Примеры

Ископаемая пыльца растений дает превосходный материал для реконструкции наземных сообществ, существовавших со времен плейстоцена. Диаграмма на рис. 7.26 показывает, как путем определения доминирующих видов деревьев можно реконструировать характер послеледниковых сообществ и климат тех времен. Отступая, ледник часто оставлял после себя котлованы, которые затем превратились в озера. Пыльца растущих вокруг озера растений опускалась на дно и фоссилизировалась в донном иле. Озеро постепенно заполнялось осадками и превращалось в болото. Проба в виде колонки, полученная на болоте или со дна озера, дает нам хронологическую запись, по которой можно определить процентное соотношение разных типов пыльцы. Так, на рис. 7.26 в пробах "старейшей" пыльцы представлена главным образом пыльца ели, пихты, лиственницы, березы и сосны, что свидетельствует о холодном климате. Смена пыльцы этих пород пыльцой дуба, тсуги и бука указывает на то, что несколько тысяч лет спустя климат потеплел и стал более влажным; появление позднее пыльцы дуба и гикори свидетельствует о теплом сухом периоде, сменившемся еще позднее несколько более холодным и влажным периодом (современная часть профиля). Наконец, в пыльцевом "календаре" ясно отражены результаты недавней вырубки лесов человеком - в пробах повысилось содержание пыльцы травянистых растений. По данным Девиса (Davis, 1969), пыльцевые диаграммы Европы зарегистрировали даже последствия эпидемии чумы ("черной смерти"), приведшей к упадку сельского хозяйства. Это выразилось в уменьшении доли пыльцы травянистых растений в отложениях, датированных тем же временем, к которому относится массовая гибель людей.

Рис. 7.26. Профили ископаемой пыльцы из датированных горизонтов в пробах донных осадков из озера на юге Новой Англии. А. Число пыльцевых зерен каждой группы видов, выраженное в процентах от общего числа зерен в пробе. Б. Оценки скорости отложения пыльцы для каждой группы растений. Диаграмма, основанная на скорости отложения, дает лучшее представление о количественном облике постплейстоценовой растительности, чем диаграмма, основанная на процентных соотношениях. (Davis, 1969)

Рис. 7.26 иллюстрирует также, каким образом совершенствование количественных методов может повлиять на интерпретацию ископаемых данных. Если изобразить графически относительное содержание пыльцы разных видов в общем содержании пыльцы в пробе (обычный метод, применявшийся, во всяком случае, до недавнего времени), то создается впечатление, что 10-12 тыс. лет назад Новая Англия была покрыта густыми еловыми лесами. Однако после того, как радиоуглеродный метод дал возможность определить скорость отложения пыльцы в датированных слоях и были построены графики этих скоростей (рис. 7.26, Б), стало очевидным, что 10000 лет назад деревьев в Новой Англии вообще было мало и ее растительность представляла собой открытый парковый ельник, вероятно схожий с тем, который тянется в настоящее время вдоль южной границы тундры. Это служит хорошим примером того, от чего постоянно предостерегают статистики: не увлекайтесь процентами - они могут ввести в заблуждение!

В океане наилучшие сведения часто дают раковины и скелеты животных. Особенно удобны для оценки видового разнообразия в прошлом ракушечники. Валентайн (Valentine, 1968) подчеркивает, как важно отличать разнообразие "в сообществе" от "географического" разнообразия или разнообразия "в градиенте". Так, в прошлые геологические периоды, когда Северный полюс не был покрыт льдами, придонная фауна северных морей была гораздо богаче видами, чем теперь. Однако если рассматривать весь градиент от полюса до экватора в целом, то сейчас, когда полюса покрыты льдом, на дне моря обитает вдвое больше видов моллюсков. Причина этого, видимо, в том, что на более крутом градиенте увеличивается разнообразие местообитаний и ниш.

Изучение колонок донных отложений в озере - путь к прочтению недавней истории антропогенных нарушений на площади водосбора. Брагем (Brugem, 1978), изучая фоссилизированных диатомей, личинок комаров-звонцов, зоопланктон и химический состав датированных слоев колонки из Линдсли-Понд, небольшого озера в шт. Коннектикут, выявил три стадии антропогенных нарушений: 1) раннее фермерское хозяйство в конце XVIII - начале XIX вв. мало отразилось на озере; 2) в результате интенсификации сельского хозяйства примерно после 1915 г. возрос сток в озеро химикалий, что послужило причиной увеличения доли эвтрофных видов диатомей и звонцов; 3) приближение к озеру пригородной зоны с 1960-х годов до настоящего времени привело к еще большему обогащению его биогенными элементами (гиперэвтрофикации), а эрозия почвы обусловила приток в осадки больших количеств минералов и металлов (Fe, Cu). Эти изменения вызвали значительные изменения в составе биоты, особенно в составе зоопланктона.