Какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Основные полезные ископаемые. Ископаемые древние растения
Ископаемые растения - «Энциклопедия»
ИСКОПАЕМЫЕ РАСТЕНИЯ, растения геологического прошлого Земли, чьи ископаемые остатки сохраняются в осадочных породах (песчаниках, глинах, известняках, отложениях тёплых источников - травертинах), вулканических туфах и лавах. Встречаются в виде отпечатков, петрификаций (окаменелостей) и фитолейм (мумифицированных тканей растения в виде бурого вещества на отпечатке). В соответствии с типом сохранности применяются различные методы исследования ископаемых растений (мацерация - размягчение и очистка фитолейм, изготовление шлифов или пришлифовок из петрификаций и т.д.). Среди ископаемых растений преобладают вымершие формы (риниофиты, прапапоротники, каламиты, птеридоспермы, кордаитовые, беннетиттовые, глоссоптериды и др.), но есть и ныне живущие, например, метасеквойя, первоначально открытая в ископаемом состоянии. Минерализованные скелеты мелких водорослей сохраняются полностью. Находки целых многоклеточных растений очень редки. Высшие растения представлены в основном разрозненными частями (стволами, листьями, плодами, семенами, пыльцой и т.п.), установить прижизненные взаимосвязи которых сложно. Остатки наиболее древних растений (водорослей) обнаружены в докембрийских отложениях, первых высших споровых растений (риниофитов) - в силуре. Для девона характерно появление моховидных, папоротниковидных, плауновидных, первых голосеменных и других групп растений, для карбона - хвойных, для триаса - беннеттитовых и чекановскиевых. Остатки покрытосеменных известны уже из нижнемеловых отложений. Для ископаемых растений применяется та же систематика, что и для современных видов, но классификация нередко бывает затруднена в связи с фрагментарностью остатков, происшедшими изменениями, разрозненностью вегетативных частей и органов размножения. Из ископаемых растений образовались диатомит, хароцит, торф, каменный уголь и другие полезные ископаемые. Они являются предметом изучения палеоботаники.
Н. В. Горденко.
knowledge.su
Ископаемые растения — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья
Ископа́емые расте́ния, остатки растений, сохранившиеся в осадочных горных породах. Ископаемые растения образуют осадочные породы (торф, уголь, водорослевые известняки и др.) или встречаются как включения в массе минеральных частиц. Включенные остатки растений находят в породах различного происхождения, как морских, так и континентальных. Иногда они образуются в результате погребения целого растения, корней, стволов в прижизненном положении под наносами песка, ила или вулканического пепла. Однако чаще мы имеем дело с разрозненными органами растений — обломками древесины, листьями, семенами, спорами и пыльцой. Этот растительный материал частью состоит из органов, которые отделяются от растения при жизни (листья листопадных пород, семена, пыльцевые зерна и др.), частью же образуются в результате гибели и распада растительных тканей. Те и другие остатки переносятся водой и ветром, попадая в область накопления осадочных пород (чаще всего это озерные глины, опоки, известняки, болотные торфяники, илистые наносы в поймах и дельтах рек, а для морских водорослей — мелководные известняки). Форма сохранности ископаемого растения зависит от состава породы и химических условий захоронения. Для крупных органов самая обычная форма сохранности — это отпечатки, которые, однако, не являются механическим оттиском растения на породе, как иногда думают, а представляют собой тонкие минеральные пленки, выпадающие из иловых растворов на поверхности растительного остатка (инкрустация) или во внутренних полостях (субкрустация). При благоприятных условиях сохранившие объем растительные остатки полностью замещаются кремнистыми, карбонатными или железистыми соединениями, образуя окаменелость. Такие остатки представляют особую ценность, так как у них сохраняется структура тканей. Много палеоботанических открытий связано с окаменелостями, заключенными в «угольные почки» — карбонатные стяжения в угольных пластах. Иная форма сохранности возникает из спрессованных растительных остатков, органическое вещество которых не замещено или лишь в незначительной степени замещено минералами. Это так называемые фитолеймы (дословно «растительные пленки», в англоязычной литературе — compressions). Угольный пласт, в сущности, состоит из таких остатков, но по большей части разложившихся и бесструктурных. Мельчайший растительный материал, рассеянный в горных породах, служит материнским веществом для нефти и природного газа. Однако во многих случаях фитолеймы сохраняют клеточную структуру. Такие ископаемые чаще всего образуются в бескислородных условиях на дне застойных водоемов. При этом лучше всего сохраняются образования, содержащие химически устойчивые вещества — кутин или спорополленин. Это кутикулярные пленки, покрывающие эпидермис («кожицу») наземных растений, оболочки спор и пыльцы. Даже у самых древних растений под сканирующим электронным микроскопом прекрасно видны мельчайшие стуктурные детали этих образований.Наука, изучающая ископаемые растения, называется палеоботаникой. В современных палеоботанических исследованиях широко используется световая и электронная микроскопия, требующая довольно сложных методов обработки ископаемого растительного материала — выделения из породы, изготовления шлифов и срезов, препаратов кутикулы, спор, пыльцы и др. Благодаря этому ископаемые растения по морфологической изученности немногим уступают современным. Полученные в ходе палеоботанических исследований данные используются в систематике растений, для решения эволюционных проблем, для познания растительности и климатических условий прошлого, а также в стратиграфии (науке о последовательности и пространственных взаимоотношениях слоев осадочной оболочки Земли). Так, в результате палеоботанических исследований были открыты предковые формы голосеменных и цветковых растений (прогимноспермы и проангиоспермы, соответственно), еще не имевшие листьев первичные наземные растения псилофиты, разделившиеся в результате быстротечных морфологических преобразований на основные эволюционные стволы растительного мира. Эти открытия позволили в первом приближении построить документально обоснованную филогению растительного мира, работа над которой продолжается.
Смена растительных остатков в ходе геологического времени, запечатленная палеоботанической летописью, дает представление не только об эволюционной последовательности форм, но и о развитии растительности в связи с глобальными изменениями климата и другими факторами среды обитания, которые также удается реконструировать на основе палеоботанических данных. Сейчас уже много известно о растительных сообществах прошлого, об экологии исчезнувших с лица земли лесов, об их значении в эволюции животных и человека. Мы можем точно установить, какие растения посещали насекомые, жившие сотни миллионов лет назад: в их желудках нередко сохраняется пыльца вымерших растений. Подобные находки проливают свет на сопряженную эволюцию (коэволюцию) растений и животных, но в этой области еще много непознанного.
На ранних этапах палеоботанических исследований, в середине 18 века, ископаемые растения принимали за остатки ныне живущих видов. Однако такие экзотические находки, как листья пальм в арктических широтах, опрокидывали представление о неизменности лика Земли и населяющих ее существ. Вначале подобные находки объясняли иным распределением видов в прошлом. Действительно, на территории Европы когда-то встречались растения, ближайшие родственники которых сейчас обитают лишь в тропиках. Со временем пришлось признать, что многие ископаемые остатки принадлежат полностью вымершим группам растений, причем чем дальше вглубь времен, тем таких ископаемых больше.
Эволюция растительного мира распадается на крупные этапы, соответствующие эрам, периодам и эпохам геологической летописи. Древнейшие растения — это остатки микроскопических водорослей, сохранившиеся в горных породах, геологический возраст которых более двух миллиардов лет. Около шестисот миллионов лет назад появились многоклеточные слоевищные растения, давшие начало различным типам высших водорослей, без больших изменений сохранившихся до наших дней. Первые признаки существования наземных растений (главным образом, обрывки кутикулы и споры) мы находим на хронологическом уровне около четырехсот миллионов лет назад. Эти этапы замедленной эволюции сменились в девонском периоде бурным развитием псилофитов, давших начало всем известным сейчас классам высших растений, за исключением цветковых, появившихся много позже, около 130 миллионов лет назад. В девонском периодепрактически одновременно возникли примитивные формы папоротников, плауновидных, членистостебельных и, к концу его — голосеменных. В последующем каменноугольном периодерезко возросло разнообразие как споровых, так и семенных растений. Плауновидные и членистостебельные достигали размеров крупных деревьев. Конец палеозойской и мезозойская эрыпрошли под знаком бурной эволюции голосеменных, среди которых обособились саговниковые, гинкговые, хвойные, гнетовые и многие вымершие группы. К концу мезозойской эры уже главенствовали цветковые растения. Эти эволюционные события формировали общий облик растительности, который в целом приближался к современному. Однако в определенные моменты геологической истории происходило кардинальное преобразование растительности всех континентов. Все эти сложные процессы известны лишь в общих чертах. Движущие силы и механизмы эволюционных преобразований еще остаются во многом неясными.
Красилов В. А. Палеоэкология наземных растений. Основные принципы и методы. Владивосток, 1972.
Красилов В. А. Происхождение и ранняя эволюция цветковых растений. М.: Наука, 1989, 264 с.
Мейен С. В. Основы палеоботаники. М., 1987.
Мейен С. В. Теоретические проблемы палеоботаники. М., 1990.
megabook.ru
ископаемые растения - это... Что такое ископаемые растения?
ИСКОПА́ЕМЫЕ РАСТЕ́НИЯ, остатки растений, сохранившиеся в осадочных горных породах. Ископаемые растения образуют осадочные породы (торф (см. ТОРФ), уголь (см. УГЛИ ИСКОПАЕМЫЕ), водорослевые известняки (см. ИЗВЕСТНЯК)и др.) или встречаются как включения в массе минеральных частиц. Включенные остатки растений находят в породах различного происхождения, как морских, так и континентальных. Иногда они образуются в результате погребения целого растения, корней, стволов в прижизненном положении под наносами песка, ила или вулканического пепла. Однако чаще мы имеем дело с разрозненными органами растений — обломками древесины, листьями, семенами, спорами и пыльцой. Этот растительный материал частью состоит из органов, которые отделяются от растения при жизни (листья листопадных пород, семена, пыльцевые зерна и др.), частью же образуются в результате гибели и распада растительных тканей. Те и другие остатки переносятся водой и ветром, попадая в область накопления осадочных пород (чаще всего это озерные глины, опоки (см. ОПОКА (в геологии)), известняки, болотные торфяники, илистые наносы в поймах и дельтах рек, а для морских водорослей — мелководные известняки). Формы сохранности ископаемых растений Форма сохранности ископаемого растения зависит от состава породы и химических условий захоронения. Для крупных органов самая обычная форма сохранности — это отпечатки, которые, однако, не являются механическим оттиском растения на породе, как иногда думают, а представляют собой тонкие минеральные пленки, выпадающие из иловых растворов на поверхности растительного остатка (инкрустация) или во внутренних полостях (субкрустация). При благоприятных условиях сохранившие объем растительные остатки полностью замещаются кремнистыми, карбонатными или железистыми соединениями, образуя окаменелость. Такие остатки представляют особую ценность, так как у них сохраняется структура тканей. Много палеоботанических открытий связано с окаменелостями, заключенными в «угольные почки» — карбонатные стяжения в угольных пластах. Иная форма сохранности возникает из спрессованных растительных остатков, органическое вещество которых не замещено или лишь в незначительной степени замещено минералами. Это так называемые фитолеймы (дословно «растительные пленки», в англоязычной литературе — compressions). Угольный пласт, в сущности, состоит из таких остатков, но по большей части разложившихся и бесструктурных. Мельчайший растительный материал, рассеянный в горных породах, служит материнским веществом для нефти (см. НЕФТЬ)и природного газа. Однако во многих случаях фитолеймы сохраняют клеточную структуру. Такие ископаемые чаще всего образуются в бескислородных условиях на дне застойных водоемов. При этом лучше всего сохраняются образования, содержащие химически устойчивые вещества — кутин (см. КУТИН) или спорополленин. Это кутикулярные пленки, покрывающие эпидермис («кожицу») наземных растений, оболочки спор и пыльцы. Даже у самых древних растений под сканирующим электронным микроскопом прекрасно видны мельчайшие стуктурные детали этих образований. Методы исследования Наука, изучающая ископаемые растения, называется палеоботаникой (см. ПАЛЕОБОТАНИКА). В современных палеоботанических исследованиях широко используется световая и электронная микроскопия, требующая довольно сложных методов обработки ископаемого растительного материала — выделения из породы, изготовления шлифов и срезов, препаратов кутикулы, спор, пыльцы и др. Благодаря этому ископаемые растения по морфологической изученности немногим уступают современным. Полученные в ходе палеоботанических исследований данные используются в систематике растений, для решения эволюционных проблем, для познания растительности и климатических условий прошлого, а также в стратиграфии (науке о последовательности и пространственных взаимоотношениях слоев осадочной оболочки Земли). Так, в результате палеоботанических исследований были открыты предковые формы голосеменных и цветковых растений (прогимноспермы (см. ПРОГИМНОСПЕРМЫ) и проангиоспермы (см. ПРОАНГИОСПЕРМЫ), соответственно), еще не имевшие листьев первичные наземные растения псилофиты (см. ПСИЛОФИТЫ), разделившиеся в результате быстротечных морфологических преобразований на основные эволюционные стволы растительного мира. Эти открытия позволили в первом приближении построить документально обоснованную филогению (см. ФИЛОГЕНЕЗ) растительного мира, работа над которой продолжается. Реконструкция прошлого Смена растительных остатков в ходе геологического времени, запечатленная палеоботанической летописью, дает представление не только об эволюционной последовательности форм, но и о развитии растительности в связи с глобальными изменениями климата и другими факторами среды обитания, которые также удается реконструировать на основе палеоботанических данных. Сейчас уже много известно о растительных сообществах прошлого, об экологии исчезнувших с лица земли лесов, об их значении в эволюции животных и человека. Мы можем точно установить, какие растения посещали насекомые, жившие сотни миллионов лет назад: в их желудках нередко сохраняется пыльца вымерших растений. Подобные находки проливают свет на сопряженную эволюцию (коэволюцию) растений и животных, но в этой области еще много непознанного. На ранних этапах палеоботанических исследований, в середине 18 века, ископаемые растения принимали за остатки ныне живущих видов. Однако такие экзотические находки, как листья пальм в арктических широтах, опрокидывали представление о неизменности лика Земли и населяющих ее существ. Вначале подобные находки объясняли иным распределением видов в прошлом. Действительно, на территории Европы когда-то встречались растения, ближайшие родственники которых сейчас обитают лишь в тропиках. Со временем пришлось признать, что многие ископаемые остатки принадлежат полностью вымершим группам растений, причем чем дальше вглубь времен, тем таких ископаемых больше. Этапы эволюции Эволюция растительного мира распадается на крупные этапы, соответствующие эрам, периодам и эпохам геологической летописи. Древнейшие растения — это остатки микроскопических водорослей, сохранившиеся в горных породах, геологический возраст которых более двух миллиардов лет. Около шестисот миллионов лет назад появились многоклеточные слоевищные растения, давшие начало различным типам высших водорослей, без больших изменений сохранившихся до наших дней. Первые признаки существования наземных растений (главным образом, обрывки кутикулы и споры) мы находим на хронологическом уровне около четырехсот миллионов лет назад. Эти этапы замедленной эволюции сменились в девонском периоде бурным развитием псилофитов, давших начало всем известным сейчас классам высших растений, за исключением цветковых, появившихся много позже, около 130 миллионов лет назад. В девонском периоде (см. ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД))практически одновременно возникли примитивные формы папоротников (см. ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ), плауновидных (см. ПЛАУНОВИДНЫЕ), членистостебельных и, к концу его — голосеменных (см. ГОЛОСЕМЕННЫЕ). В последующем каменноугольном периоде (см. КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД))резко возросло разнообразие как споровых, так и семенных растений. Плауновидные и членистостебельные достигали размеров крупных деревьев. Конец палеозойской (см. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА (ЭРА))и мезозойская эры (см. МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА)прошли под знаком бурной эволюции голосеменных, среди которых обособились саговниковые (см. САГОВНИКИ), гинкговые, хвойные, гнетовые (см. ГНЕТОВЫЕ) и многие вымершие группы. К концу мезозойской эры уже главенствовали цветковые растения. Эти эволюционные события формировали общий облик растительности, который в целом приближался к современному. Однако в определенные моменты геологической истории происходило кардинальное преобразование растительности всех континентов. Все эти сложные процессы известны лишь в общих чертах. Движущие силы и механизмы эволюционных преобразований еще остаются во многом неясными.
dic.academic.ru
Какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Основные полезные ископаемые
Одним из наиболее ценных источников энергии для мировой промышленности в настоящее время являются твердые горючие полезные ископаемые. Человечество без них уже вряд ли сможет обойтись. Кроме прочего, еще гениальный Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «Топить можно и ассигнациями». Ученый подразумевал, что эти ресурсы было бы полезнее использовать для синтеза требуемых человеку веществ.
Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!
Все эти виды топлива содержат огромное количество углерода. Образовались все они из растительных остатков, на которые в течение миллионов лет действовало повышенное давление и высокая температура. Возраст некоторых видов древнего растительного топлива значительно превышает отметку в 650 миллионов лет. Приблизительно 80% этих ископаемых образовалось в третичный период. Именно этим временам мы обязаны тем, что ресурсы полезных ископаемых до сих пор обеспечивают нас всем необходимым.
Основной особенностью их образования следует считать то обстоятельство, что в те времена на планете было еще мало кислорода, который в настоящее время очень быстро окисляет органику, зато много углерода и соединений на его основе. Осадочные породы быстро консервировали огромные массы веществ в толще земли.
Чтобы вы лучше ориентировались в этом вопросе, нами была подготовлена таблица. Полезные ископаемые далеко не бессистемно располагаются в недрах земли.
Расположение и виды ресурсов
Форма рельефа
Строение коры, ее возраст
Основные виды ископаемых
Примеры
Равнина
Щиты времен археозоя, протерозоя
Много железных, марганцевых руд
Балтийский щит Русской платформы
Плиты древних платформ, формирование которых происходило во времена палеозоя
Нефть, газ, уголь и прочие ископаемые растительного происхождения
Западная Сибирь
Горы
Молодые горы альпийского возраста
Много полиметаллических руд
Кавказ
Старые, разрушенные горы времен мезозоя
Содержат практически все виды ценных ископаемых, в том числе и полиметаллические руды
Казахский мелкосопочник
Впрочем, в среде некоторых ученых популярна теория абиогенного происхождения многих горючих ископаемых, которая объясняет их возникновение сочетанием разнообразных факторов, которые привели к появлению сложных углеродных соединений из простых неорганических веществ.
Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.
Важность для промышленности и человека
Как мы уже и говорили, многие из этих веществ – настоящий кладезь для современной химической промышленности. Тот же уголь содержит в себе множество соединений, которые в иных случаях можно получить только в результате сложного и дорогого синтеза. К примеру, гуминовые кислоты, которые в природе встречаются не так уж и часто и довольно сложны для искусственного синтеза, человек массово получает из дешевого и распространенного бурого угля.
В принципе, обо всем этом вам расскажет экономическая география. Полезные ископаемые играют важнейшую роль в формировании нормальной производственной экономики любой страны.
Следует помнить, что полноценное использование многих ресурсов растительного происхождения возможно только в том случае, если человек хорошо знает нюансы их образования. Сначала мы рассмотрим уже не раз упомянутые нами угли, так как процесс их образования весьма интересен. Угли, как и другие основные полезные ископаемые растительного происхождения, были образованы различными растениями в процессе их отмирания.
Характеристика образования гумусовых углей
Очень давно, когда на Земле все еще бродили гигантские динозавры, на огромных пространствах произрастали красивые пышные леса. Для их роста и развития условия были идеальны: в почве много органики, а в атмосфере преобладает углекислый газ. Впрочем, эти же условия способствовали тому, что растения весьма бурно отмирали. Их части падали на землю, где быстро разлагались, так как ничем не были защищены от окислительного действия воздуха.
Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.
Так как образовывался непосредственно уголь?
Описанным выше способом происходило образование сухого торфа, которого и в нынешнее время на поверхности нашей планеты достаточно. Как правило, никаких дальнейших метаморфоз с ним не происходило, так как чаще всего его покрывал слой песка и земли, надежно консервируя органику от воздействия кислорода и микроорганизмов. Такая масса была крайне пластичной, а потому какого-то расслоения или перемешивания в дальнейшем не происходило.
Так как неразложившейся органики в толще торфа было очень мало, дальнейших процессов гниения не было. Таким образом, температура в толще пластов всегда оставалась на одном уровне.
Давление и время…
Впрочем, со временем слои постепенно уплотнялись по причине слеживания. Постепенно гуминовые кислоты превращались в гумиты, смолы подвергались процессу декарбоксилирования, и только лишь воски оставались неизменными на протяжении тысячелетий. Вот так происходило образование бурых гумусовых углей. Особенно их много в Красноярском крае. Это наиболее распространенные полезные ископаемые края (и важный источник доходов, конечно же).
Под воздействием целого спектра факторов внешней среды происходил постепенный их метаморфоз, в результате которого получались каменные гумусовые угли. Основная роль в этом процессе принадлежит высокому давлению и не менее высокой температуре. В этих условиях гуминовые кислоты начинали интенсивно разлагаться, смолы и воски подвергались естественной полимеризации.
Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?
О процессе образования смешанного типа углей
Следует отметить, что в природе процесс образования чистых гумусовых соединений протекал чрезвычайно редко. Куда чаще происходил смешанный процесс. Ученые предполагают, что шел он сразу по нескольким направлениям. Как правило, происходило все это на дне древних водоемов, на месте которых сейчас располагаются месторождения полезных ископаемых.
Гумусовые вещества постепенно приносились туда с дождевыми водами и медленно, в течение столетий, оседали на дне. Планктон, который активно развивался при таком обилии органических веществ, постепенно перемешивался со всей этой массой. Но все могло быть совершенно иначе.
После того как на сушу обрушивались мощные ураганы и ливневые дожди, в водоемы попадало огромное количество гумусовых веществ и разнообразных минеральных соединений. Сначала на дне оседали именно тяжелые минералы, а уж гумусовые кислоты действовали на них как мощные окислители. Постепенно вся эта масса подвергалась полимеризации. Так как кислорода на дне водоемов было очень мало, вещества со временем оказались под воздействием процесса дегидратации. Вот так и образовывался уголь смешанного состава.
Данные полезные ископаемые России чрезвычайно распространены в Восточной части нашей страны.
О химическом составе углей
В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.
Классификация веществ, входящих в состав углей
Наиболее типичные вещества, которые входят в состав любого его сорта, называются углеобразователями. Вот их полный перечень:
Как ни странно, белки. При гидролизе угля ученые обратили внимание, что в получаемой смеси имеется некоторое количество аминокислот. Нахождение этих веществ в толще пластов ископаемого топлива объясняется довольно просто: это законсервированные в давние времена простейшие, а также останки более высокоразвитых организмов. Во всяком случае многие месторождения полезных ископаемых зачастую могут похвастаться коллекцией, достойной палеонтологического музея.
Конечно же, целлюлоза. Этот сложный углевод, являющийся основным строительным материалом любой растительной формы жизни, составляет немалую весовую часть как углей, так и горючих сланцев (о них мы поговорим ниже).
Воски, о которых мы неоднократно упоминали. Представляют собой сложные эфиры некоторых карбоновых кислот и алифатических спиртов.
Смолы. Это весьма сложная смесь из все тех же карбоновых кислот, а также омыляющихся и неомыляющихся веществ. В некоторых специфичных условиях легко поддаются декарбоксилированию и быстрой полимеризации. Являются своего рода «связующим звеном» для угля, так как скрепляют его компоненты на процессе первичного сжатия.
Именно практически идентичный состав всех ископаемых сортов топлива говорит об их растительном и частично животном происхождении. Поборникам абиотического появления той же нефти не удается найти достаточно убедительных доводов, при помощи которых можно было бы опровергнуть эти фактические данные. Во всяком случае любая карта полезных ископаемых (органических) покажет, что их залежи преимущественно находятся на местах древних морей, богатых органикой.
Основные сведения о добыче угля
Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.
На территории нашей страны уровень самой глубокой шахты равен приблизительно 1200 метрам. Любая карта полезных ископаемых России покажет, что больше всего их в Сибири. Край этот заслуженно считается настоящей кладовой, житницей природы.
Прочие важные вещества
Необходимо отметить, что в пластах каменного угля нередко встречаются скопления веществ, обладающих громадной промышленной ценностью. К ним относятся некоторые ценные геологические породы (мрамор, к примеру), огромное количество метана, а также редкие, рассеянные химические элементы. К примеру, некоторые сорта бурого угля содержат много германия, без которого немыслима современная радиоэлектронная промышленность, так как именно на его основе создаются многие виды полупроводников.
Давно прошли те времена, когда этот вид полезных ископаемых использовался исключительно в качестве топлива. Как мы уже отмечали, из него добываются некоторые редкие химические элементы, уголь служит сырьем для производства многих типов пластмасс. Еще со времен Второй мировой войны известно, что из него можно делать искусственный бензин.
Именно эти полезные ископаемые России во многом обеспечили интенсивный рост промышленности после революции. Они же позволяют поддерживать экономику на стабильно высоком уровне.
Горючий сланец
Это твердое горючее ископаемое растительного происхождения из группы твёрдых каустобиолитов. Основной чертой сланцев, которая обеспечила им столь высокую популярность в последние годы, является смола, входящая в их состав. Ее получают при перегонке. Ценность ее в том, что по своим физико-химическим свойствам она очень близка к нефти, но при этом стоимость ее добычи куда ниже нефтяного промысла.
Дифференциальный состав
Главным отличием сланца от все того же угля является то, что в его составе содержится больше минеральных веществ. Органическая его часть - кероген. Только в сланцах наивысшего качества его доля доходит до 70%, тогда как во всех прочих случаях содержание органики не превышает 30%. Кероген представляет собой ископаемые остатки древнейших одноклеточных водорослей.
Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие одноклеточные водоросли получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.
Вот какие полезные ископаемые образовались из древних растений. Надеемся, что из этой статьи вы получили все интересовавшие вас сведения.
fb.ru
это наука об ископаемых растительных остатках. Практическое значение палеонтологии
Наука о растениях – ботаника. Она тесно связана с другими науками, одной из которых является палеоботаника. Это учение об ископаемых останках растений. Его роль трудно переоценить, поскольку благодаря полученным знаниям мы начинаем понимать историю планеты Земля, узнавать о том, что собой представляла жизнь на ней в те времена, когда людей еще не было.
Описание науки
Палеоботаника – это часть палеонтологии: науки, изучающей вымершие организмы. Также можно встретить название фитопалеонтология. Предметом ее изучения является мир флоры прошлых эпох. К числу основных задач этой отрасли знания относятся:
Исследование останков ископаемых организмов для выявления особенностей их внешнего вида и внутреннего строения.
Составление систематики вымерших представителей растительного мира, их классификация.
Изучение их эволюции и развития от эпохи к эпохе.
Анализ того, как и по каким причинам проходила смена одного растительного сообщества другим.
Итак, вымершие растения – это основной предмет изучения палеоботаники.
Связь с другими науками
Палеоботаника – это отрасль знаний, представитель цикла естественных наук, которая тесно взаимосвязана с другими. Так, налицо ее взаимодействие с геологией. Именно данные ботанической палеонтологии помогают геологам определить возраст тех или иных отложений пород, установить условия их образования, что позволяет определиться с направлениями поиска полезных ископаемых. Наука взаимодействует также с биологией, давая объяснение многим эволюционным процессам у растений, предоставляет информацию о том, как выглядели и из каких органов состояли предки нынешних представителей фауны, как они были распространены на суше в различные геологические эпохи.
Помимо этого, уникальная наука связана с некоторыми иными дисциплинами:
литологией - наукой о происхождении осадочных пород;
стратиграфией - определение возраста вулканических и осадочных пород;
палеоклиматологией - изучение климата древних эпох;
тектоникой - анализ строения земной коры.
Отрасли науки
Что такое палеоботаника и определение этой науки, мы рассмотрели выше. Теперь разберемся, какие отрасли ее составляют. Конечно, выделение это проведено весьма условно, поскольку части науки представляют собой единой целое и тесно контактируют. Информация об основных отраслях представлена в таблице.
Составные части палеоботаники
Подраздел
Что изучает
Морфологическая
Анализ сходств древних ископаемых растений между собой и с современными видами.
Систематическая
Позволяет выявить, как виды сменяли друг друга в процессе эволюции.
Палеоэкология
Рассматривает, в каких условиях произрастали древние растения.
Палеофлористика
Описывает внешний вид ископаемых представителей флоры.
Каждый из этих подразделов очень важен и дает науке ценные сведения.
Объекты изучения
Рассмотрим, что изучает палеоботаника. Исследователям приходится работать с останками вымерших растений, нередко материала для исследования очень мало, что создает определенные трудности. Так, объектами исследования науки являются:
Окаменелости и мумифицированные остатки растений.
Отпечатки. Их изучает подраздел, именуемый ихнофитология.
Семена находятся под микроскопом палеокарпологи.
Споры и пыльцу в качестве предмета рассмотрения использует палеопалинология.
Реже исследовать удается древесину (отрасль называется палеоксилология) или листья, плоды ископаемых.
Ткани растений. Этим занимается палеостоматография.
В целом окаменелые останки флоры минувших эпох носят названия фоссиллии. Также ученые исследуют воск, смолу и другие органические образования растений. Наилучшим образом сохраняются фрагменты коры, семена и шишки, оболочки спор.
Типы сохранности вымерших растений
Палеоботаника – это наука, которой приходится иметь дело с различной степенью сохранности материала. Выделяют следующие разновидности ископаемых останков:
Полная сохранность. Очень редкий случай и касается чаще всего представителей фауны.
Слепки – фрагменты растений, подвергшиеся окаменению.
Отпечатки.
Окаменевшие останки.
Органикостенные микрофоссилии – оболочки бактерий, пыльца и споры.
С каждым из них работает палеоботаника.
Применяемые методы
Мы рассмотрели, что изучает палеоботаника. Сейчас ознакомимся с основной методологией, которую использует эта наука. Итак, применяются следующие формы исследования:
Химическое разрушение угля помогает извлечь окаменелые споры и листья ископаемых.
Методы целлюлозной пленки позволяет при помощи кислоты растворить вещество, в котором находятся останки, не повредив их.
Нередко для исследования клеточного строения растений используются электронные микроскопы.
Также для получения сведений по особенностям внешнего вида и строения ископаемых организмов используются наблюдение, анатомическое изучение срезов и шлифов, эпидермиса и кутикулы.
Подборка интересных фактов
Несмотря на то что науке приходится иметь дело с очень небольшим количеством материала, ведь растения, в отличие от животных практически полностью разрушаются из-за гниения, ее открытия поражают. Предлагаем ознакомиться с подборкой полезных и интересных фактов из палеоботаники:
Первые ископаемые представители фауны относятся к докембрию. Им более 500 млн лет.
Наука палеоботаника как отдельная отрасль знаний сформировалась в 1828 году. Именно тогда свет увидела работа Адольфа Теодора Браньяра, в которой французский ботаник попытался дать первую в мире единую классификацию ископаемых и современных растений.
Водоросли ведут свою историю с эпохи протерозоя.
В древности существовали папоротники, которые размножались не спорами, как современные, а семенами. Их было настолько много, что саму эпоху нередко именуют «век папоротников».
Изучая эту науку, можно узнать много нового о жизни и особенностях древних растений, которые отличались от известных нам представителей фауны.
Проблемы
Палеоботаника – это наука, которая при всей своей важности имеет ряд проблем. Выделим ключевые из них:
Очень мало материала для исследования. Так, если палеонтологи имеют возможность работать со скелетами или даже целыми ископаемыми животными, сохранившимися в вечной мерзлоте, то палеоботаникам крайне редко достаются растительные организмы целиком.
Те останки, которые все же достаются исследователям, чаще всего представляют собой организмы измененные, подвергшиеся гниению.
По найденным фрагментам очень трудно составить целостную картину, описать и систематизировать растения.
Из-за того что плодов и цветков до наших дней дошло очень мало, ученым не удалось выявить ни предков цветковых растений, ни причину того, что они стали доминирующими в мире флоры.
Все это приводит к тому, что наши знания о флоре древнейших эпох носят весьма ограниченный характер.
Значение
В чем состоит практическое значение палеоботаники? Благодаря сведениям, полученным в ходе изучения отпечатков или остатков ископаемых растений, современные исследователи делают более-менее точные выводы о возрасте ландшафтов. Помимо этого, исследование окаменелостей позволяет понять эволюционный путь, который прошли растения, выяснить возраст каждого вида, разобраться в вопросе общности происхождения, что оказывает бесценную помощь современной ботанике.
Именно эта наука помогает в разведке и поиске полезных ископаемых. Важна палеоботаника и в изучении проблем климата: сопоставляя данные прошлых эпох, исследователи могут делать прогноз современного развития климата, построить компьютерные модели погоды и даже предсказать глобальное потепление.
Палеоботаника – важнейшая отрасль знаний, которая позволяет не только погрузиться в мир прошлого, но и ответить на ряд вполне современных вопросов. Поэтому она обладает безусловным практическим значением.
fb.ru
Ученые обнаружили самые древние окаменелости растения
История нашей планеты окутана тайной, но ученые с каждым годом узнают все больше о развитии жизни на Земле. Недавно обнаруженные в индийском городе Читракут окаменелости красных водорослей позволили предположить, что многоклеточные формы жизни возникли на несколько сотен миллионов лет раньше, чем до этого считалось.
Жизнь на нашей планете появилась примерно 3,7 миллиарда лет назад, когда возникли первые одноклеточные микроорганизмы, известные как строматолиты. Однако, их развитие продолжалось очень долго. Самым старым из найденных ранее окаменелостям многоклеточных растений примерно 540 миллионов лет, именно тогда начался фанерозойский эон, то есть период, когда на Земле образовалась «явная жизнь», то есть появились сложные формы растений, а также членистоногие и хордовые.
А теперь ученые из шведского Музея естественной истории обнаружили окаменелости красных водорослей, которые на 400 миллионов лет старше, чем ранее ранние из известных примеров многоклеточных растений, что делает их самыми старыми, и с большим отрывом, растительными окаменелостями.
«Мы не можем быть на 100 процентов уверены в том, что это окаменелость именно растения, но ее внешний вид хорошо согласуется с морфологией и структурой красных водорослей. Время «явной жизни», похоже, началось гораздо раньше, чем мы думали», — говорит Стефан Бенгтсон, ведущий автор исследования.
Ученые изучили находку с помощью рентгеновской томографической микроскопии, что позволило им определить ключевые характеристики. Внутри клеток, исследователи нашли тромбоциты, которые являются частью структуры, отвечающей за фотосинтез, и клеточные стенки, которые по строению идентичны красным водорослям.
www.fainaidea.com
Живые ископаемые. Определение, растения, животные, отдельные представители. Мироздание на Поэтому.Ру
Что за живые ископаемые
Этим термином обозначают существующие сегодня виды растений и животных, которые относятся к крупным семействам и видам, практически полностью вымершим десятки или сотни миллионов лет назад. Живых ископаемых часто называют палеоэндемиками, так как они сохранились, по большей части, исключительно благодаря изолированности их мест обитания.
К числу живых ископаемых также относят и некоторые виды, которое на протяжении длительного времени совершенно не изменились, к примеру, рачки-щитни и некоторые виды двустворчатых моллюсков.
Из всего многообразия животных и растений на нашей планете, живых ископаемых насчитывается не больше трёх десятков видов, некоторые из которых представлены очень небольшим числом особей.
Гингко билоба
Пожалуй, одно из самых известных живых ископаемых растений. Долгое время учёные считали его родственником хвойных деревьев - ели, сосны, кедра. Однако, выяснилось, что гингко - потомок одной из групп древних семенных папоротников и к хвойным не имеют никакого отношения.
Деревья гингко билоба достигают 40 метров в высоту, диаметр ствола - до 4,5 метров. Это листопадное растение и в ту эпоху, когда в умеренных полярных лесах Сибири это дерево было вполне обычным, по осени землю покрывал густой ковёр из листьев гингко.
Сегодня гингко произрастает в Китае, Японии и Корее. Кроме этого, гингко активно культивируется в большинстве ботанических садов и парков субтропической Европы и Северной Америки.
Дерево это не только древнее, но и чрезвычайно полезное: его варёные или жареные семена гинкго с давних времен употребляют в пищу в районах его произрастания, а также используют в китайской медицине, издревле известной своим нетрадиционным подходом к лечению недугов.
Современная медицина также очень внимательно отнеслась к полезным свойствам этого удивительного дерева. В начале 20 века препараты, содержащие экстракт листьев гингко стали довольно широко применяться при лекарственной терапии некоторых сосудистых заболеваний, при атеросклерозе, рассеянном склерозе для улучшения памяти и концентрации внимания.
Впрочем, сегодня существует ряд исследований, посвящённых вопросам возникновения побочных эффектов при применении этих препаратов и потому принимать их можно только после консультации с врачом, во избежание нежелательных последствий.
Если есть желание посмотреть на гингко билоба своими глазами, ехать в Китай совсем не обязательно. В России сохранилось несколько экземпляров:
в Городском саду (ЦПКиО им. М. Горького) Таганрога
рядом со входом в Калининградский зоопарк
в нижнем парке Никитского ботанического сада
в Ботаническом саду Санкт-Петербурга и в центральном парке Нальчика произрастают молодые деревья гингко.
Утконос и ехидна
Эти яйцекладущие млекопитающие животные сохранились исключительно в Австралии, правда некоторые представители семейства ехидновых встречаются на острове Тасмания, островах пролива Басса и в Новой Гвинее.
Утконосов открыли в 18 веке и когда шкурка этого животного впервые попала в руки британских учёных, разгорелись ожесточённые споры, а не подделка ли это. Дошло до того, что шкурку даже обследовали на предмет посторонних вмешательств.
Естественно ничего не нашли и задумались окончательно. Без малого 25 лет учёные не могли определиться, в какой класс отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу.
Сомнения разрешились в 1824 году, когда немецкий биолог Меккель обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливает детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 году.
Утконос — одно из немногих ядовитых млекопитающих. Животное это ведёт скрытный ночной полуводный образ жизни, впадая в спячку на 5 -10 дней в зимнее время. В неволе долго не живут. Утконос изображён на австралийской монете достоинством 20 центов.
Что касается ехидны, то это животное похоже на небольшого дикобраза: оно покрыто грубой шерстью и иголками. Ехидна стала известна науке раньше своего земляка - утконоса и случилось это в 1792 году. Джордж Шоу, который, кстати, и доказал, что утконос - это реальное животное, а не чья-то искусная подделка, первоначально посчитал ехидну родственником муравьеда. Позднее эта идея была опровергнута.
Ехидны - наземные животные, что, впрочем, не мешает им при необходимости плавать и даже преодолевать довольно большие водные пространства. Рацион ехидны составляют муравьи, термиты, реже - другие насекомые, мелкие моллюски и черви. В отличии от утконоса, ехидна не является вымирающим видом и распространена практически по всей Австралии. Изображена на пятицентовой монете.
Ещё одно живое ископаемое - крокодилы. Но о них в двух словах не расскажешь, а потому мы обязательно вернёмся к этому вопросу в одной из ближайших публикаций. Следите за обновлениями.
Современная наука постоянно подтверждает его правоту. Как ни странно, но во многом тем богатствам, которые залегают глубоко под землей, мы обязаны древней флоре. Именно древние папоротники и деревья образовали со временем многие полезные ресурсы. Кстати, а какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Что ж, давайте узнаем!
Эта точка зрения также имеет свое право на жизнь, но большинство ученых все же уверены, что подавляющее число месторождений имеет именно биологическую природу возникновения. Ну так какие полезные ископаемые образовались из древних растений? Об этом мы сейчас и расскажем.
Совокупность всех этих факторов приводила к очень быстрому разложению целлюлозы. Гигантские массы растительности превращались в настоящий «коктейль» гуминовых веществ, разбавленный незначительными количествами примесей смол, восков и парафинов. Впрочем, вся эта масса довольно быстро разлагалась микроорганизмами, а потому особенно быстрого накопления органического вещества в ту пору не происходило. Основные запасы полезных ископаемых появились несколько позднее.
Все это приводило к синтезу неплавких, совершенно нерастворимых соединений. Именно благодаря им этот сорт угля и сохранился до наших дней. Он залегает на сравнительно небольших глубинах, а потому при условии несколько иных физических и химических свойств он бы неизбежно подвергся вымыванию. А какие полезные ископаемые образовались из древних растений, помимо описанного выше гумусового угля?
В общем-то, их состав не отличается особым разнообразием: углерод, водород, кислород, азот и сера. Отличие только в массовой доле всех этих веществ, так как именно по их процентному соотношению можно с уверенностью определить не только вид ископаемого растительного топлива, но даже регион его возникновения и добычи. Чтобы вы имели хотя бы приблизительное представление об этом вопросе, разберем состав среднестатистического бурого гумусового угля.
Характеристики и способы этого процесса в полной мере зависят от глубины залегания пластов. Если таковая не превышает ста метров, то возможен открытый, карьерный способ разработки. Очень часто бывает так, что с увеличением глубины разреза экономически более целесообразным становится шахтовый метод.
Та их часть, которая за века не потеряла следов клеточного строения, - это талломоальгинит. Соответственно, полностью деградировавшие одноклеточные водоросли получили название коллоальгинит. Помимо этого, в сланцах довольно часто можно отыскать даже части высших растений, которые были на нашей планете в незапамятные времена.
