Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат на тему

Становление палеонтологии как науки в конце XVIII - начале XIX веков

Сведения об окаменелостях были известны уже античным философам-натуралистам. Ископаемые или окаменелости, человек использовал, начиная с палеолита. Об этом свидетельствуют находки ожерелий из фрагментов вымерших кораллов и морских ежей, использовавшихся в ритуалах погребения, и другие археологические находки. Различные ископаемые упоминаются в приданиях, мифах и сказках. Так, белемниты называют "чёртовы пальцы" и в восточных сказках их рассматривают как ногти джинов, раковины фораминифер - нуммулитид в сказаниях о битвах Александра Македонского описывают как окаменевшие монетки. Первые научные письменные документы об ископаемых организмах принадлежат древнегреческим естествоиспытателям и философам. Успехи естествознания древних греков были обобщены в трудах Аристотеля жившего в 384 - 322 гг. до новой эры - великого мыслителя своего времени, который создал основы классификации животных, зачатки сравнительной анатомии и эмбриологии. Окаменелости он считал остатками морских животных. Спустя много столетий в XV - XVI вв. такой взгляд на окаменелости поддерживал Леонардо да Винчи (1452 - 1519), хотя в то время существовали иные точки зрения, в частности, что окаменелости это объекты, созданные богом после потопа. В XVII - XVIII вв. Начинается интенсивное исследование в различных отраслях естествознания. Это привело не только к накоплению огромного фактического материала, но и к появлению различных идей, гипотез. Большое значение в развитии палеонтологии имели труды шведского учёного Карла Линнея (1707 - 1778 гг.) - основоположника классификации и систематики. Он разделил всю природу на три царства: минералов, растений и животных. Животные были разделены на шесть классов: птиц, млекопитающих, земноводных, рыб, насекомых, червей. Классы были разделены на роды, роды - на виды. Линней описал свыше4200 видов животных и около 10 000 растений. Он допускал возможность возникновения новых видов под влиянием внешней среды или в результате скрещивания. Одновременно с Линнеем работали блестящие учёные: во Франции Жорж Бюффон (1707 - 1788) и в России - Михаил Ломоносов (1711 - 1765). Бюффон рассматривая происхождение и развитие жизни, историю животного и растительного мира, подчёркивал единый план строения животных, говорил о наличии промежуточных форм между разными группами животных и считал, что история развития Земли насчитывает до 75 000 лет. Основоположником естествознания в России стал М. Ломоносов. В своей книге "О слоях земных" он объяснял происхождение осадочных горных пород образованием их в морских бассейнах. Ископаемые моллюски, встреченные в этих породах, обязаны своим происхождением морям, существовавшим в прошедшие геологические эпохи. Ломоносов представлял себе смену различных периодов жизни на Земле как последовательное чередование наступления и отступления морей, объясняя эти явления медленными колебаниями суши. Ломоносов впервые высказал правильное представление о янтаре, как ископаемой смоле хвойных. По его инициативе в 1755 г. был создан Московский университет. Возраст Земли он оценивал уже в 400 000 лет.

Становление и развитие палеонтологии происходило в три этапа: додарвиновский, дарвиновский и последарвиновский. Этапы палеонтологии характеризуются господством того или иного мировоззрения. Так, в додарвиновский этап преобладало учение о неизменяемости видов, наиболее ярким выразителем которого был Ж. Кювье. Этому этапу предшествовало время первых описаний ископаемых организмов, выполненных в духе достижений и требований того времени. Например, у К. Линнея и в диссертации X. Фогта (1745), посвященной ископаемым кораллам Балтики, где впервые были изображены силурийские гелиолитиды. Однако уже в додарвиновский этап Ж. Сент-Илэр и Ж. Ламарк высказывали идеи об изменяемости видов.

Додарвиновский этап палеонтологии (конец XVIII -- середина XIX в.) связан с именами многих ученых, четверых из них считают родоначальниками основных научных направлений. Это английский инженер-геолог В. Смит (1769-1839; палеонтологический метод) и французские естествоиспытатели Ж.Б. Ламарк (1744-1829; палеозоология беспозвоночных), Ж. Кювье (1769-1832; палеозоология позвоночных), А. Броньяр (1801-1876; палеоботаника). Следует подчеркнуть, что изучение вымерших организмов с самого начала имело два аспекта: биологический (природа объекта) и геологический (нахождение ископаемых в определенной последовательности в земных слоях). Именно последняя особенность ископаемых в начале XVIII в. послужила основой для установления времени библейского потопа, а отсюда и возраста Земли.

Как индикаторы относительного возраста отложений ископаемые в самом общем виде были использованы профессором Горной академии в Саксонии А. Вернером (1750-1817), а позднее -- детально, с внедрением в практическую деятельность -- В. Смитом.

Инженер-геолог Вильям Смит в 1799 г. предложил два постулата:

1) слои, содержащие одинаковые окаменелости, являются одновозрастными;

2) слои, содержащие разные окаменелости, являются разновозрастными.

Эти два положения были столь просты и очевидны, что сразу вызвали понимание современников. На основании этих положений В. Смит построил сводный стратиграфический разрез Англии, где выделил 23 последовательных слоя, а также составил геологическую карту, где разновозрастные слои раскрасил различными цветами. Эти принципы Смита для построения сводного разреза и геологической карты уже на протяжении 200 лет являются классическими и незыблемыми.

Расчленение и корреляция отложений в биостратиграфии, основанные на двух положениях Смита, также остаются классическими, но с очень существенной оговоркой. Второе положение Смита, как оказалось впоследствии, не столь просто и однозначно, как первое. Разные окаменелости могут быть одновозрастными, но принадлежать разным экологическим обстановкам. Данное принципиальное уточнение стало учитываться последующими учеными. Эта поправка ничуть не умаляет достижений В. Смита, и его справедливо считают основателем палеонтологического метода в геологии ("метод Смита"). Таким образом, практическое применение ископаемых в геологии определило становление палеонтологии как науки.

Основы палеонтологии как науки были заложены почти одновременно тремя французскими натуралистами Ж.Б. Ламарком, Ж. Кювье и А. Броньяром.

Жан Батист Ламарк в молодости готовился к военной карьере, но в дальнейшем из-за состояния здоровья изменил свои планы и начал заниматься изучением растений. Его жизнь и работа на протяжении многих лет связаны с Королевским ботаническим садом Парижа, в котором в 1793 г. он получил место профессора естественной истории. После опубликования трехтомной сводки по флоре Франции (1778) Ламарк сконцентрировал свое внимание на зоологических объектах. Самыми знаменитыми трудами Ламарка являются "Система беспозвоночных животных" (1801), "Философия зоологии" (1809) и "Естественная история беспозвоночных животных" (1815-1822, 7 томов). Ж.Б. Ламарк не только развил идеи своих предшественников, в том числе Ж. Бюффона, о постепенных переходах между организмами, но и предложил новую трактовку истории органического мира.

Основные положения учения Ламарка:

1) виды существуют в течение определенного интервала времени и постепенно переходят один в другой;

2) общий путь истории развития органического мира -- постепенное градуированное усложнение (развитие от низших к высшим) -- принцип градации;

3) изменчивость видов, или приобретение новых признаков, связана с влиянием внешней среды и с упражнением или неупражнением органов (I закон Ламарка -- закон изменчивости);

4) приобретенные изменения передаются потомкам и закрепляются через наследование (II закон Ламарка -- закон наследования).

В истории естествознания Ламарк оставил очень глубокий след. Его главное достижение -- создание первой эволюционной теории развития органического мира. Учение Ламарка получило название "ламаркизм" (по аналогии с дарвинизмом). Идеи Ламарка не получили поддержки у современников, многие считали его безумным. Ч. Дарвин в одном из писем писал: "Я почти убежден (в противоположность мнению, с которым я начал работу), что виды (это равносильно признанию в убийстве) неизменны... Выводы не так уж далеки от его (Ламарка) выводов, хотя способы изменений совершенно другие" (Избранные письма, 1950, с. 30). В настоящее время Ламарка считают одним из основателей учения об изменении видов и идейным предшественником Ч. Дарвина. Вопросы соотношения внешней среды, образа жизни, изменчивости и наследственности, поднятые Ламарком, до сих пор актуальны. Ламарк начал подразделять животных на беспозвоночных и позвоночных, он также ввел термин "биология". Ламарк интенсивно изучал ископаемых беспозвоночных и включил их в "Учение о развитии органического мира".

С его именем связаны первые описания таких широко известных родов ископаемых беспозвоночных, как фораминиферы -- Nodosaria, Lenticulina, Rotalia, Nummulites; кораллы -- Catenipo-га, Favosites, Alveolites, Sarcinula, Calceola, Cyclolites, Stylina, Fun-gia; гастроподы -- Turritella, Ampullina, Lymnaea; двустворки -- Nucula, Cucullaea, Plicatula, Gryphaea, Modiolus, Cyprina, Diceras, Hippurites, Radiolites; аммониты -- Turrilites, Baculites; морские ежи -- Clypeaster и т.д. Таким образом, вклад Ламарка в изучение современных и ископаемых беспозвоночных животных столь велик, что его по праву считают основателем этих разделов зоологии и палеонтологии.

Жорж Кювье начал систематически заниматься естествознанием с 1795 г., почти одновременно с Ламарком, а в 1802 г. стал профессором сравнительной анатомии в том же Ботаническом саду Парижа, где работал Ламарк. Научная деятельность Ж. Кювье вызывала у современников неизменное признание и восхищение. Историю органического мира Кювье рассматривал совершенно иначе, чем Ламарк. Он, как и К. Линней, считал, что виды неизменны и постоянны. Вместе с тем Кювье видел, что ископаемые разных слоев отличаются друг от друга. Он предложил такое объяснение: отличия ископаемых от слоя к слою связаны с периодическими революциями, после которых старое исчезает и возникает новое; постепенных переходов не существует. Это объяснение сразу приобрело многочисленных сторонников.

Кювье в своих рассуждениях об изменениях органического мира использовал слово "революция" (лат. revolutio -- переворот, перестройка), реже его эквивалент "катастрофа" (греч. katastro-phe -- переворот, поворот). Впоследствии его объяснение развития органического мира стали называть теорией катастроф. В дальнейшем понятие "катастрофа" перестали связывать с неизменностью видов, а стали использовать его в различных сочетаниях, обычно как "неокатастрофизм" и "экологические кризисы" -- для объяснения массовых вымираний, особенно значительных на рубеже ордовика и силура, палеозоя и мезозоя, мезозоя и кайнозоя.

Кювье был блестящим ученым, и его положительное научное наследие велико, особенно в области сравнительной анатомии. Он добыл и проработал огромное количество фактов, которые он согласно своему девизу "назвал, классифицировал и описал". Более того, на их основании Кювье вывел целый ряд закономерностей и законов. Кювье считал, что все особенности животного подразделяются на главные и второстепенные. Первые следует использовать для выделения наиболее крупных единиц, вторые -- для более мелких, подчиненных им таксономических единиц. Основой классификации и систематизации должно быть морфологическое сходство.

С именем Кювье связан закон корреляции органов, заключающийся в том, что органы и функции организма взаимосвязаны и составляют целостную систему (I принцип Кювье), соответственно приспособленную к определенным условиям существования (II принцип Кювье). На основании закона корреляции он восстановил строение многих ископаемых позвоночных. Кювье ввел в биологию понятие "план строения", которому подчиняется разнообразие организмов. Он выделил четыре плана строения (позвоночные, моллюски, членистые и зоофиты, или радисты), предложив для них таксономическую единицу "тип", а также разработал общую систематику животных.

Кювье является основоположником палеозоологии позвоночных. Им описаны и реконструированы многочисленные ископаемые позвоночные, в том числе впервые установлены роды: Semno-pithecus (обезьяны), Lagomys (зайцеобразные), Allactaga (тушкан-чиковые), Eligmodontia (хомяковые), Mephitis (скунсы), Mastodon (хоботные) и т.д.

Кювье сгруппировал ископаемых и современных позвоночных в четыре фауны:

1) пресмыкающиеся,

2) палеотерии, анаплотерии,

3) млекопитающие мастодонты, мамонты, мегатерии,

4) современные виды плюс человек.

Результатом исследований Кювье по сравнительной анатомии ископаемых животных было его знаменитое сочинение, вышедшее в 1812 г. в четырех томах, - "исследование ископаемых костей четвероногих". Многие кости Кювье не только сам нарисовал, но и гравировал.

Сравнительно-анатомические и палеонтологические работы Кювье, а также установленные им закономерности были тщательно учтены Ч. Дарвином и сыграли положительную роль в развитии эволюционного учения.

Этьен Жоффруа Сент-Илэр (1772-1844) -- французский зоолог, последовательный эволюционист, современник Ламарка; коллега, соавтор, а затем идейный противник Кювье. В 1793 г., когда было принято решение Конвента о создании при Национальном музее естественной истории 12 кафедр, Жоффруа Сент-Илэр в возрасте 21 года получил предложение возглавить кафедру зоологии позвоночных. Спустя два года, в 1795 г., он пригласил на эту кафедру Жоржа Кювье и в том же году они издали две совместные работы, посвященные классификации млекопитающих и теории органов. Плодотворным явилось четырехлетнее пребывание в Египте, когда в 1798-1801 гг. Жоффруа Сент-Илэр в составе группы ученых сопровождал Наполеона. Позднее, в 1808 г., он был направлен в Португалию с заданием пополнить коллекции Национального музея Франции, а на следующий год возглавил кафедру зоологии в университете. Многие годы Жоффруа Сент-Илэр трудился совместно с Кювье, завершение этих работ (1819-1837) нашло отражение в "Естественной истории млекопитающих".

Научное наследие Жоффруа Сент-Илэра многогранно. Ему принадлежат исследования в области сравнительной анатомии и эмбриологии; он создал теорию аналогов и разработал в противоположность Кювье учение о едином базисном плане организации всех типов животного мира; уделял большое внимание изучению уродств и аномалий, особенно их проявление на эмбриональных стадиях, считая, что это может привести к новым формам в более позднем возрасте.

В то же время основной причиной изменений в строении живых существ Жоффруа Сент-Илэр, подобно Бюффону и JIaмарку, считал изменение внешней среды. В историю естествознания он вошел прежде всего как последовательный эволюционист, выступивший с критикой взглядов Кювье. Уже в 1802 г. Жоффруа Сент-Илэр и Ламарк заложили основные положения эволюционной теории.

В 1830 г. в Парижской Академии наук состоялся публичный диспут, на котором Кювье критиковал Жоффруа Сент-Илэра за единый план строения и причинное толкование явлений, в то время как его противник выступал против четырех изолированных типов строения животного мира Кювье, а главное, отстаивал эволюционный взгляд на развитие живой природы. Этот научный спор между трансформистами и катастрофистами завершился победой Кювье, и на долгие годы во Франции наступил период господства идеи о неизменяемости видов и объяснения изменения живой природы катастрофическими преобразованиями. Спустя 30 лет, когда был опубликован труд Ч. Дарвина (1859), именно во Франции, где ранее работали такие блестящие эволюционисты, как Бюффон, Ламарк и Жоффруа Сент-Илэр, идеи Дарвина с большим трудом находили своих сторонников.

После нашумевшего диспута 1830 г. Кювье прожил всего два года. Многолетний совместный труд о млекопитающих, о чем говорилось выше, Жоффруа Сент-Илэр завершил без него.

Адольф Броньяр на протяжении всей жизни целенаправленно занимался изучением растений. Его основные труды посвящены кайнозойской растительности. С его именем связано становление палеоботаники, т.е. палеонтологии растений. Броньяр предложил первую единую систематику растений, проследил и описал историю развития растений прошлых геологических эпох (1828-1838).

Ламарк, Кювье и Броньяр использовали ископаемых для определения относительного возраста вмещающих отложений и реконструкций условий обитания (глубина бассейна, палеоклимат). Они также давали оценку продолжительности существования Земли как планеты.

Додарвинский период становления палеонтологии в России связан прежде всего с именами X. И. Пандера, П. М. Языкова и Г. И. Фишера фон Вальдгейма. X. Пандер палеонтологически обосновал стратиграфию кембрия и ордовика окрестностей Петербурга и сделал 200 рисунков ископаемых (1830). Он открыл также новую группу микроскопических ископаемых -- конодонты, которые приобрели чрезвычайно важное стратиграфическое значение в современных исследованиях палеозоя. П. М. Языков (1832) на основании изучения конкретных разрезов и распределения в них ископаемых впервые разработал стратиграфию юры и мела Поволжья. Он ввел в научную литературу русские эквиваленты иностранным терминам и латинским названиям, такие как ярус, брюхоногие, головоногие моллюски, плеченогие.

Г. И. Фишер являлся профессором Московского университета и занимался биостратиграфией и фауной палеозоя и мезозоя Подмосковья (1837). Он впервые описал такие известные ископаемые роды, как фораминиферы -- Fusulina, Streblus; кораллы -- Chaetetes, Halysites; двустворки -- Amphidonta; брахиоподы -- Choristites и т.д. Фишер организовал при Московском университете Московское общество испытателей природы -- МОИП (1806) и был его первым президентом. Учрежденное им в начале прошлого века общество и сейчас активно продолжает свою деятельность. При обществе была создана библиотека, функционирующая и в настоящее время. Она содержит уникальные старинные издания по естествознанию, в том числе и первую книгу по палеонтологии на русском языке. Книга была опубликована по поручению Екатерины II и посвящена ей.

Первые два учебника были изданы в России в начале XIX в.: по палеозоологии беспозвоночных -- "Конхиология..." (греч. соп-che -- раковина) и палеоботанике -- "Сокращенное руководство к систематическому определению ископаемых растений...", написанные Я. Г. Зембницким (1831, 1833). Зембницкий перевел многие латинские и латинизированные термины и названия родов и видов, приведя для них русские эквиваленты (например, Lepidodendron -- чешуедрев, Sphenopteris -- клинокрыл).

Постепенно изучение ископаемых в России в XIX в. приобрело биологический характер, но биостратиграфическая направленность при этом обязательно сохранялась (К.Ф. Рулье, Э.И. Эйхвальд и др.). К. Ф. Рулье (1814--1858) был сторонником изменяемости видов. Изучая ископаемых Подмосковья, он подчеркивал неразрывность истории развития живой и неживой природы. Рулье дал впервые палеоэкологические и палеоклиматические реконструкции юры Подмосковья. Э. И. Эйхвальд (1795-1876) описал коллекцию ископаемых России, включающую беспозвоночных, позвоночных
и растения всего фанерозоя. Он издал книгу под названием "Палеонтология России" на русском и французском языках (1860-- 1868). Экспозиция коллекции Эйхвальда, явившаяся первым единым собранием ископаемых России, была развернута в Петербургском университете, где она находится и в настоящее время. Ценность коллекции была ясна уже современникам, недаром миллионер Дж. Пибоди хотел приобрести ее для американского музея.

палеонтология ламарк кювье броньяр

Список литературы

1. Канаев И.И. Очерки по истории сравнительной анатомии до Дарвина М., 1963. 298 с.

2. Михайлова И.А., Бондаренко О.Б. Палеонтология. Ч. 1: Учебное пособие -- M.: Изд-во МГУ, 1997. -- 448 c.

3. http://big-archive.ru/biology/guide_to_biology/335.php

Размещено на Allbest.ru