Palynologi

Tallpollen under mikroskopet
Ett sent siluriskt sporangium som bär triletsporer . Sådana sporer ger det tidigaste beviset på liv på land. Grön : En sporetetrad. Blå : En spor som bär ett triletmärke – det Y-formade ärret. Sporerna är cirka 30–35 μm i diameter.

  Palynologi är "studiet av damm" (av grekiska : παλύνω , translit. palynō , "strö, strö" och -logy ) eller av "partiklar som är strödda". En klassisk palynolog analyserar partikelprover som samlats in från luften, från vatten eller från avlagringar inklusive sediment i alla åldrar. Tillståndet och identifieringen av dessa partiklar, organiska och oorganiska, ger palynologen ledtrådar till livet, miljön och de energiförhållanden som producerade dem.

Termen används vanligen för att hänvisa till en delmängd av disciplinen, som definieras som "studiet av mikroskopiska föremål med makromolekylär organisk sammansättning (dvs föreningar av kol, väte, kväve och syre), som inte kan lösas upp i klorväte eller fluorvätesyra. syror". Det är vetenskapen som studerar samtida och fossila palynomorphs (paleopalynology), inklusive pollen , sporer , orbicules , dinocysts , acritarchs , chitinozoans och scolecodonts , tillsammans med partikelformigt organiskt material (POM) och kerogen som finns i sedimentära stenar och sediment .

Palynologi inkluderar inte kiselalger , foraminiferaner eller andra organismer med kisel- eller kalkhaltiga exoskelett .

Definition

  Palynologi är bokstavligen "studiet av damm" (av grekiska : παλύνω , translit. palunō , "strö, strö" och -logy ) eller av "partiklar som är strödda". En klassisk palynolog analyserar partikelprover som samlats in från luft, vatten, sediment eller stenar i alla åldrar. Tillståndet och identifieringen av dessa partiklar, organiska och oorganiska, ger palynologen ledtrådar till livet, miljön och de energiförhållanden som producerade dem.

Termen används vanligtvis för att hänvisa till en delmängd av disciplinen, som har beskrivits som "studiet av mikroskopiska föremål med makromolekylär organisk sammansättning (dvs föreningar av kol, väte, kväve och syre), som inte kan lösas upp i saltsyra eller fluorvätesyror".

Det är vetenskapen som studerar samtida och fossila palynomorphs , inklusive pollen , sporer , orbicules , dinocysts , acritarchs , chitinozoans och scolecodonts , tillsammans med partikelformigt organiskt material (POM) och kerogen som finns i sedimentära bergarter och sediment .

Palynologi som en tvärvetenskaplig vetenskap står i skärningspunkten mellan geovetenskap ( geologi eller geologisk vetenskap) och biologisk vetenskap ( biologi ), särskilt växtvetenskap ( botanik ). Stratigrafisk palynologi, en gren av mikropaleontologi och paleobotani , studerar fossila palynomorfer från prekambrium till holocen .

Palynomorfer

Palynomorfer definieras brett som mikrofossiler med organiska väggar mellan 5 och 500 mikrometer i storlek. De utvinns från sedimentära bergarter och sedimentkärnor både fysiskt, genom ultraljudsbehandling och våtsiktning , och kemiskt, genom kemisk rötning för att avlägsna den icke-organiska fraktionen. Palynomorfer kan vara sammansatta av organiskt material som kitin , pseudochitin och sporopollenin . Palynomorfer som har en taxonomibeskrivning kallas ibland för palynotaxa.

Palynomorfer bildar ett geologiskt register av betydelse för att bestämma vilken typ av förhistoriskt liv som fanns vid den tidpunkt då den sedimentära formationen lades ner. Som ett resultat ger dessa mikrofossiler viktiga ledtrådar till dåtidens rådande klimatförhållanden . Deras paleontologiska användbarhet härrör från ett överflöd som räknas upp i miljoner celler per gram i organiska marina avlagringar, även när sådana avlagringar i allmänhet inte är fossila . Palynomorfer har emellertid i allmänhet förstörts i metamorfa eller omkristalliserade bergarter.

Typiskt är palynomorfer dinoflagellatcystor , acritarker , sporer , pollen , svampar , scolecodonter (skleroproteintänder, käkar och associerade egenskaper hos polychaete annelid maskar), leddjursorgan (såsom insekts mundelar), kitinozoer och mikroforaminzoer . Palynomorfa mikroskopiska strukturer som är rikliga i de flesta sediment är resistenta mot rutinmässig pollenextraktion inklusive starka syror och baser, och acetolys eller densitetsseparation.

Palynofacies

En palynofacies är den kompletta sammansättningen av organiskt material och palynomorfer i en fossil fyndighet. Termen introducerades av den franske geologen André Combaz 1964. Palynofacies-studier kopplas ofta till undersökningar av den organiska geokemin hos sedimentära bergarter . Studiet av palynofacierna i en sedimentär avsättningsmiljö kan användas för att lära sig om deponeringspaleomiljöerna för sedimentära bergarter i utforskningsgeologi, ofta i samband med palynologisk analys och vitrinitreflektans .

Palynofacies kan användas på två sätt:

Historia

Pollenkärnprovtagning , Fort Bragg, North Carolina

Tidig historia

De tidigaste rapporterade observationerna av pollen under ett mikroskop har troligen gjorts på 1640-talet av den engelske botanikern Nehemiah Grew , som beskrev pollen och ståndaren och drog slutsatsen att pollen krävs för sexuell reproduktion i blommande växter.

I slutet av 1870-talet, när optiska mikroskop förbättrades och principerna för stratigrafi utarbetades, kunde Robert Kidston och P. Reinsch undersöka förekomsten av fossila sporer i devon- och karbonkollagen och göra jämförelser mellan de levande sporerna och de antika fossila sporer. Tidiga utredare inkluderar Christian Gottfried Ehrenberg ( radiolarier , kiselalger och dinoflagellatcystor ), Gideon Mantell ( desmids ) och Henry Hopley White (dinoflagellatcystor).

1890-talet till 1940-talet

Kvantitativ analys av pollen började med Lennart von Posts publicerade arbete. Trots att han publicerade på svenska språket fick hans metodik en bred publik genom sina föreläsningar. Särskilt hans Kristianiaföreläsning 1916 var viktig för att få en bredare publik. Eftersom de tidiga undersökningarna publicerades på de nordiska språken ( skandinaviska språk ), begränsades området för pollenanalys till dessa länder. Isoleringen slutade med den tyska publiceringen av Gunnar Erdtmans avhandling från 1921. Metodiken för pollenanalys blev utbredd i hela Europa och Nordamerika och revolutionerade forskningen om kvartär vegetation och klimatförändringar .

Tidigare pollenforskare inkluderar Früh (1885), som räknade upp många vanliga trädpollentyper och ett stort antal sporer och örtpollenkorn . Det finns en studie av pollenprov tagna från sediment av svenska sjöar av Trybom (1888); tall- och granpollen hittades i så överflöd att han ansåg dem vara användbara som " indexfossiler ". Georg FL Sarauw studerade fossil pollen från medelåldern från Pleistocen ( Cromerian ) från Köpenhamns hamn . Lagerheim (i Witte 1905) och C. A. Weber (i H. A. Weber 1918) tycks vara bland de första som genomförde "procentuell frekvens"-beräkningar.

1940-talet till 1989

Termen palynologi introducerades av Hyde och Williams 1944, efter korrespondens med den svenske geologen Ernst Antevs , på sidorna i Pollen Analysis Circular (en av de första tidskrifterna som ägnas åt pollenanalys, producerad av Paul Sears i Nordamerika). Hyde och Williams valde palynologi på grundval av de grekiska orden paluno som betyder 'att strö' och blek som betyder 'damm' (och därmed liknar det latinska ordet pollen ).

Pollenanalys i Nordamerika härrörde från Phyllis Draper , en MS-student under Sears vid University of Oklahoma. Under sin tid som student utvecklade hon det första pollendiagrammet från ett prov som skildrade andelen av flera arter på olika djup vid Curtis Moss. Detta var införandet av pollenanalys i Nordamerika; pollendiagram idag fortfarande ofta kvar i samma format med djup på y-axeln och förekomster av arter på x-axeln.

1990-talet till 2000-talet

Pollenanalys utvecklades snabbt under denna period på grund av framsteg inom optik och datorer. Mycket av vetenskapen reviderades av Johannes Iversen och Knut Fægri i deras lärobok i ämnet.

Metoder för att studera palynomorfer

Kemisk beredning

Kemisk nedbrytning följer ett antal steg. Inledningsvis var den enda kemiska behandlingen som användes av forskare behandling med kaliumhydroxid (KOH) för att avlägsna humusämnen ; deflokulering åstadkoms genom ytbehandling eller ultraljudsbehandling, även om sonifiering kan få pollenexinet att brista. 1924 infördes användningen av fluorvätesyra (HF) för att smälta silikatmineraler av Assarson och Granlund, vilket kraftigt minskade den tid som krävs för att skanna objektglas för palynomorfer. Palynologiska studier med torv var en särskild utmaning på grund av förekomsten av välbevarat organiskt material, inklusive fina rötter, mossablad och organiskt strö. Detta var den sista stora utmaningen i den kemiska beredningen av material för palynologiska studier. Acetolysis utvecklades av Gunnar Erdtman och hans bror för att ta bort dessa fina cellulosamaterial genom att lösa upp dem. Vid acetolys behandlas provet med ättiksyraanhydrid och svavelsyra , vilket löser upp cellulistiska material och ger bättre synlighet för palynomorfer.

Vissa steg i de kemiska behandlingarna kräver särskild omsorg av säkerhetsskäl, särskilt användningen av HF som diffunderar mycket snabbt genom huden och orsakar allvarliga kemiska brännskador och kan vara dödlig.

En annan behandling inkluderar fotogenflotation för kitinhaltiga material.

Analys

När prover har förberetts kemiskt, monteras de på objektglas med silikonolja, glycerol eller glycerol-gelé och undersöks med ljusmikroskopi eller monteras på en stubbe för svepelektronmikroskopi .

Forskare kommer ofta att studera antingen moderna prover från ett antal unika platser inom ett visst område, eller prover från en enskild plats med tidsrekord, såsom prover från torv eller sjösediment. Nyare studier har använt den moderna analoga tekniken där paleo-prover jämförs med moderna prover för vilka modervegetationen är känd.

När objektglasen observeras under ett mikroskop, räknar forskaren antalet korn av varje pollentaxon. Denna post används sedan för att producera ett pollendiagram . Dessa data kan användas för att upptäcka antropogena effekter, såsom avverkning, traditionella mönster för markanvändning eller långsiktiga förändringar i regionalt klimat

Ansökningar

Palynologi kan tillämpas på problem inom många vetenskapliga discipliner inklusive geologi , botanik , paleontologi , arkeologi , pedologi (jordstudie) och fysisk geografi :

Eftersom fördelningen av acritarker , kitinozoer , dinoflagellatcystor , pollen och sporer ger bevis på stratigrafisk korrelation genom biostratigrafi och paleomiljörekonstruktion , är en vanlig och lukrativ tillämpning av palynologi i olje- och gasutforskning .

Se även

Källor

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Palynology&oldid=1134698710 "