古生物学

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May 28, 2022

古生物学(古希腊语 παλαιός palaiós “old”, ὤν ōn, Gen. ὄντος óntos “存在”和 -logy)是研究地质过去的生物和生物世界的科学。古生物学研究的主题是化石(拉丁语“出土的”化石),即在沉积岩中发现的物理遗骸,以及超过 10,000 年历史的生物的其他遗产和证词。法国动物学家和解剖学家 Henri de Blainville 在 1825 年引入了古生物学这个术语,它逐渐取代了旧的术语 oryctology(希腊语 ὀρυκτός oryktós“挖掘”)和 petrefacts(拉丁语 petrefactum“石化”)。

故事

法国自然科学家乔治·居维叶(Georges Cuvier,1769-1832 年)被认为是现代古生物学的奠基人,该学按照科学标准开展工作。英国地质学家查尔斯·莱尔(Charles Lyell,1797-1875 年)为冰河时代的理论做出了贡献,他反驳了他的观点,即灾难完全消灭了地球上的生命,人类是在最后一个冰河时代之后才被创造出来的。与此同时,法国业余考古学家 Jacques Boucher de Perthes(1788-1868 年)是第一个在石制品中发现人类创造物的人。法国人 Marcellin Boule (1881–1942) 通过 1905 年的陨石实验创造了区分人类工具与自然创造形式的可能性。瑞士医生 Otto Hauser (1874–1932) 在法国 (Le Moustier) 专业进入洞穴和挖掘研究。在那里,他遇到了当地研究的阻力。第一位代表达尔文血统理论的德国古生物学家是恩斯特·海克尔 (Ernst Haeckel,1834-1919)。他是一名动物学家,并通过原始人将人类发展引入研究。他的对手是鲁道夫·维尔肖,他称他为“猴子教授”。 Haeckel 的建议被荷兰解剖学家、地质学家和军医 Eugène Dubois (1858–1940) 和德国古生物学家 Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald (1902–1982) 采纳。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。在那里,他遇到了当地研究的阻力。第一位代表达尔文血统理论的德国古生物学家是恩斯特·海克尔 (Ernst Haeckel,1834-1919)。他是一名动物学家,并通过原始人将人类发展引入研究。他的对手是鲁道夫·维尔肖,他称他为“猴子教授”。 Haeckel 的建议被荷兰解剖学家、地质学家和军医 Eugène Dubois (1858–1940) 和德国古生物学家 Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald (1902–1982) 采纳。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。在那里,他遇到了当地研究的阻力。第一位代表达尔文血统理论的德国古生物学家是恩斯特·海克尔 (Ernst Haeckel,1834-1919)。他是一名动物学家,并通过原始人将人类发展引入研究。他的对手是鲁道夫·维尔肖,他称他为“猴子教授”。 Haeckel 的建议被荷兰解剖学家、地质学家和军医 Eugène Dubois (1858–1940) 和德国古生物学家 Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald (1902–1982) 采纳。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。他是一名动物学家,并通过原始人将人类发展引入研究。他的对手是鲁道夫·维尔肖,他称他为“猴子教授”。 Haeckel 的建议被荷兰解剖学家、地质学家和军医 Eugène Dubois (1858–1940) 和德国古生物学家 Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald (1902–1982) 采纳。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。他是一名动物学家,并通过原始人将人类发展引入研究。他的对手是鲁道夫·维尔肖,他称他为“猴子教授”。 Haeckel 的建议被荷兰解剖学家、地质学家和军医 Eugène Dubois (1858–1940) 和德国古生物学家 Gustav Heinrich Ralph von Koenigswald (1902–1982) 采纳。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。自1997年以来,德国放弃了21个古生物学教授职位,27所大学中的8所被完全删除。

子领域

类似于近代生物的生物学,neontology(“新生命学说”),古生物学可以细分如下:古动物学包括无脊椎动物的古生物学,其中一个子领域是古昆虫学,即对昆虫化石的研究。脊椎动物古生物学,可分为鱼类古生物学(paleoichthyology)、两栖爬行动物古生物学(paleoherpetology)、鸟类古生物学(paleornithology)和哺乳动物古生物学(paleoomammalogy)。古植物学致力于化石植物,其中包括孢粉学、化石花粉和孢子的研究,以及研究各种生命化石痕迹(包括足迹和足迹、埋葬隧道、觅食痕迹)的古植物学。大型化石的古生物学在方法论上不同于微古生物学,后者借助各种显微镜技术检查微化石和更小的纳米化石。微化石可以是微生物的遗骸,也可以是大型生物的微观证据。古生物学家从各种角度和问题检查化石和生物化石群。划分为地质和生物导向的子区域:古生物学家从各种角度和问题检查化石和生物化石群。划分为地质和生物导向的子区域:古生物学家从各种角度和问题研究生物的化石和化石群。划分为地质和生物导向的子区域:

地质分区

化石化理论(taphonomy)描述了从个体死亡到完成化石的路径。它还解释了所谓的化石沉积物的形成,其中化石生物的遗骸特别多(浓缩沉积物)或保存得特别完整(保护沉积物)。基于化石含量的沉积岩层及其地层的时间分类和相关性是生物地层学的主题。为此,生物地层学家选择了特殊的关键化石。生物相分析试图根据沉积岩的生物化石和生命痕迹来表征沉积岩的形成区域。

生物分区

在比较解剖学的帮助下,生物化石被归入生物系统。为此使用生物系统。系统发生学研究化石生物之间的关系。她创建家谱(树状图)。自 1980 年代以来,在所谓的分支学的帮助下,越来越多地分析了化石动植物群的部落历史,这种方法可以量化亲属关系的程度。功能形态根据其功能(古生物学)来解释化石生物的外观。这些分析通过对古生理学所关注的化石生物的物理和生化生命过程的参考进行补充。古病理学(该术语也用于考古学检查人类遗骸)是对功能障碍和疾病的研究。使用动物骨骼(硬化年代学;骨组织学)或化石植物的茎轴(树木年代学)检查原始生物的生长和发育(个体发生)。从而可以确定控制个人发展的增长率以及内部和外部影响因素。幼木遗骸的树木年代学被用来确定考古遗址的年龄。化石生物的生活方式、它们与有生命和无生命环境(古环境)以及原始种群和群落的关系是古生态学研究的主题。为了了解原始生态系统,有必要考虑含化石岩石的沉积学。古生物地理学考察了地球历史进程中生物化石的分布区域和迁徙路线的变化。它提供了有关早期大陆-海洋构造(另见板块构造)及其对生物圈演化的影响的信息。

相关研究分支

地球生物学是一个研究生物圈与地球系统非生物组成部分之间相互作用的研究领域。由于地球历史进程中生物圈变化的迹象基本上以化石的形式存在,因此地球生物学研究依赖于古生物学知识。天体生物学研究行星世界上出现简单生命形式、复杂社区和文明的条件。古生物学可以提供有关地球生命起源、极端环境条件下生态系统演化、地球生命多样化和更高发展以及人类文化和文明的生物地质前提的信息。古气候学:(较旧的)气候历史的重建主要是在化石生物的帮助下进行的:在海洋生物(如有孔虫)的碳酸盐骨骼中,骨骼沉积时原始海洋中盛行的氧同位素比率被保留下来。由于同位素比率根据水温设置在靠近表面的位置,因此可以从这些比率的质谱测量得出温度曲线。除了冰碛沉积物或礁石灰岩等气候指示性沉积物外,化石还提供有关气候带先前位置的信息。例如,可以借助植物(微)化石来追踪生态区。古地理学可以利用化石生物的地理分布(古生物地理学)来重建大陆和海洋的先前位置。古化学主要涉及化石发现的化学研究。古人类学研究人类部落历史。作为人类学的一部分,它是史前史和早期历史的辅助科学,并作为其中的一部分进行教学。

方法

地质测绘

在古生物学挖掘中有针对性地寻找化石之前,先绘制(可能)含化石的沉积岩的地质图。目的是寻找新的地点,澄清已知层位相对于相邻层和岩石单元的位置,并更详细地描述沉积区的特征,例如沉积物是在湖泊中还是在海洋中形成的。如果已经充分了解含化石岩石的年龄、地层分类和岩性,则不需要这样的概览图。

古生物发掘

系统的古生物挖掘是从上墙开始,即从最年轻的一层开始,到下层,即向下较老的层的方向进行。在寻找化石的同时,必须精确描述剥离层的地质情况。视界是连续编号的。编号被转移到化石发现中,以便它们可以精确地分配到地平线。如果更大的生物遗骸(例如恐龙骨骼)是挖掘的目标,则必须借助覆盖在其上的网格来精确记录单个骨骼和骨骼部分在一层内的位置。这对例如很重要B.重建死亡态度或沉积和运输过程,并区分不同个体的骨骼。为了提取微化石,从各个层位采集岩石样本,然后在实验室中进行处理。

准备和准备

易碎的化石遗骸在现场粘合或用醇溶性化学品固定以备后用。为了保护骨头发现,可能还需要用熟石膏覆盖它们。如果化石散布在几块岩板上,它们通常会在断点处再次粘在一起。后来在实验室中对化石的制备通常是机械完成的,即在放大镜下使用手术刀和解剖针(压缩空气凿子/气动工具)或使用立体显微镜。借助 X 射线,可以定位隐藏在岩石中的化石部分。这样可以避免制备过程中的损坏。微化石通常可以在酸蚀或其他湿化学过程的帮助下从岩石中去除(参见微古生物学)。

文档、描述、分类

对于化石的进一步分析,重要的是使用不同的方法,即绘图、摄影,如有必要,使用扫描电子显微镜使金银丝结构可见。照片和/或图形文件构成了化石发现及其系统分类的描述和解释的基础。在这种情况下也可以命名一个新的分类单元。

重建

原始骨骼背景(在动物中)或器官背景(例如在植物中)可以从化石图重建,考虑到已知的标本和/或相关群体的代表。然后可以重建生活的形象。在此过程中,结合了对化石生物的功能、生活方式和运动方式的解释。如有必要,还会重建动物的死亡过程。

地形数据的古生态评价

由于所有层的化石含量都得到了精确记录,因此如果相应的生物遗骸不是从不同的起源地运来,而是来自同一个生态系统。沉积学描述提供了有关导致含化石岩石形成的运输和沉积过程的额外信息。相反,化石为地质学家提供有关沉积空间性质的信息,例如,如果主要化石群仅在非常特定的环境条件下(例如,在温度在 18 至 20 °C 之间且盐度为 < 2.5%) 发生。层位的垂直序列对应一个时间序列:通过比较不同层位的群落,可以得出关于史前生态系统发展历史的结论。

统计方法

如果样本足够大,即在视野中发现并记录了足够多的物种个体,则可以将这些个体视为与自然种群相当的身体特征可变性。生态系统的组成也可以定量记录(例如捕食者-猎物比率)。

地球化学分析

水体的化学成分会影响骨架和外壳的组成。化学和同位素组成的一年中和一天中的时间波动通常可以记录在增生生长的坚硬部分中。其中一些可以从气候上解释(另见古气候学)。骨架的化学成分可以是z。B. 在微探针分析的帮助下澄清。同位素组成的分析需要质谱方法。

组织学检查

由骨骼或外壳制成的薄片的显微分析提供了有关各个硬部件的生长和先前组织特性的信息。它们有时包含有关硬部件创建者的生理学和个体发育的重要线索。

生物力学模型

如果骨骼完整保存,则可以以计算机模型的形式模拟化石动物的运动。通过这种方式,可以排除某些行为和生活方式或尽可能接受它们。

系统发育分析

生物化石群的关系和家谱现在主要使用计算机辅助分支学方法确定。将待检验的化石物种的特征组合相互比较,并根据经济原理以分支图(cladograms)的形式计算家谱。因此,这些分析的结果代表了假定进化步骤尽可能少的假定进化过程。

地层关系(相关)

一个遗址产生的所有化石物种都发生在某个相对狭窄的地质时期。如果在其他地方也知道这些物种,那么各个发现层的可能共同形成时期如下。比较包含某些化石和火山岩(例如凝灰岩)的几种沉积岩序列,可以通过地质年代学方法确定年代,从而能够确定更准确的年龄(即误差范围较小的年龄)。在陆地哺乳动物遗骸的帮助下,欧洲新生代主要陆地沉积物的生物地层细分特别发达。

也可以看看

化石报告 化石收藏家 古生物学家名单 古生物博物馆名单

文学

Michael J. Benton:脊椎动物的古生物学。出版社博士Friedrich Pfeil,慕尼黑 2007,ISBN 978-3-89937-072-0。 Michael J. Benton,David AT Harper:基础古生物学。皮尔逊,哈洛 1997,ISBN 0-582-22857-3。 Patrick J. Brenchley, David AT Harper:古生态学。生态系统、环境和进化。 Chapman & Hall,伦敦 1998,ISBN 0-412-43450-4。佐伊莱斯卡兹:古艺术。史前史的表征。 Taschen,科隆 2017,ISBN 978-3-8365-6584-4。此外,出版商还以英文、法文和西班牙文出版了同一本书。 Jörg Mutterlose,Bernhard Ziegler:古生物学导论 I:一般古生物学。第 6 次修订和补充版本。 Schweizerbart,斯图加特 2018,ISBN 978-3-510-65415-4。 Arno Hermann Müller:古动物学教科书。第 1 卷:一般基础知识。第 5 版。Fischer, Jena 1992,ISBN 3-334-60378-4。 Hans D. Pflug:生命的踪迹 - 从化学角度看古生物学。 Springer,柏林 1984,ISBN 0-387-13465-4。德里克·特纳:古生物学:哲学导论。剑桥大学出版社 2011,ISBN 978-0-521-13332-6,Alan C. Love:评论,圣母大学哲学评论 (NDPR),2011 年 12 月 18 日。

网页链接

古生物学简介(互联网档案馆中 2019 年 3 月 22 日的纪念品)-奥地利古生物学会的网站,面向学生、教师和所有人的地质学、古生物学和地球生物学网站 - 关于古生物学和密切相关地球科学的有趣事实(由 Reihold Leinfelder 运营的域,目前托管在柏林大学的服务器上;部分是德语,部分是英语)关于古生物学和古生态学的教学文件 - 有关古生物学主题的网站、媒体平台网页和文献(推荐)的链接列表(英文) 古生物学数据库 -科学数据库,旨在尽可能完整地捕捉动植物化石记录(英文)

个人证据