Palinologia este studiul științific al polenului și sporilor

Palinologia este studiul științific al polenului și sporilor, acele părți ale plantelor practic indestructibile, microscopice, dar ușor de identificat, care se găsesc în situri arheologice și soluri și corpuri de apă adiacente. Aceste materiale organice minuscule sunt utilizate cel mai frecvent pentru identificarea climei de mediu din trecut (numită reconstrucție paleo-ambientală) și pentru a urmări schimbările climatice pe o perioadă de timp, de la anotimpuri la milenii.

Studiile palinologice moderne includ adesea toate micro-fosilele compuse din material organic extrem de rezistent numit sporopolenină, care este produs de plantele cu flori și alte organisme biogene. Unii palinologi combină, de asemenea, studiul cu cele ale organismelor care se încadrează în aceeași gamă de dimensiuni, cum ar fi diatomele și micro-foraminifera; dar în cea mai mare parte, palinologia se concentrează pe polenul pudrat care plutește pe aer în timpul anotimpurilor înfloritoare ale lumii noastre.

Istoria științei

Cuvântul palinologie provine de la cuvântul grecesc „palunein” care înseamnă a stropi sau a împrăștia, iar latinescul „polen” însemnând făină sau praf. Cerealele de polen sunt produse de plantele de semințe (Spermatophytes); sporii sunt produși de plante fără semințe, mușchi, mușchi de club și ferigi. Dimensiunile sporilor variază între 5-150 microni; polenii variază între 10 și peste 200 microni.

Palinologia ca știință are puțin peste 100 de ani, pionierat de activitatea geologului suedez Lennart von Post, care într-o conferință din 1916 a produs primele diagrame de polen din depozitele de turbă pentru a reconstrui climatul Europei de Vest după ce ghețarii s-au retras . Cerealele de polen au fost recunoscute pentru prima dată abia după ce Robert Hooke a inventat microscopul compus în secolul al XVII-lea.

De ce polenul este o măsură a climatului?

Palinologia permite oamenilor de știință să reconstruiască istoria vegetației prin timp și în condițiile climatice trecute, deoarece, în timpul anotimpurilor de înflorire, polenul și sporii din vegetația locală și regională sunt aruncați printr-un mediu și depozitați peste peisaj. Cerealele de polen sunt create de plante în majoritatea regiunilor ecologice, în toate latitudinile de la poli până la ecuator. Diferite plante au diferite anotimpuri de înflorire, astfel încât în ​​multe locuri, acestea sunt depuse în mare parte a anului.

Polenii și sporii sunt bine conservați în medii cu apă și sunt ușor de identificat la nivelul familiei, genului și, în unele cazuri, la nivelul speciilor, în funcție de dimensiunea și forma lor. Cerealele de polen sunt netede, lucioase, reticulate și striate; ele sunt sferice, oblate și prolagerează; vin în boabe simple, dar și în grupuri de două, trei, patru și multe altele. Au un nivel uimitor de varietate și o serie de chei ale formelor de polen au fost publicate în secolul trecut care fac lectură fascinantă.

Prima apariție a sporilor pe planeta noastră provine de la roca sedimentară datată la mijlocul Ordovicianului, între 460-470 milioane de ani în urmă; iar plantele însămânțate cu polen au dezvoltat aproximativ 320-300 mii în perioada Carboniferului.

Cum functioneaza

Polenul și sporii sunt depozitați peste tot în mediul în cursul anului, dar palinologii sunt cei mai interesați când ajung în corpurile de apă - lacuri, estuare, bălți - deoarece secvențele sedimentare din mediile marine sunt mai continue decât cele din terestre setare. În mediile terestre, zăcămintele de polen și spori sunt probabil perturbate de viața animalelor și a omului, dar în lacuri, sunt prinse în straturi subțiri stratificate pe partea de jos, în mare parte nedisturbate de viața plantelor și animalelor..

Palinologii pun instrumentele de miez de sedimente în depozitele lacurilor, apoi observă, identifică și numără polenul din solul crescut în aceste nuclee folosind un microscop optic la o marire cuprinsă între 400-1000x. Cercetătorii trebuie să identifice cel puțin 200-300 de boabe de polen pe taxoni pentru a determina cu exactitate concentrația și procentele de anumite taxe de plante. După ce au identificat toți taxorii de polen care ajung la această limită, ei trasează procentele diferitelor taxone pe o diagramă de polen, o reprezentare vizuală a procentelor de plante din fiecare strat al unui nucleu dat sediment care a fost folosit pentru prima dată de von Post . Această diagramă oferă o imagine a modificărilor de intrare a polenului în timp.

Probleme

La prima prezentare a diagramelor de polen a lui Von Post, unul dintre colegii săi a întrebat cum știe sigur că o parte din polen nu a fost creat de pădurile îndepărtate, o problemă care este rezolvată astăzi de un set de modele sofisticate. Cerealele de polen produse la cote mai mari sunt mai predispuse să fie purtate de vânt pe distanțe mai mari decât cele ale plantelor mai aproape de sol. Drept urmare, savanții au recunoscut potențialul unei suprareprezentări a speciilor, cum ar fi pinii, pe baza cât de eficient este planta pentru a-și distribui polenul.

Începând cu ziua lui von Post, savanții au modelat modul în care polenul se dispersează din vârful baldachinului forestier, se depune pe o suprafață a lacului și se amestecă acolo înainte de acumularea finală ca sediment în fundul lacului. Ipotezele sunt că polenul care se acumulează într-un lac provine din copaci din toate părțile și că vântul bate din diverse direcții în timpul sezonului lung al producției de polen. Cu toate acestea, copacii din apropiere sunt mult mai puternic reprezentați de polen decât copacii mai departe, până la o magnitudine cunoscută.

În plus, se dovedește că diferite corpuri de apă de dimensiuni determină diagrame diferite. Lacurile foarte mari sunt dominate de polenul regional, iar lacurile mai mari sunt utile pentru înregistrarea vegetației și climatului regional. Cu toate acestea, lacurile mai mici sunt dominate de polenele locale - deci dacă aveți două sau trei lacuri mici într-o regiune, acestea ar putea avea diagrame diferite de polen, deoarece micro-ecosistemul lor este diferit unul de altul. Savanții pot folosi studii dintr-un număr mare de lacuri mici pentru a le oferi o perspectivă asupra variațiilor locale. În plus, lacurile mai mici pot fi utilizate pentru a monitoriza modificările locale, cum ar fi o creștere a polenului cu rame asociate cu așezarea euro-americană și efectele scurgerii, eroziunii, intemperiilor și dezvoltării solului.

Arheologie și Palinologie

Polenul este unul dintre mai multe tipuri de reziduuri de plante care au fost prelevate de pe siturile arheologice, fie lipit de interiorul ghivecelor, pe marginile uneltelor de piatră sau în cadrul unor caracteristici arheologice, cum ar fi gropile de depozitare sau podelele vii.

Se presupune că polenul dintr-un sit arheologic reflectă ceea ce oamenii au mâncat sau crescut, sau obișnuit pentru a-și construi casele sau a-și hrăni animalele, pe lângă schimbările climatice locale. Combinația de polen de la un sit arheologic și un lac din apropiere asigură profunzimea și bogăția reconstrucției paleo-ambientale. Cercetătorii din ambele domenii au de câștigat lucrând împreună.