პალეონტოლოგია

პალეონტოლოგია (; ძველი, არსება და მოძღვრება) — მეცნიერება ნამარხი ორგანიზმების შესახებ. დედამიწის ამგებ ქანებიში ნაპოვნ განამარხებულ ორგანიზმთა ნაშთების (სკელეტი, ნიჭარა, ნაკვალევი, სპიკულები, აღნაბეჭდები და სხვა) მიხედვით შეიძლება მათი აგებულებისა და ნაწილობრივ მათი ცხოველთმოქმედებისა და ცხოვრების ნირის გამოცნობა, აგრეთვე დედამიწის იმ პერიოდის შესახებ, როდესაც ეს ორგანიზმები ცხოვრობდნენ დედამიწაზე, მათ გავრცელებაზე და რაც მთავარია, ერთმანეთს შორის და თანამედროვე ცოცხალ ორგანიზმებთან მათი გენეტიკური კავშირის შესახებ. პალეონტოლოგიის ფუძემდებლად ითვლება ჟორჟ კიუვიე ( 1769-1832). პალეონტოლოგიას უდიდესი გამოიყენებითი მნიშვნელობა აქვს სტრატიგრაფიაში.

პალეონტოლოგია არის ბიოლოგიასა და გეოლოგიას შორის, მაგრამ არქეოლოგიისგან განსხვავებით გამორიცხავს ანატომიურად თანამედროვე ადამიანების შესწავლას. პალეონტოლოგია იყენებს მეცნიერებების ფართო სპექტრს, მათ შორის ბიოქიმიას, მათემატიკასა და ინჟინერიას. ყველა ამ ტექნიკის გამოყენებამ პალეონტოლოგებს საშუალება მისცა აღმოეჩინათ დედამიწაზე ცხოვრების ევოლუციური ისტორიის დიდი ნაწილი.

ცოდნის ზრდასთან ერთად, გაჩნდა პალეონტოლოგიის ქვეკატეგორიები, რომელთაგან ზოგი ფოკუსირებულია სხვადასხვა სახის ნამარხ ორგანიზმებზე, ზოგი კი ეკოლოგიასა და გარემოს ისტორიას სწავლობს.

მიმოხილვა
„პალეონტოლოგიის“ უმარტივესი განმარტება არის „ძველი ცხოვრების შესწავლა“. მეცნიერების ეს დარგი იკვლევს, ეძებს და აგროვებს ინფორმაციას წარსული ორგანიზმების რამდენიმე ასპექტის შესახებ: მათი ვინაობა და წარმოშობა, მათი გარემო და ევოლუცია და ის, რისი თქმაც მათ შეუძლიათ დედამიწის ორგანული და არაორგანული წარსულის შესახებ.

ისტორიული მეცნიერება
უილიამ უიველმა (1794–1866) პალეონტოლოგია დაასახელა ერთ-ერთ ისტორიულ მეცნიერებად, არქეოლოგიასთან, გეოლოგიასთან, ასტრონომიასთან, კოსმოლოგიასთან, ფილოლოგიასთან და ისტორიასთან ერთად: პალეონტოლოგია მიზნად ისახავს წარსული მოვლენების აღწერას და მათი მიზეზების რეკონსტრუქციას. აქედან გამომდინარე პალეონტოლოგიის მიზანია: წარსულის მოვლენების აღწერა, სხვადასხვა სახის ცვლილების მიზეზების შესახებ ზოგადი თეორიის შემუშავება და ამ თეორიების კონკრეტულ ფაქტებზე გამოყენება.

დაკავშირებული მეცნიერებები
პალეონტოლოგია არის ბიოლოგიასა და გეოლოგიას შორის, რადგან ის ყურადღებას ამახვილებს წარსული ცხოვრების ჩანაწერზე, მაგრამ მისი მთავარი მტკიცებულების წყაროა ქანებში არსებული ნამარხები. ისტორიული მიზეზების გამო, პალეონტოლოგია გეოლოგიის ფაკულტეტის ნაწილია მრავალ უნივერსიტეტში: მე-19სა და მე-20 საუკუნის დასაწყისში გეოლოგებმა აღმოაჩინეს წიაღისეული მტკიცებულება, რომელიც მნიშვნელოვანია ქანების დათარიღებისათვის.

პალეონტოლოგიას ასევე აქვს გარკვეული კავშირი არქეოლოგიასთან, რომელიც უპირველეს ყოვლისა მუშაობს ადამიანის მიერ შექმნილ საგნებთან და ადამიანის ნაშთებთან, ხოლო პალეონტოლოგები დაინტერესებულნი არიან ადამიანების, როგორც სახეობების, მახასიათებლებით და ევოლუციით. როდესაც საქმე ეხება ადამიანებს, არქეოლოგებმა და პალეონტოლოგებმა შეიძლება ერთად იმუშაონ, მაგალითად: პალეონტოლოგებმა შეიძლება აღმოაჩინონ ცხოველების ან მცენარეების ნამარხი არქეოლოგიური ადგილის გარშემო, აღმოაჩინონ და გამოიკვლიონ იქ მცხოვრები ადამიანები.

გარდა ამისა, პალეონტოლოგია ხშირად იყენებს სხვა მეცნიერებების ტექნიკას, მათ შორის ბიოლოგიას, ოსტეოლოგიას, ეკოლოგიას, ქიმიას, ფიზიკასა და მათემატიკას. ასევე მოლეკულური ფილოგენეტიკა, ადარებს თანამედროვე ორგანიზმების დნმ-სა და რნმ-ს, რათა აღადგინონ მათი ევოლუციური წინაპრების „ოჯახის ხეები“. იგი ასევე გამოიყენებოდა მნიშვნელოვანი ევოლუციური მოვლენების თარიღების გასაგებად.

საინჟინრო ტექნიკა გამოიყენება ძველი ორგანიზმების სხეულის მახასიათებლების გასაგებად, მაგალითად ტირანოზავრის სირბილის სიჩქარე და ნაკბენის სიძლიერე. ნაშთების ორგანიზმის შესასწავლად და 3 სურათის შესაქმნელად გამოიყენება რენტგენული მიკროტომოგრაფი.

ქვეკატეგორიები
ცოდნის ზრდასთან ერთად შეიქმნა პალეონტოლოგიის ქვეკატეგორიები. ხერხემლიანთა პალეონტოლოგია კონცენტრირებულია ნამარხებზე უძველესი თევზიდან თანამედროვე ძუძუმწოვრების უშუალო წინაპრებამდე. უხერხემლოთა პალეონტოლოგია ეხება ნამარხებს, როგორიცაა მოლუსკები, ფეხსახსრიანები, ანელიდური ჭიები და ექინოდერმები. პალეობოტანიკა სწავლობს წიაღისეულ მცენარეებს, წყალმცენარეებს და სოკოებს. პალინოლოგია სწავლობს ყვავილის მტვერსა და სპორებს. ის აერთიანებს პალეონტოლოგიასა და ბოტანიკას, რადგან ის ეხება როგორც ცოცხალ, ასევე წიაღისეულ ორგანიზმებს. მიკროპალეონტოლოგია ეხება ყველა სახის მიკროსკოპულ ნამარხ ორგანიზმებს.

პალეოეკოლოგია იკვლევს ურთიერთქმედებას სხვადასხვა უძველეს ორგანიზმებს შორის, როგორიცაა მათი კვების ჯაჭვი და ორმხრივი ურთიერთქმედება მათ გარემოსთან. მაგალითად, ბაქტერიების მიერ ჟანგბადის ფოტოსინთეზის განვითარებამ გამოიწვია ატმოსფერული ჟანგბადის მარაგის ზრდა და მნიშვნელოვნად გაზარდა ეკოსისტემების პროდუქტიულობა და მრავალფეროვნება. ერთად, ამან გამოიწვია ევკარიოტული უჯრედების ევოლუცია, საიდანაც აგებულია ყველა მრავალუჯრედიანი ორგანიზმი.

პალეოკლიმატოლოგია, უფრო მეტად ფოკუსირებულია დედამიწის კლიმატის ისტორიასა და მექანიზმებზე, რომლებმაც იგი შეცვალა. მაგალითად დევონის პერიოდში მიწის მცენარეების სწრაფმა გაფართოებამ გამოიწვია მეტი ნახშირორჟანგის გამოდინება ატმოსფეროდან და ამით ხელი შეუწყო გამყინვარების პერიოდის დაწყებას.

ბიოგეოგრაფია შეისწავლის დედამიწის ზედაპირზე სხვადასხვაგვარი ბიოცენოზის, აგრეთვე ცხოველების, მცენარეებისა და მიკროორგანიზმების გავრცელებისა და განსახლების კანონზომიერებებს.

მტკიცებულებების წყაროები
ნამარხი სხეული
ორგანიზმების ნამარხი, როგორც წესი, ყველაზე ინფორმაციული ტიპის მტკიცებულებაა. ყველაზე გავრცელებული ტიპებია ხე, ძვლები და ნიჟარები. გაქვავება იშვიათი მოვლენაა და ნამარხების უმეტესობა განადგურებულია ეროზიით ან მეტამორფიზმით. აქედან გამომდინარე, მათი გამოკვლევა საკმაოდ ძნელია. ჩვეულებრივ ინახება ორგანიზმების მხოლოდ ის ნაწილები, რომლებიც უკვე მინერალიზებულია, მაგალითად, მოლუსკების გარსი. ვინაიდან ცხოველთა უმრავლესობას რბილი ქსოვილი აქვს, ისინი იშლება მალევე.

ნაკვალევი
ნაკვალევი პალეონტოლოგიაში განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. ის წარმოადგენს მონაცემთა დიდ წყაროს. მიუხედავად იმისა, რომ ნაკვალევის ზუსტად დადგენა ზოგადად შეუძლებელია, კვალმა შეიძლება გაგვაგებინოს სხვადასხვა ცხოველის ფიზიკური მდგომარეობის შესახებ.

გეოქიმიური დაკვირვებები
გეოქიმიურმა დაკვირვებებმა შეიძლება განსაზღვროს ბიოლოგიური აქტივობის გლობალური დონე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ან გარკვეული ნამარხების მსგავსება. მაგალითად, ქანების გეოქიმიური მახასიათებლებით შეიძლება გავიგოთ, თუ როდის გაჩნდა სიცოცხლე დედამიწაზე და შეიძლება იყოს მტკიცებულება ეუკარიოტული უჯრედების არსებობის შესახებ. ნახშირბადის იზოტოპების კოეფიციენტების ანალიზი დაგეხმარებათ კლიმატის ცვლილებების იდენტიფიცირებაში.

უძველესი ორგანიზმების კლასიფიკაცია
ლინეს ტაქსონომია ჩვეულებრივ გამოიყენება ცოცხალი ორგანიზმების კლასიფიკაციისთვის, მაგრამ სირთულეები წარმოიქმნება ახლად აღმოჩენილ ორგანიზმებთან, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდება ცნობილი აწ უკვე ორგანიზმებისგან. მაგალითად: ძნელია იმის გადაწყვეტა, თუ რა დონეზე უნდა განთავსდეს ახალი უმაღლესი დონის ჯგუფი, მაგ. გვარი, ოჯახი ან რიგი. ეს მნიშვნელოვანია, რადგან თუ ჯგუფი სხვა დონეზე გადაინაცვლებს, მას სახელი უნდა შეეცვალოს.

პალეონტოლოგები ძირითადად იყენებენ მიდგომებს კლადისტიკაზე დაყრდნობით, ეს არის ორგანიზმების ევოლუციური „ოჯახის ხის“ შემუშავების ტექნიკა. ის მუშაობს ლოგიკით, რომ თუ და ჯგუფებს აქვთ უფრო მეტი მსგავსება ერთმანეთთან, ვიდრე რომელიმე ჯგუფს, მაშინ და უფრო მჭიდროდაა დაკავშირებული ერთმანეთთან ვიდრე -სთან. შედარება შეიძლება მოხდეს ანატომიურად, ან მოლეკულურად, დნმ -ის ან ცილების მიმდევრობით. წარმატებული ანალიზის შედეგია კლასების იერარქია - ჯგუფები, რომლებსაც ჰყავთ საერთო წინაპარი. ძირითადად „ოჯახის ხეს“ აქვს მხოლოდ ორი ტოტი თითოეული კვანძიდან (შეერთება). კლადისტური ტექნიკა ხანდახან ცდომილებადია, რადგან ზოგიერთი მახასიათებელი, როგორიცაა ფრთები ან თვალები, არაერთხელ განვითარებულა.

ევოლუციური განვითარების ბიოლოგია, ჩვეულებრივ შემოკლებით „ “, ასევე ეხმარება პალეონტოლოგებს „ოჯახის ხეების“ შექმნაში.

გ. ხარატიშვილის სახელობის გეოლოგიიისა და პალეონტოლოგიის მუზეუმი
პროფესორ გ. ხარატიშვილის სახელობის გეოლოგიისა და პალეონტოლოგიის მუზეუმი შეიქმნა 1953 წელს. მუზეუმში მასალების შეგროვება ხდებოდა, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის გეოლოგიისა და პალეონტოლოგიის კათედრის თანამშრომლების საველე სამუშაოების და სასწავლო პრაქტიკების ჩატარებისას.

მუზეუმში გამოფენილი თემატური მასალა ასახავს დედამიწის აგებულებისა და განვითარების ისტორიას. აქ გამოფენილია გეოლოგიური ჭრილების ამსახველი მასალა, მაკეტები, პანოები, სურათები, ნამარხი ორგანიზმების მულიაჟები, გამოჩენილ მეცნიერთა პორტრეტები, რუკები და განმარტებითი ტექსტები. მუზეუმში ასევე არის ფონდები, რომლის საცავებში ინახება ათასობით ქანის, ნამარხის და მინერალის ნიმუში.

მუზეუმის მეორე დარბაზში წარმოდგენილია პალეონტოლოგიური და გეოლოგიური ექსპონატები, რომლებიც ასახავენ დედამიწის ქერქის და სიცოცხლის განვითარების ისტორიას. დარბაზის ცენტრალურ ნაწილში არის კარადების ორი მწკრივი (პალეონტოლოგიური ნაწილი), სადაც გამოფენილია უხერხემლოთა ნიმუშები (უმარტივესები, ღრუბლები, ნაწლავღრუიანები, მოლუსკები, მხართფეხიანები, კანეკლიანები და სხვა), კედლებთან კი განლაგებულია დედამიწის გეოლოგიური განვითარების ამსახველი მასალა. დარბაზის შესასვლელში, მარჯვენა მხარეს გამოფენილია თანამედროვე ცხოველთა კოლექცია.

ზეზვა და მზია
1984 წელს დმანისში აღმოაჩინეს პრიმიტიული ხელსაწყოები, რომელსაც ძველი ადამიანები იყენებდნენ. რამდენიმე წლის შემდეგ, 1991 წელს დმანისში ადრეული ადამიანები იპოვეს, , რომელიც ჰომო ერექტუსის ქვესახეობად მოიაზრება. არქეოლოგებმა და პალეონტოლოგებმა მათ ზეზვა და მზია დაარქვეს. ძვლები 1,8 მილიონი წლით თარიღდება. ეს ძვლები ქართველმა მეცნიერმა დავით ლორთქიფანიძემ აღმოაჩინა.