Палинология: Научното изследване на цветен прашец и спори

Палинологията е научното изследване на цветен прашец и спори, тези практически неразрушими, микроскопични, но лесно разпознаваеми растителни части, открити в археологически обекти и прилежащи почви и водни тела. Тези миниатюрни органични материали се използват най-често за идентифициране на миналия климат на околната среда (наречен палеоекологична реконструкция) и проследяване на промените в климата за период от време, вариращ от сезони до хилядолетия.

Съвременните палинологични изследвания често включват всички микро-вкаменелости, съставени от силно устойчив органичен материал, наречен спорополенин, който се произвежда от цъфтящи растения и други биогенни организми. Някои палинолози също комбинират изследването с тези на организмите, които попадат в същия диапазон на размерите, като диатоме и микро-фораминифери; но в по-голямата си част палинологията се фокусира върху прахообразния прашец, който плува във въздуха през цъфтящите сезони на нашия свят.

Думата palynology идва от гръцката дума „palunein“, която означава да поръсите или разпръснете, а латинската „цветен прашец“ означава брашно или прах. Поленните зърна се произвеждат от семена от растения (сперматофити); спорите се произвеждат от

Палинологията като наука е на малко над 100 години, въведена от работата на шведския геолог Ленарт фон Пост, който в конференция през 1916 г. произвежда първите поленови диаграми от торфени находища за възстановяване на климата на Западна Европа след ледниците се оттеглиха. Пълнозърнестите зърна са били разпознати за първи път едва след Робърт Хук изобретил сложния микроскоп през 17 век.

Палинологията позволява на учените да реконструират историята на растителността чрез времето и миналите климатични условия, защото по време на цъфтящи сезони, цветен прашец и спори от местната и регионалната растителност се издуват през околната среда и се отлагат върху пейзаж. Поленовите зърна се създават от растения в повечето екологични условия, във всички географски ширини от полюсите до екватора. Различните растения имат различни сезони на цъфтеж, така че на много места те се отлагат през по-голямата част от годината.

Поленът и спорите са добре запазени във водниста среда и лесно се идентифицират на ниво семейство, род, а в някои случаи и на вида, въз основа на техния размер и форма. Пълнозърнестите зърна са гладки, лъскави, мрежести и набраздени; те са сферични, облицовани и пролати; те идват в единични зърна, но и на бучки от две, три, четири и повече. Те имат изумително ниво на разнообразие и през миналия век са публикувани редица ключове за цветовете на цветен прашец, които правят увлекателно четиво.

Първото появяване на спори на нашата планета идва от утаената скала, датирана до средатаордовик, между 460-470 милиона години; и посадъчните растения с цветен прашец развиха около 320-300 mya по време на Въглероден период.

Прашецът и спорите се отлагат навсякъде в околната среда през годината, но най-много се интересуват палинолозите, когато попаднат в водни тела - езера, устии, блата - защото утаечните последователности в морските среди са по-непрекъснати от тези в сухоземните настройка. В земната среда вероятно поленовите и споровите отлагания могат да бъдат нарушени от живота на животните и хората, но в езерата те са хванати в тънки слоеве на дъното, предимно необезпокоявани от растенията и животните.

Палинолозите поставят седиментно ядро инструменти в езерни отлагания и след това те наблюдават, идентифицират и преброяват прашеца в почвата, изведена в тези ядра, с помощта на оптичен микроскоп при увеличение между 400-1000x. Изследователите трябва да идентифицират най-малко 200-300 поленови зърна на таксони, за да определят точно концентрацията и процентите на определени таксони на растението. След като идентифицират всички таксони на прашец, които достигат тази граница, те начертават процентите на различните таксони върху прашец диаграма, визуално представяне на процентите растения във всеки слой от дадено ядро ​​на утайката, което е използвано за първи път от Фон Пост. Тази диаграма предоставя картина на промените на входа на прашеца през времето.

При първото представяне на поленовите диаграми на Von Post един от колегите му попита как със сигурност знае, че някои от цветен прашец не е създаден от далечни гори, проблем, който днес се решава от множество сложни модели. Поленовите зърна, произведени на по-високи коти, са по-склонни да се пренасят от вятъра на по-големи разстояния от тези на растенията по-близо до земята. В резултат на това учените разбраха потенциала на свръхпредставяне на видове като борови дървета въз основа на това колко ефективно е растението да разпредели прашеца си.

От деня на фон Пост учените моделират как прашецът се разпръсква от върха на горския балдахин, отлага се върху повърхността на езерото и се смесва там преди окончателното натрупване като утайка в езерото дъното. Предположенията са, че прашецът, който се натрупва в езеро, идва от дървета от всички страни и че вятърът духа от различни посоки през дългия сезон на производството на цветен прашец. Въпреки това, близките дървета са много по-силно представени от цветен прашец, отколкото дърветата по-далеч, до известна величина.

Освен това се оказва, че различни по размер водни тела водят до различни диаграми. Много големи езера са доминирани от регионален прашец, а по-големите езера са полезни за регистриране на регионална растителност и климат. По-малките езера обаче са доминирани от местни полени - така че ако имате две или три малки езера в а Те могат да имат различни поленови диаграми, тъй като тяхната микроекосистема е различна от тази друг. Учените могат да използват проучвания от голям брой малки езера, за да им дадат представа за местните вариации. В допълнение, по-малките езера могат да бъдат използвани за наблюдение на местните промени, като увеличаване на прашец от амброзия свързана с евроамериканското селище и последиците от оттока, ерозията, атмосферните влияния и почвата развитие.

Цветният прашец е един от няколко вида растителни остатъци, които са извлечени от археологически обекти, или прилепнали към вътрешността на саксиите, по краищата на каменни инструменти или вътре археологически особености като ями за съхранение или живи подове.

Предполага се, че прашецът от археологически обект отразява това, което хората са яли или отглеждали, или са използвали, за да строят домовете си или да хранят животните си, в допълнение към местните климатични промени. Комбинацията от прашец от археологически обект и близко езеро осигурява дълбочина и богатство на реконструкцията на палеоекологията. Изследователите и в двете области могат да спечелят, като работят заедно.

Два силно препоръчителни източника на поленовите изследвания са тези на Оуен Дейвис Страница за палинология в Университета в Аризона и този на Университетски колеж в Лондон.

• _{Дейвис MP. 2000. Палинология след Y2K - разбиране на изходната зона на цветен прашец в седименти.Годишен преглед на науките за планетата и планетата 28:1-18.}
• _{де Вернал А. 2013. Палинология (цветен прашец, спори и др.). В: Harff J, Meschede M, Petersen S и Thiede J, редактори. Енциклопедия на морските науки. Дордрехт: Спрингер Холандия. п 1-10.}
• _{Фрис М. 1967. Полярната диаграма на Ленърт фон Пост от 1916 г.. Преглед на палеоботаниката и паленологията 4(1):9-13.}
• _{Holt KA и Bennett KD. 2014. Принципи и методи за автоматизирана палинология.Нов фитолог 203(3):735-742.}
• _{Linstädter J, Kehl M, Broich M и López-Sáez JA. 2016. Хроностратиграфия, процеси на образуване на място и записване на цветен прашец на Ифри н'Ецеда, НС Мароко. Кватернер Интернационал 410, част А: 6-29.}
• _{Manten AA. 1967. Lennart Von Post и основата на съвременната палинология. Преглед на палеоботаниката и паленологията 1(1–4):11-22.}
• _{Sadori L, Mazzini I, Pepe C, Goiran J-P, Pleuger E, Ruscito V, Salomon F и Vittori C. 2016. Палинология и остракодология в римското пристанище на древна Остия (Рим, Италия).Холоценът 26(9):1502-1512.}
• _{Walker JW и Doyle JA. 1975. Основите на филогенезата на Angiosperm: Palynology. Анали на Ботаническата градина в Мисури 62(3):664-723.}
• _{Willard DA, Bernhardt CE, Hupp CR и Newell WN. 2015. Крайбрежни и влажни екосистеми на водосбора на залива Чесапийк: Прилагане на палинология за разбиране на въздействията от промяната на климата, морското равнище и използването на земята. Полеви водачи 40:281-308.}
• _{Уилтшир PEJ. 2016. Протоколи за криминалистична палинология. Palynology 40(1):4-24.}