «Ботанічному журналі СРСР» (з 1916) і «Палеонтологічному журналі» (з 1959), в геологічному і загальнонаукових періодичних виданнях, а також в міжнародних журналах: «Palaeontographica, Abt. Ст Palaeophytologie» (Stuttg., з 1846), «The Palaeobotanist» (Lucknow, з 1952), «Review of palaeobotany and palynology» (Amst., з 1967).

  Літ.: Сьюорд А. Ч., Століття і рослини. Огляд рослинності минулих геологічних періодів, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л. — М., 1936; Тахтаджян А. Л., Вищі рослини. т. 1, М. — Л., 1956; Кріштофовіч А. Н., Історія палеоботаніки в СРСР, Л., 1956; його ж, Палеоботаніка, 4 видавництва, Л., 1957; Основи палеонтології. Водорості, мохоподібні, псилофітовиє, плауновідниє, членисто-стеблові, папороті, М., 1963; Основи палеонтології. Голосеменниє і покритосеменниє, М., 1963; Палеопалінология, т. 1—3, Л., 1966; Палеозойські і мезозойські флори Євразії і фітогеографія цього часу, М., 1970 (Тр. Геологічного інституту АН(Академія наук) СРСР, ст 208); Красилов Ст А., Палеоекологія наземних рослин (Основні принципи і методи), Владивосток, 1972; Викопні квіткові рослини СРСР, t. 1, Л. (у пресі); Andrews Н. N., Studies in palaeobotany, N. Y. — L., 1961; Deievoryas Th., Morphology and evolution of fossil plants, N. Y.— [а. о.], 1962; Gothan W., Weyland Н., Lehrbuch der Paläobotanik, 2 Aufl., B., 1964; Mägdefrau K.,

Paläobiologie der Pflanzen. 4 Aufl., Jena, 1968: Němejc F., Paleobotanika, cv. 1—3, Praha, 1959—68; Traite de paleobotanique. Publ. sous la dir. de E. Boureau, t. 2—4 (1 fasc.). P., 1967—70; Bierhorst D. W., Morphology of vascular plants N. Y. — L., 1971.

  С. Р. Жілін, Н. С. Снігиревськая. Під загальною редакцією А. Л. Тахтаджяна.