ПАЛЕОНТОЛОГИЯ
Геологический факультет МГУ, кафедра палеонтологии, тел. 939-21-71.
Авторы - доц. Бондаренко Ольга Борисовна, проф. Михайлова Ирина Александровна, в.н.с. Юрина Алефтина Львовна, доц. Кузнецова Татьяна Вячеславовна.
Курс читается во 2 и 3 семестрах для студентов специальности 011100 - геология.
Объем курса - 186 часов, лекции - 90 часов, лабораторные занятия - 96 часов, а также обязательное посещение Ботанического сада РАН и Палеонтологического музея РАН.
Форма контроля. Система программных контрольных работ, 5 коллоквиумов; экзамен во 2 семестре, зачет и экзамен в 3 семестре.
Аннотация. Курс палеонтологии состоит из трех частей: введение (общие понятия), систематическая часть и заключение (характеристика органического мира эонов и периодов).
Во вводной части рассматриваются объекты исследования, история палеонтологии, ее разделы, цели, задачи и проблемы, основные закономерности эволюции, правила систематизации палеонтологических объектов, в том числе и правила применения вычислительной техники - ЭВМ.
Систематическая часть является основной. В ней даны диагнозы двух надцарств и пяти царств: бактерий, цианобионтов, грибов, растений и животных. В царствах растений и животных охарактеризованы типы (отделы), классы и большинство отрядов (порядков), наиболее важных для эволюции и геологической истории.
Заключительная часть посвящена этапам развития биосферы.
Содержание курса
Введение
Общие сведения о палеонтологии и объектах её исследования. Палеонтология -наука об органическом мире прошлого. Классификация палеонтологических объектов по типам сохранности. Процессы фоссилизации. Методы изучения ископаемых организмов: механическое и химическое препарирование, шлифы и аншлифы, реплики, световая и электронная микроскопия, рентгеноскопия. Значение различных типов сохранности для геологии и палеонтологии.
Образ жизни и условия существования организмов в водной и наземной среде в настоящем и прошлом. Биономические области моря. Бентос, нектон, планктон. Условия существования организмов на суше. Континентальные фауны и флоры. Закономерности захоронения; современные и ископаемые сообщества. Реконструкция образа жизни и условий существования вымерших организмов.
История палеонтологии. Представления об органическом мире прошлого до возникновения науки палеонтологии: Аристотель, Леонардо да Винчи, М.В.Ломоносов, К.Линней, Ж.Бюффон. Становление палеонтологии на рубеже ХVIII-XIX в. (додарвиновский этап палеонтологии): В.Смит, Ж.Б.Ламарк, Ж.Кювье, Ж.Сент-Илер, К.Ф.Рулье. Эволюционная теория Ч.Дарвина и ее основные положения. Становление эволюционной палеонтологии: М.Неймайр, В.О.Ковалевский, А.П.Карпинский, А.П.Павлов.
Современное состояние отечественной палеонтологии. Основные направления и разделы: морфология, систематика и филогения, ауктопалеонтология, палеоэкология, тафономия, палеобиогеография, биоминерализация, палеобиохимия и молекулярная палеонтология, палеоневрология и др. Палеонтологическая литература: справочники, монографии, учебники, журналы. Палеонтологические учреждения и музеи. Роль отечественных ученых в развитии современной палеонтологии: А.А.Борисяк, Н.Н.Яковлев, Ю.А.Орлов, И.А.Ефремов, Р.Ф.Геккер, А.Н.Криштофович, М.Д.Залесский, И.В.Палибин, М.Ф.Нейбург, В.А.Вахрамеев, С.В.Мейен.
Принципы систематики современных и ископаемых организмов. Таксономические единицы. Типы систематик (естественная и искусственная). Правила зоологической и ботанической номенклатуры; закон приоритета, использование в палеонтологии открытой номенклатуры.
Палеонтология и геология. Геохронологическая шкала, соотношение геохронологических и стратиграфических подразделений, критерии их выделения. Эволюция органического мира - основа относительной геохронологии. Этапы развития органического мира. Значение палеонтологии для биостратиграфии, геологического картирования, палеогеографических реконструкций, фациального анализа, геотектонических построений. Значение ископаемых организмов как породообразователей, их роль в образовании нерудных полезных ископаемых (угли, горючие сланцы, нефть, фосфориты, строительные материалы).
Палеонтология и биология. Палеонтология и основные закономерности эволюции: биогенетический закон - соотношение между онтогенезом и филогенезом (Ф.Мюллер - Э.Геккель), необратимость эволюции (Л.Долло), наследственность, изменчивость, естественный отбор, проблема вымирания. Современные представления о наследственности и изменчивости. Направления эволюционного процесса; пути биологического прогресса (А.Н.Северцов, И.И.Шмальгаузен). Синтетическая теория эволюции (Д.Г.Симпсон и др.)
Уровни организации органического мира. Происхождение жизни и становление биосферы. Система органического мира. Родословное древо. Использование данных сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтологии для эволюционных построений - принцип тройного параллелизма. Монофилия и полифилия; дивергенция, конвергенция и параллелизм. Значение палеонтологии в выработке материалистического мировоззрения.
Систематическая часть
Надцарство Procaryota. Доядерные организмы
Царство Bacteria. Бактерии. Общая характеристика, среда обитания, время появления. Царство Cyanobionta. Цианобионты. Общая характеристика. Строматолиты, онколиты. Морфология. Стратиграфическое значение.
Надцарство Eucaryota. Ядерные организмы
Царство Phyta, или Plantae. Растения
Ïîäöàðñòâî Thallophyta. Íèçøèå ðàñòåíèÿ. Отделы Dinophyta (динофитовые водоросли), Rhodophyta (красные водоросли), Chlorophyta (зеленые водоросли), Charophyta (харовые водоросли), Phaeophyta (бурые водоросли). Общая характеристика, принципы систематики, значение для стратиграфии и палеогеографии. Îòäåëû Chrysophyta (золотистые водоросли), Bacillariophyta (диатомовые водоросли).Îñîáåííîñòè ñòðîåíèÿ êîêêîëèòîôîðèä, èõ ðîëü â îáðàçîâàíèè îñàäî÷íûõ ïîðîä. Çíà÷åíèå äèàòîìîâûõ äëÿ ñòðàòèãðàôèè. Âîäîðîñëè - ïîðîäîîáðàçîâàòåëè.
Подцарство Telomophyta. Высшие растения
Íàäîòäåë Sporophyta. Ñïîðîâûå ðàñòåíèÿ. Общая характеристика. Эволюция вегетативных частей, тканей, органов размножения. Отдел Bryophyta. Моховидные. Общая характеристика. Особенности жизненного цикла. Отдел Rhyniophyta. Риниофиты. Общая характеристика. Проблема заселения суши высшими растениями. Îòäåë Lycopodiophyta. Плауновидные. Основные группы, значение для стратиграфии и палеоклиматологии. Отдел Equisetophyta. Хвощевидные или Членистостебельные. Систематика, значение для стратиграфии. Отдел Polypodiophyta. Папоротники. Морфология, принципы систематики, стратиграфическое значение. Искусственная классификация листьев папоротниковых.
Надотдел Spermatophyta. Семенные растения. Общая характеристика, строение органов размножения, геологическая история. Отдел Gymnospermae или Pinophyta. Голосеменные или Пинофиты. Общая характеристика. Прогимноспермы. Птеридоспермы. Гинкговые и чекановскиевые. Кордаиты. Беннеттитовые и цикадовые. Глоссоптериды. Хвойные. Морфология, систематики, стратиграфическое значение.
Отдел Magnoliophyta èëè Angiospermae. Покрытосеменные или магнолиофиты. Проблема происхождения и расселения.
Основные этапы развития растительности. Флора силура и девона - время становления и развития основных групп высших растений. Каменноугольная и пермская флора, распределение и особенности. Флористические области. Флора мезозоя, состав и распределение. Особенности флористических областей мезозоя. Становление современных типов растительности. Породообразующая роль растений.
Царство Fungi. Грибы
Общая характеристика, геологическая история.
Царство Animalia. Животные
Подцарство Protozoa. Простейшие или Одноклеточные. Основные особенности строения и биологии подцарства. Принципы выделения типов и их взаимоотношения (ресничные, жгутиковые, саркодовые, споровики, акантарии). Тип Sarcodina Саркодовые. Îáùàÿ õàðàêòåðèñòèêà, ïðèíöèïû ñèñòåìàòèêè. Äåëåíèå íà êëàññû. Êëàññ Foraminifera (ôîðàìèíåôåðû) è Radiolaria (радиолярии).
Подцарство Metazoa. Многоклеточные
Надраздел Parazoa. Примитивные многоклеточные Тип Spongiata. Губковые. Общая характеристика. Строение водно-сосудистой системы. Строение и состав скелета. Деление на классы и подклассы и отряды. Происхождение и геологическая история. Тип Archaeocyathi. Археоциаты. Строение скелета. Принцип деления на классы и отряды. Образ жизни и геологическое значение.
Надраздел Eumetazoa. Настоящие многоклеточные.
Раздел Radiata. Радиальные или Двухслойные Тип Cnidaria. Книдарии. Общая характеристика типа. Деление на классы и их сравнительная характеристика. Класс Hydrozoa (гидроидные). Общая характеристика. Подкласс Stromatoporata (строматопораты). Особенности строения, место в системе и геологическое значение. Класс Scyphozoa (сцифоидные). Общая характеристика. Подкласс Conulata (конулярии). Особенности строения, место в системе и геологическое значение. Класс Anthozoa (коралловые полипы). Общая характеристика..Подклассы: Tabulatomorpha (табулятоморфы),Hexacoralla (øåñòèëó÷åâûå êîðàëëû),Tetracoralla (÷åòûðåõëó÷åâûå êîðàëëû), Octocoralla (âîñüìèëó÷åâûå êîðàëëû). Геологическое значение.
Тип Ctenophora. Гребневики. Общая характеристика. Положение гребневиков в общей системе животного мира и значение для происхождения трехслойных животных.
Раздел Bilateria. Двусторонне-симметричные или трехслойные животные. Тип Annelides. Кольчатые черви. Общая характеристика. Современные и ископаемые представители. Значение кольчатых червей для филогении первичноротых.
Тип Arthropoda.Членистоногие. Общая характеристика и происхождение. Принцип деления на подтипы и классы. Подтип Trilobitomorpha.Трилобитоморфы. Класс Trilobita (трилобиты). Общая характеристика. Принципы систематики, основные подклассы и их геологическое значение. Подтип Crustaceomorpha. Ðàêîîáðàçíûå. Класс Ракообразные (Crustacea). Наиболее важные представители: Phyllopoda (листоногие рачки), Cirripedia (усоногие рачки), Ostracoda (остракоды - ракушковые рачки). Подтип Chelicerata Хелицеровые. Класс Merostomata (меростомовые), подкласс Eurypteroidea (эвриптероидеи). Подтип Tracheata. Трахейные. Класс Insecta (насекомые). Общая характеристика и геологическая история.
Геологическая история членистоногих. Освоение разнообразных экологических ниш. Соотношение численности членистоногих по сравнению с другими беспозвоночными.
Тип Mollusca. Моллюски. Общая характеристика. Происхождение. Деление на классы. Классы Monoplacophora (моноплакофоры), Lorocata (панцирные моллюски), и Scaphopoda (лопатоногие моллюски). Их строение и геологическая история.
Класс Gastropoda (брюхоногие моллюски). Строение тела, и раковины. Образ жизни. Принципы систематики и деление на подклассы. Класс Bivalvia (двустворчатые моллюски). Общая характеристика. Принципы систематики. Геологическая история.
Класс Cephalopoda (головоногие моллюски). Общая характеристика. Деление на подклассы: Nautiloidea (наутилоидеи), Orthoceratoidea (ортоцератоидеи), Endoceratoidea (эндоцератоидеи), Actinoceratoidea (актиноцератоидеи), Bactritoidea (бактритоидеи), Ammonoidea (аммоноидеи), Coleoidea (колеоидеи). Геологическое значение.
Классы неясного систематического положения: Tentaculita (тентакулиты) и Hyolitha (õèîëèòû). Îñîáåííîñòè ñòðîåíèÿ ñêåëåòà è ìåñòî â ñèñòåìå æèâîãî ìèðà.
Тип Bryozoa. Мшанки. Общая характеристика, принципы систематики. Геологическое значение.
Тип Brachiopoda. Брахиоподы. Общая характеристика. Деление на классы (беззамковые и замковые) и отряды. Геологическое значение.
Тип Echinodermata. Иглокожие. Общая характеристика. Строение скелета и возникновение пятилучевой симметрии. Деление на подтипы. Наиболее важные классы: Cystoidea (цистоидеи), Blastoidea (бластоидеи), Crinoidea (морские лилии), Asteroidea (морские звезды), Ophiuroidea (змеехвостки или офиуры), Holothuroidea (голотурии). Êëàññ Echinoidea (морские ежи). Строение скелета. Основы классификации и пути развития. Геологическое значение.
Тип Hemichordata. Полухордовые. Общая характеристика. Деление на классы. Класс Graptolithina (граптолиты). Строение и состав скелета. Принципы систематики, геологическое значение.
?Тип Chordata. Хордовые. Класс Conodonti (конодонты). Общая характеристика, морфология конодонтовых элементов, строение конодонтовых аппаратов, геологическое значение.
Тип Chordata. Хордовые. Основные признаки хордовых, их происхождение. Деление на подтипы: Tunicata (оболочники), Acrania (бесчерепные) и Vertebrata (позвоночные).
Подтип Vertebrata. Позвоночные. Общая характеристика. Основные этапы развития позвоночных и их геологическое распространение. Деление на инфратипы Agnatha (бесчелюстные) и Gnathostomi (челюстноротые).
Инфратип Gnathostomi.Челюстноротые, деление на надклассы.
Надкласс Pisces. Рыбы. Общая характеристика. Классы: Acanthodei (акантоды), Placodermi (пластинокожие), Chondrichthyes (хрящевые ðûáû) и Osteichthyes (костные рыбы). Эволюционное значение кистеперых рыб.
Надкласс Tetrapoda. Четвероногие. Особенности строения. Деление на классы. Класс Amphibia (земноводные). Общая характеристика. Связь древнейших земноводных с кистеперыми рыбами. Геологическое распространение. Класс Parareptilia (парарептилии). Общая характермстика. Положение в системе четвероногих.
Класс Reptilia (пресмыкающиеся). Общая характеристика. Зверообразные пресмыкающиеся. Водные пресмыкающиеся: ихтиозавры и завроптеригии. Текодонты. Архозавры - основная группа мезозойских пресмыкающихся. Ящеротазовые и птицетазовые динозавры. Летающие ящеры. Крокодилы.
Класс Aves (птицы). Общая характеристика. Древние птицы Praeornithurae è Saururae и новые птицы Ornithurae.
Класс Mammalia (млекопитающие). Общая характеристика. Дифференциация зубов в связи с приспособлением к различным условиям существования. Основные подклассы млекопитающих: Prototheria (первозвери), Metatheria (сумчатые) и Eutheria (настоящие звери, или плацентарные). Геологическое распространение. Появление и становление человека.
Группы неясного систематического положения (проблематики). Общие сведения о проблематиках. Состав ископаемых групп неясного систематического положения: акритархи, хитинозоа, рецептакулиты, фольбортеллиды и др.
Характеристика органического мира эонов, эр и периодов
Органического мир археозоя, протерозоя и фанерозоя и этапы его развития (для фанерозоя не только перечислить систематический состав организмов, характерных для эр и периодов, уделив особое внимание стратиграфически наиболее важным группам, но и обратить особое внимание на важнейшие биотические события).
Лабораторные и самостоятельные занятия
Прохождение на лабораторных занятиях систематической части курса палеонтологии сопровождается внеаудиторными заданиями (составление схем и таблиц) и контрольными работами.
Водоросли и цианобионты. Схема систематического состава. Таблица, иллюстрирующая образ жизни, условия обитания представителей разных отделов водорослей, их геохронологическое распространение. Таблица, отражающая представителей отделов водорослей и цианобионтов - породообразователей.
Заключительная контрольная по цианобионтам и водорослям из 10 вопросов.
Споровые растения. Схема систематического состава и сравнительная таблица отделов и порядков. Сравнительные таблицы морфологических признаков, геохронологического распространения, условий произрастания. Таблица распространения основных палеозойских и мезозойских угольных бассейнов и роль плауновидных и полиподифит в образовании угля.
Закючительная контрольная из 10 вопросов.
Семенные растения. Схема систематического состава, основные отделы и порядки. Таблица, иллюстрирующая признаки строения растений, употребляемые при интерпретации климатических условий произрастания (дать перечень таксонов, указав разновидности условий произрастания).
Заключительная контрольная из 10 вопросов.
Нарисовать карты распространения палеозойской и мезозойской флор с указанием областей в палеозое и мезозое.
Тип Sarcodina. Схема систематического состава, сравнительная таблица отрядов фораминифер, типы строения раковин, таблица геохронологического распространения.
Анализ комплексов фораминифер и составление заключения о условиях их накопления и возрасте вмещающих отложений.
Заключительная контрольная из 10 вопросов, охватывающая морфологию раковины фораминифер и радиолярий, принципы систематики, образ жизни и стратиграфическое значение.
Тип Spongiata. Схема систематического состава, сравнительная таблица подклассов губок.
Тип Archaeocyathi. Схема систематического состава, таблица морфологических признаков.
Заключительная контрольная по губкам и археоциатам из 10 вопросов.
Тап Cnidaria. Схема систематического состава, сравнительная таблица классов типа книдария, сравнительная таблица подклассов класса сравнительная таблица отрядов табулятоморф, таблица морфологических признаков коралловых полипов, таблица геохронологического распространения.
Закючительная контрольная работа из 10 вопросов.
Тип Arthropoda. Схема систематического состава, сравнительная таблица подтипов членистоногих.
Заключительная контрольная работа из 5 вопросов.
Тип Mollusca. Схема систематического состава типа моллюсков.
Класс Bivalvia. Схема систематического состава двустворок, сравнительная таблица отрядов, таблица, отражающая образ жизни и морфологию раковин.
Класс Gastropoda. Таблица, иллюстрирующая образ жизни и условия обитания гастропод.
Класс Cephalopoda. Схема систематического состава, сравнительная таблица подклассов и отрядов, таблица геохронологического распространения.
Заключительная контрольная по двустворкам и гастроподам из 10 вопросов.
Заключительная контрольная по головоногим из 10 вопросов.
Тип Bryozoa.Сравнительная таблица подклассов и отрядов мшанок.
Тип Brachiopoda. Схема систематического состава, сравнительная таблица замковых и беззамковых брахиопод, сравнительная таблица отрядов замковых брахиопод, таблица геохронологического распространения отрядов брахиопод.
Заключительная контрольная по мшанкам и брахиоподам из 10 иопросов.
Тип Echinodermata. Схема систематического состава, сравнительная таблица подтипов иглокожих, сравнительная таблица отрядов морских ежей, таблица геохронологического распространения отрядов морских ежей.
Заключительная контрольная из 10 вопросов.
Тип Chordata. Схема систематического состава, сравнительная таблица подтипов хордовых.
Инфратип Agnatha. Схема систематического состава, сравнительная таблица классов и подклассов, таблица геохронологического распространения.
Заключительная контрольная работа из 5 вопросов.
Инфратип Gnathostomi. Схема систематического состава, сравнительная таблица подклассов и классов, таблица геохронологического распространения.
Надкласс Pisces. Схема систематического состава, сравнительная таблица классов рыб, отражающая образ жизни и строение скелета. Сравнительная таблица, отражающая строение чешуи представителей классов рыб.
Заключительная контрольная работа по рыбам.
Надкласс Tetrapoda. Схема систематического состава, сравнительная таблица классов, таблица геохронологического распространения.
Класс Amphibia. Схема систематического состава класса амфмбия, сравнительная таблица древних и современных амфибий.
Класс Parareptilia. Схема систематического состава парарептилий, сравнительная таблица основных морфологических признаков амфибий, парарептилий и рептилий.
Заключительная контрольная по амфибиям.
Класс Reptilia. Схема систематического состава рептилий, сравнительная таблица строения черепа, поясов и костей конечностей отрядов класса рептилия. Таблица геохронологического распространения, таблица, иллюстрирующая образ жизни.
Заключительная контрольная по рептилиям.
Класс Aves. Схема систематического состава птиц.
Класс Mammalia. Схема систематического состава млекопитающих. Таблица, отражающая образ жизни и морфологию отдельных отрядов млекопитающих.
Заключительная контрольная работа.
Строение скелета млекопитающих. Схема строения черепа и посткраниального скелета млекопитающего.
Коллоквиум по строению скелета млекопитающего.
Некоторые закономерности эволюционного процесса.
Конвергенция и дивергенция. Составить таблицу, указав систематический состав и основные морфологические признаки. Биогенетический закон. Подобрать примеры среди беспозвоночных, указав стадии онтогенеза.
Породообразующие и рифостроящие организмы прошлого.
Сравнить таблицу породообразующих и рифостроящих организмов, отразив систематический состав, химический состав скелета и название породы.
Условия существования организмов в водной среде.
Нарисовать схематический профиль дна и отразить биономические области моря. Составит таблицу, иллюстрирующую бентос, нектон, планктон (дать перечень таксонов, указав разновидность образа жизни).
Литература
Основная
Бондаренко О.Б., Михайлова И.А. Методическое пособие по изучению ископаемых беспозвоночных. М., Недра, 1986.
Михайлова И.А., Бондаренко О.Б. Палеонтология. Ч. 1,2. М., МГУ, 1997.
Дополнительная
Друщиц В.В. Палеонтология беспозвоночных. М., МГУ, 1974.
Криштофович А.Н. Палеоботаника. Л., Гостоптехиздат, 1957.
Мейен С.В. Основы палеоботаники. М., Недра, 1987.
Орлов Ю.А. В мире древних животных. М., Наука, 1968.
Основы палеонтологии. / Ред. Ю.А.Орлов. М., Госгеолтехиздат, 1958-1964.
|