https://frosthead.com

Как палеонтологи находят окаменелости?



Это первая из пяти частей серии, написанной экспертами, которая была представлена ​​в новой Смитсоновской выставке «Зал окаменелостей - Deep Time», открывающейся 8 июня в Национальном музее естественной истории. Полную серию можно найти, посетив наш специальный доклад Deep Time

В романе Томаса Харди 1873 года «Пара голубых глаз» Генри Найт пытается произвести впечатление на героиню Эльфриду Сванкур, показывая ей, как воздушные потоки поднимаются по крутому морскому утесу. Внезапный порыв уносит шляпу и, пытаясь поймать ее, он сползает вниз по склону. Рыцарь заканчивает тем, что цеплялся за утес для дорогой жизни. Будучи ученым, он изучает скалы даже в этой ужасной ситуации.

«По одной из тех знакомых комбинаций вещей, с помощью которых неодушевленный мир притягивает разум человека, когда он делает паузу в напряжении, напротив глаз Найта находилось окаменелое окаменелость, стоящая в низком рельефе от скалы. Это было существо с глазами. Мертвые и обращенные к камню глаза даже сейчас смотрели на него. Это был один из ранних ракообразных, называемый трилобитами ».

С более чем 15 000 зарегистрированных видов, трилобиты были фантастически разнообразной группой членистоногих, которые бродили по океанам от 540 миллионов до 252 миллионов лет назад. Считающиеся родственниками ракообразных во времена Харди, они теперь интерпретируются как полностью вымершее эволюционное излучение ранних членистоногих. Членистоногие характеризуются парами сочлененных ног и сегментированного экзоскелета. Сегодня они составляют более 80 процентов видов животных и включают в себя насекомых, пауков, крабов и их многочисленных родственников.

Paradoxides Многие люди ищут окаменелости (выше: парадоксиды, трилобиты, собранные в Марокко), потому что они являются осязаемыми памятными знаками невообразимо длинной истории Земли. (Чип Кларк, NMNH)

Примерно через столетие после того, как Харди написал свой роман, я сидел на обнаженном сланце на краю темного дерева в Германии. Я был старшеклассником, путешествующим с другими коллекционерами и искал окаменелости девонского периода, с 358 миллионов до 419 миллионов лет назад. Я продолжал раскалывать куски сланца, чтобы найти в них ископаемые останки. С легким постукиванием моего каменного молотка, кусок камня разошелся, открывая главный щит трилобита. Окаменелость смотрела на меня своими невидящими глазами, когда я удивлялся тому, что я был первым человеком, увидевшим его после того, как он провел около 390 миллионов лет в земле.

Оскверненный мистер Найт случайно столкнулся с трилобитом. Напротив, я сделал это после изучения геологических карт. Я знал возраст сланца, и у меня было довольно хорошее представление о видах вымерших животных, которых я мог бы найти. Эти две истории прекрасно иллюстрируют два наиболее распространенных способа поиска окаменелостей.

IMG_4896.jpg «Зал окаменелостей - глубокое время» Смитсоновского института открывается 8 июня 2019 года. (Smithsonian.com)

Сбор не требует формальной подготовки. Действительно, некоторые из лучших коллекционеров, с которыми я охотился за окаменелостями, включают полицейского и ветеринара. Многие люди собирают окаменелости, потому что они являются осязаемыми памятными знаками невообразимо длинной истории Земли. Фантастические формы некоторых окаменелостей делают их объектами эстетического удовольствия для других коллекционеров.

Многие окаменелости обнаружены чистой случайностью. В 1906 году немецкий разведчик в современной Танзании столкнулся с огромной костью, выветрившейся из земли в лесу. Эта находка привела к открытию одного из крупнейших кладбищ динозавров в мире. В 2002 году итальянский резчик мрамора обнаружил скелет раннего кита в большом блоке мраморного известняка 40-летнего возраста из Египта, в то же время разрезая камень на плиты для архитектурного использования. Совсем недавно ученые признали фрагмент нижней челюсти, найденный монахом в пещере в Тибете, как первую хорошую запись пока еще загадочного вида древних людей. Монах вошел в пещеру, чтобы найти тихое место для молитвы, когда заметил кость на полу пещеры.

Хотя в поиске окаменелостей всегда есть удача, профессиональные палеонтологи и опытные коллекционеры не оставляют вещи на волю случая. Тщательное изучение геологических карт помогает определить подходящие участки для поиска. Окаменелости встречаются в осадочных породах, которые откладывались ветром или водой. В отличие от этого, магматические породы, которые образовались из горячего расплавленного материала, который мог бы сжечь любую биологическую жизнь, не содержат ископаемых. Мое собственное исследование сосредоточено на ископаемых останках позвоночных с триасового периода, от 252 миллионов до 200 миллионов лет назад. Во всем мире есть только несколько десятков мест с камнями, которые потенциально могут содержать такие останки. Здесь, в населенном восточном побережье Соединенных Штатов, большинство скальных образований из триаса покрыты зданиями, стоянками или густой растительностью.

Места для поисков в основном ограничены дорожными заграждениями, строительными площадками и карьерами. Важный участок в центральной части Вирджинии, который я раскопал много лет назад, теперь похоронен под школьным футбольным полем. В отличие от этого, красочные засушливые земли американского юго-запада являются предметом мечтаний палеонтологов. Там вы можете собрать много окаменелостей, не беспокоясь о том, что их уничтожат машины, проезжающие несколько дюймов.

Поиск ископаемых требует терпения и настойчивости. Иногда вы проводите дни или недели в поле, прежде чем, наконец, сделаете интересную находку. В некоторых слоях породы просто не так много окаменелостей. Я собрал окаменелости триасовых позвоночных вдоль берегов залива Фанди в восточной Канаде, где в среднем я нахожу только три или четыре костей на милю береговой линии. Большинство из них настолько неполны, что невозможно сказать, из какой они кости, тем более, из какого животного они произошли. Тем не менее, за долгие годы поисков в этом районе мы с другими коллекционерами собрали значительную коллекцию окаменелостей - многие из них являются новыми для науки видами.

Некоторые коллекционеры умеют находить окаменелости даже там, где они редки. Другие приносят большой энтузиазм, но буквально наступают на окаменелости, не видя и не узнавая их. Успех во многом зависит от того, как быстро научиться различать окаменелости в конкретном типе камня. Когда я впервые начал собирать у берегов залива Фанди, потребовалось некоторое время, прежде чем я смог различить поперечные сечения белых костей на поверхностях красного песчаника от похожих минеральных включений и птичьего помета.

Мой набор инструментов для охоты на окаменелости содержит каменные молотки, зубила, защитные очки, лупу, блокнот, различные виды клея, упаковочные материалы и ящики. Перед посещением места с обнажением камней, которое я хочу изучить, я стараюсь получить разрешение от владельца земли. Если сбор не производится только для сувениров, крайне важно записать детали о ископаемых местах и ​​их точном местонахождении. При первом обнаружении окаменелости часто бывают хрупкими и должны быть стабилизированы клеем. Затем каждая находка тщательно упаковывается и маркируется перед тем, как доставить в лабораторию или в музей. Одним из материалов, который наиболее популярен и прекрасно подходит для обертывания мелких окаменелостей, является туалетная бумага. Крупные образцы часто требуют защитных оболочек из гипсовых повязок, подобных тем, которые используются врачами для стабилизации сломанных костей.

Более 40 лет я работал с камнями, искал в них находки, которые могли бы принести еще больше знаний о том, что бродило по этой планете миллионы и миллионы лет назад. Я, вероятно, вытащил тысячи окаменелостей из земли. Я никогда не терял чудо. Быть первым человеком, который найдет и прикоснется к вымершему существу, - это особенный момент, который нельзя легко выразить словами. «Эти старые камни дают им голос и какую историю они рассказывают», - писал Эсхил в древнегреческой пьесе Агамемнон.

Я никогда не устану слушать эти истории.

Как палеонтологи находят окаменелости?