Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / Научно-исследовательская работа " Мезозой в Северске"

Научно-исследовательская работа " Мезозой в Северске"


  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_4ee5447d.gif

Департамент общего образования Томской области

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение

Кадетская школа-интернат

«Северский кадетский корпус»

знак чб








«биология»


Тема: «Мезозой в Северске»




Чирков Геннадий

Кадет 8 класса



Научный руководитель:

Попова Ольга Леонидовна

Учитель химии и биологии


г. Северск

СОДЕРЖАНИЕ


1

2

3

4

Введение

Область применения

Термины, определения и сокращения

Общая характеристика двустворчатых моллюсков

3

3

4

4

5

Опытно-практическое исследование  палеонтологических находок

6

6

Выводы

10

7

Приложение А

12

8

Список литературы

13



































Мезозой в Северске

Введение

В рамках работы образовательного научно-исследовательского проекта «Сектор 7», впервые обнаружены окаменелости редких моллюсков в городе Северске, приблизительно позднего мелового периода.

Окаменелость обнаружена на берегу реки Томи. Палеозологические находки изучены, систематизированы. Возраст образцов установлен.

Каждое новое местонахождение очень важно и уникально. Город режимный (закрытый), в связи с работой атомного комбината. Исследований на территории города проводилось мало, в основном по палеобатанике [1].

Целесообразность и актуальность составления палеонтологического ландшафта заключается в поиске месторождений каменного угля и других полезных ископаемых. Исследования имеют научный интерес для учащихся. Прикоснуться, найти, раскопать, проанализировать, систематизировать все эти и другие глаголы объясняют личную заинтересованность автора.

На сегодняшний день исследований в области палеонологии в городе Северске Томской области (юго-восток Западной Сибири) нет. Первоочередной задачей для исследователей научно-образовательного проекта «Сектор 7» является – раскрыть тайну палеонтологических находок, организовать музей на базе школы, продолжить поисковую и научную деятельность.

В данном исследовании использовали следующие методы эволюционной биологии: полевые и лабораторные. В лаборатории применяли биогеографические, морфологические методы исследования, методы малакологии и конхиологии, проводили химические эксперименты. В полевых условиях выявляли ископаемых моллюсков, описывали ландшафт места поиска.

Область применения

Настоящая научно- исследовательская работа проделана в ОГБОУ КШИ «Северский кадетский корпус» по предметам Химия и Биология.

Впервые получены данные по палеозоологии в городе Северске Томской области. Новые палеонтологические данные дополняют картину палеоландшафтного дизайна в Западной Сибири. Новое местонахождение дополняет знания о климате, а также способствует поиску месторождений каменного угля в Северске.

Исследовательская работа, является продуктом образовательного научно-исследовательского проекта «Сектор 7».


Термины, определения и сокращения

В настоящей работе применяются следующие термины с соответствующими определениями:

Палеонтология – наука об ископаемых останках растений и животных, пытающаяся реконструировать по найденным останкам их внешний вид, биологические особенности, способы питания, размножения и т.д.

Малакология – наука, изучающая моллюсков.

Конхиология – наука, изучающая раковины моллюсков.

Морфологические методы - (сравнительно-анатомические, гистологические и др.) методы позволяют на основе сравнения сходств и различий в строении организмов судить о степени их родства.

Биогеографические методы - основаны на анализе распространения ныне существующих видов, что дает информацию о местонахождении очагов происхождения таксонов, путях их расселения, влиянии климатических условий и изоляции на развитие видов.

Стратиграфия наука, раздел геологии, об определении относительного геологического возраста осадочных горных пород, расчленении толщ пород и корреляции различных геологических образований.

Геологическая эрапромежуток времени геологической истории, в течение которого сформировалась эратема (группа); подразделяется на геологические периоды; несколько эратем объединяются в эон.

Эон - отрезок времени геологической истории, в течение которого формировалась эонотема; объединяет несколько эр. Различают четыре эона: фанерозой, протерозой, архей, катархей.

Сектор 7 детский, образовательный, научно-исследовательский проект.

Мезозой - геологическая эра, которая продолжалась 186 млн. лет.

Общая характеристика двустворчатых моллюсков

Научная классификация двустворчатых моллюсков.

Царство: Животные

Тип: Моллюски

Класс: Двустворчатые (Bivalvia).Этот класс насчитывает около 1500 видов.

Особенности строения двустворчатых:

• раковина состоит из двух створок, скрепляющихся связкой и замыкательным мускулом;

• голова полностью редуцирована;

• нога расположена на задней стороне туловища;

• дыхательная система представлена двумя парами пластинчатых жабр;

• пищеварительная система начинается ртом, который ведет непосредственно в пищевод, затем в желудок, куда впадают протоки печени. Питаются пассивно, через вводной сифон;

• вводной и выводной сифоны образованы складками мантии, не сросшейся в верхней и нижней части тела. Через нижний сифон вода входит, через верхний — выходит;

• нервная система имеет три пары ганглиев. Органы чувств развиты слабо. Головных щупалец и глаз нет, но есть статоцисты;

• выделительная система представлена почками;

• размножение. Все двустворчатые моллюски раздельнополы, оплодотворение наружное (у беззубки оплодотворение происходит в мантийной полости). В развитии проходят личиночную стадию — глохидии. Глохидии паразитируют на жабрах рыб.

Класс: Двустворчатые моллюски (Bivalvia)

Отряд: Ostreoida

Семейство: Устрицы

Физиологическая характеристика устриц

Устрица принадлежит к семейству морских двустворчатых моллюсков. По форме раковины эти моллюски могут быть плоскими и вогнутыми (глубокими). Очертания раковины обычно бывают неправильно-округлой или овально-клиновидной формы. Одна створка больше и толще, другая является как бы крышечкой при ней. Сама раковина ноздревата и губчатого строения, так что вода в неё отчасти проникает [2]. На этой пористости основан и способ прикрепления раковины к подводным предметам, так как из нутрии проникает клейкое вещество, которое смешивается с известью и прикрепляет раковину. Мантия устрицы совершенно расщеплена на два листка, и под ее краями лежит ротовое отверстие, из под складок мантии обыкновенно выступают жаберные листки [2]. Как только устрица прикрепится к субстрату нога исчезает. Они также различаются по размеру: гигантская устрица в длину может быть до 40-45 см, а у европейских видов длина раковины 8-12 см. В естественной среде обитания насчитывается около 50 видов устриц. Все они – фильтраторы – пропускают через мантийную полость морскую воду, концентрируя в теле тяжелые металлы. За один час устрица может отфильтровать 3 л воды. Устрицы – гермафродиты, у них водной и той же железе развиваются и мужские и женские элементы, однако замечается преобладание или тех , или других, иногда даже полное вытеснение. Кроме того, замечается, что яйца развиваются позднее семенных телец, или наоборот [2]. У устрицы развивается до 10 миллионов яиц. Плодовитость устриц зависит от возраста, особи моложе трех лет производят зародышей меньше, чем совершенно взрослые. Сам процесс развития зародыша происходит в складках мантии матери, откуда молодые устрицы выходят лишь после того, как станут в состоянии вести самостоятельный образ жизни [2].

Распространение

Устрицы предпочитают относительно теплые воды, их можно встретить у берегов Черного и Японского морей, в Средиземноморье и в Атлантике, в Индийском и Тихом океанах. Выбирая воду с низким содержанием соли, моллюски часто селятся в устьях рек, в зоне приливов и отливов, очень близко от берега или на глубине 1 метра, хотя некоторые виды устриц встречаются и на глубине 60-70 метров. Поселения устриц могут растягиваться вдоль берега на расстояние 300-400 метров [3].

Применение

Рыбы, раки, морские звезды и многие другие мягкотелые поедают устриц, нанося устричным отмелям существенный вред. Везде устрицы считаются ценным пищевым продуктом, некоторые виды ценятся за способность образовывать жемчуг [2].

Опытно-практическое исследование палеонтологических находок

Цель исследования – внести вклад в составление и расширение палеоландшафтной картины юго-востока Западной Сибири и нахождения месторождений каменного угля.

Задачи:

  1. Описать найденный палеонтологический материал.

  2. Систематизировать найденные образцы.

  3. Определить возраст окаменелых моллюсков.

Автором на реке Томи в городе Северске были обнаружены отпечатки моллюсков и окаменелости моллюска больших размеров (8см). Запад Сибири изучен не достаточно хорошо, поэтому каждая находка уникальна.


Описание места находки

Известковое (образец №1) отложение рис. 1 было найдено в районе города Северска рис.2. Отложение представляло собой кусок серого камня с меловыми вкраплениями, весом, примерно 70 кг. Поверхность известника (смотри реакцию на карбонат кальция ниже) исчерчена отпечатками раковин двустворчатых моллюсков. Поверхность образца плотная не слоистая.

http://static-maps.yandex.ru/1.x/?l=map&pt=84.880931,56.603205,pm2lbm&size=640,450&z=12F:\фото\P1060684.JPG








Рис.1 Известковый образец Рис.2 Место находки

Реакция на определение известняка (СаСО3).

СаСО3 +2 НСl =СаСl2+СО22О

Берег реки имеет крутой склон. Высота склона 20-30 метров.Образец затапливается водой. Доступен для изучения, только в середине лета до серидины осени. Берег песчаный. Вокруг есть россыпи гравия. Вблизи образца автор обнаружил другие объекты рис. 3,4. Также в россыпях гравия был обнаружен кусочек каменного угля рис. 5.

G:\DCIM\106_PANA\P1060827.JPGG:\DCIM\106_PANA\P1060822.JPG







Рис.3 Ландшафтные находки Рис.4 Ландшафтные находки

G:\DCIM\107_PANA\P1070081.JPG






Рис.5 Каменный уголь


Описание палеозологических находок

На образце №1 обнаружили окаменелости двустворчатого моллюска рис.6. Размер раковины моллюска 8см. На раковине видна слоистость, радиальные ребра, закрученная макушка.

G:\DCIM\106_PANA\P1060911.JPG









Рис.6 Окаменелость двустворчатого моллюска

Основным и редким признаком в систиматическом определении стали радиальные ребра, которые хорошо выражены у находки. Радиальные ребра и линии нарастания на раковине имеет один род древних двустворчатых моллюсков- Exogura. Ареал распрастранения, которого был от Нью-Джерси до Мексики. Род Exogura имеет спирально закрученную макушку, левую створку в основном значительно больше и толще правой, створки имеют радиальные ребра и линии наростания, распрастраняющиеся на тонкие слои [4]. Микроструктура раковины меловых устриц имеет более важное систематическое значение при выявлении родовых категорий, нежели известные морфологические признаки и И.Н. Косенко, объясняет сложность в систематизации устриц, потому что устрицы имеют высокую степень изменчивости, в частности изменчивость формы раковины. Форма раковины – это таксономический признак видового ранга [5,6].

Однако существует и другая точка зрения. Преобладающее число зоологов и палеонтологов считает возможным классифицировать семейство Ostreidae. В качестве систематических признаков указываются, как правило, не только данные по морфологии раковины, но и некоторые другие свойства: способ размножения, способ прикрепления раковин, строение продиссоконхов и т. п. Например, Дувийе (Douvillé, 1910) находил нужным отмечать способ прикрепления устриц и глубину их обитания [5].

Ключ для определения родов подсемейства Exogyrinae - нижняя створка раковины несущая радиальную скульптуру. Верхняя створка гладкая. Остракум построен слоями с нормальной призматической и правильной листоватой структурой - род Exogyra [5].

Типовой вид — Exogyra costata Say. Раковины резко неравностворчатые, различных размеров, овальные, округленно-треугольные, ладьевидные или изогнутые в форме полумесяца. Макушки спирально закрученные назад. Левая створка обычно вздутая, покрытая скульптурой в виде радиальных ребер, струй или волн. Ребра непрерывные или прерывистые, гладкие, бугорчатые, чешуйчатые или шиповатые. Верхняя створка плоская или слегка вогнутая, гладкая, со спирально свернутой в плоскости макушкой, с концентрическими струями и линиями нарастания. Связочное углубление узкое, удлиненное, аркообразно изогнутое. Остракум состоит из очень тонкого эктостракума с нормальной призматической структурой и мощного эндостракума с правильной листоватой структурой [5].

Географическое распространение описываемый род широко распространен во всех частях света. Геологический возраст. Верхняя юра — мел [5].

Мягкотелые рода Exogura остаются редкими экземплярами так, как ветвь Exogyrinae, обладающая наиболее специализированными типами микроструктуры, существовала короткое время и вымерла в конце мелового периода [5].

Моллюски данного рода встречаются в стратиграфических исследованиях по меловому периоду. В работах (рукопись) профессора В.П.Преображанской [7] описаны моллюски Exogyra virgula Goldf найденные в Керкй-Гаурдакском районе, в районе Саратовского Поволжья, отнесены к нижнемеловым отложениям. В работах академика В.А.Бененсона [8], изучавшего нижний мел Exogyra bcalis Mordv и Exogyra alaeformis Mirk найдены в центральном Памире, в Таджикском бассейне.

Жемчужноностность данного рода никто не определял. Жемчужные устрицы выделяют предпочтительно кальцит, а жемчужные мидии - арагонит. Еще дальше от края (по внешней поверхности) располагается зона, клетки которой выделяют карбонат кальция в виде мелких чешуек, слагающих вещество, известное под названием перламутр. Так как раковина окаменелая, то точно определить сложно, даже современным методом масс-спекрометрией. Во-первых, грунт из карбоната кальция, жемчужницы тоже из карбоната кальция да и аргонит - это тоже соль карбоната кальция. Вопрос интересный, заслуживает дальнейшего исследования.

В образце №1 также были обнаружены многочисленные отпечатки двустворчатых моллюсков рис. 7,8, определить родовую принадлежность их невозможно, так как не видно формы раковины, но по отпечаткам видно сходство с большим экземпляром. Можно предположить, что была обнаружена устричная банка - многослойное поселение.

G:\DCIM\106_PANA\P1060915.JPGG:\DCIM\106_PANA\P1060920.JPG








Рис.7 Отпечатки раковин моллюсков Рис.8 Отпечаток раковины

Возраст окаменелых моллюсков.

Возраст окаменелых моллюсков остается условным в нашей работе, так как образец №1 является выходцем морского  осадочного накопления. Слоев различных пород и грунтов, в которых бы залегал образец для определения возраста найденного материала нет, поэтому возраст присвоили находки по двум основаниям:

1. Осадки накапливались именно в периоды, когда территория была затоплена морями.  Почти все окаменелости относятся к каменноугольному периоду Палеозойской эры и юрскому и меловому периодам Мезозойской эры. В Кайнозойской эре море отступило.

2. В работах по срезам почвы, род устриц Exogyra встречается в слоях датированных отложениям мелового периода.

3. По систематике двустворчатых моллюсков роду устриц Exogyra присвоен геологический возраст верхняя юра — мел [5].

Выводы:

1. Проведен первичный анализ данных образца №1 и их характеристик. Получено представление о местонахождении находки, о морфологическом состоянии образца.

2. Сформирована систематическая карта палеонтологической находки:

Класс: Bivalvia

Отряд: Anisomyaria

Надсемейство: Ostreacea

Семейство: Ostreidae

Подсемейство: Exogyrinae

Род: Exogyra

Вид: Exogyra costata Say

3. Установлен возраст образца №1 по палезоологическим доказательствам. Мезозойская эра 165 млн.лет. (Приложение А). Каменный уголь характерное полезное ископаемое юрского и мелового периода мезозойской эры. Возможно, найденный образец каменного угля является еще одним доказательством геологического возраста находки.






































Приложение Аhttp://shkola-rf.narod.ru/images/geography/geography5.jpg

















































Список литературы

1.Статья. Известия Томский политехнический университет; И.В.Рычкова; Голосеменные растения палеоцена – эоцена юго-востока западной Сибири. 2010.Т.316 №1.

2.Жизнь животных /Альфред Брем. – М.: Эксмо, 2009. -960с.:ил

3.Сайт https://lady.mail.ru/product/ustritsa

4.Сайт: Древние животные ancientbeasts.ru

5. Значение микроструктуры раковины меловых устриц для их систематики. Н.А. Ч е л ь ц о в а . 1969 г. Издательство «Наука». Москва, К -62, Подсосенский п ер., д. 21 2-я типография Издательства «Наука». Москва, Г-99, Ш убинский пер., 10

6. Систематика организмов. Ее значение для биостратиграфии и палеобиогеографии. Материалы LIX сессии Палеонтологического общества при РАН (1-5 апреля 2013 г., Санкт-Петербург). - Санкт-Петербург, 2013, 155 с. (Таксономический вес признаков и ревизия таксономического состава позднеюрских - раннемеловых устриц Урала и Сибири И.Н. Косенко стр.69).

7. В.Н. Преображенская. Стратиграфия отложений юры и низов нижнего мела ЦЧО Киев 1967г. Академия наук УСССР МВ и ССО РСФСР.

8. В.А.Бененсон Нижний мел юга СССР. М.:Наука, 1985.224с. ); (198стр).
















Автор
Дата добавления 12.02.2016
Раздел Биология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров152
Номер материала ДВ-446198
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх