Палеонологія: Відновлення Стародавніх Ландшафтів з Пилку

Майже незруйні посланники

Пилкові зерна вивільняються в атмосферу мільярдами щороку навесні, і їхня зовнішня оболонка – екзине, побудована з біологічного полімеру під назвою спорополінен, є одним із найбільш хімічно стійких матеріалів у живій природі, витримуючи поховання, кислоти та десятки тисяч років занурення під водою або в землі без значних змін. Коли пилок потрапляє на поверхню осадових відкладень озера, болота чи океану, він осідає у накопичуваному бруді та, шар за шаром, створює викопний запис про те, які рослини цвіли в навколишньому ландшафті того року.

Визначення зерна: форма – це відбиток пальця

Різні родини рослин виробляють пилок з характерними розмірами, стінкою та кількістю та розташуванням отворів — тонкими місцями на стінці, де піщинний канал зрештою виходить. Пилок сосни має два повітряні мішки, що робить його невід’ємним під мікроскопом; трави круглі з одним простим пором; дуб має три борозни. Навчений палінолог може ідентифікувати більшість помірних пилків до роду, а часто й до виду, за допомогою цих ознак, використовуючи посилальний збірник та стандартний світловий мікроскоп із збільшенням 400-1000x.

Відрахунок до історії рослинності

Зразки пилку з заданої глибини відкладень обробляються для видалення всього, крім стійких екзинів (використовуючи сильні кислоти та основи, які руйнують органічні матеріали, але залишають спорополінеїн незмінним), потім сотні зерен підраховуються та ідентифікуються. Оскільки різні рослини виробляють надзвичайно різні кількості пилку та по-різному його розповсюджують — вітроплідний сосна затоплює запис, а комахоопилювані види майже не реєструються, то необроблені підрахунки перетворюються на відсотки та інтерпретуються з урахуванням корекційних коефіцієнтів, отриманих шляхом вивчення відкладення пилку в ландшафтах відомої сучасної рослинності, метод, який називається сучасним аналоговим підходом.

відсоток пилку таксону X на глибині d: %X(d) = count(X, d) / total_pollen_counted(d) × 100 графік відносно глибини (перетвореної в вік за допомогою радіовуглецевого датування) -> діаграма пилку гострі переходи у %X часто позначають різкі зміни клімату або використання землі збірка відсотків для кожного таксону на кожній глибині проти шкали віку, визначеної радіовуглецевим датуванням, створює діаграму пилку — серію кривих, яка показує, наприклад, домінування берези та сосни, що поступається дубу та клена, коли ландшафт прогрівається після останнього льодовикового періоду, або різкий спад пилку дерев і зростання пилку злакових та бур'янів, що свідчить про прибуття сільського господарства на конкретному об’єкті.

pollen percentage for taxon X at depth d:
  %X(d) = count(X, d) / total_pollen_counted(d) × 100
  plotted against depth (converted to age via radiocarbon dates) -> a pollen diagram
  sharp transitions in %X often mark abrupt climate or land-use change

Зміни у порудження та кліматичні переходи

Полінологічні діаграми є одним із найчіткіших записів про кінець останньої льодовикової ери в помірних регіонах: холодостійкі трави та рослини дають спочатку дорогу місце для берези, потім сосни, а потім широколистяного лісу, коли температура підвищувалася під час переходу Холоцену приблизно 11 700 років тому. У багатьох європейських та північноамериканських місцях ці діаграми також позначають спад дуба близько 6 000 років тому, ймовірно, пов’язаний із комбінацією введеного патогену та раннього лісового випалювань, а пізніше різкий і неозброєний підйом породи зернових після початку систематичного землеробства — межа, запропонована деякими дослідниками як відмітка початку Антропоцена.

Що демонструє симуляція

У цій симуляції ви кидаєте різні види пилку — які розрізняються загенерованими формою та кольором — у колону осідаючих відкладень, спостерігаючи, як синтетичний діаграма пилку накопичується шаром за шаром, коли змішування падаючих зерен змінюється. Це той самий базовий процес, який дає палінологом рослині за рослиною кліматичну історію з одного ядра відкладень.

Часті запитання

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте Pollen Analysis і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.