Что такое ископаемые

Год открытия: 1669

Ископаемые — это останки существовавших в прошлом организмов.

Открыл это Николас Стено

Почему это одно из 100 величайших открытий?

Единственный способ узнать о древнем прошлом — это изучать ископаемые останки ныне вымерших растений и животных и пытаться воссоздать ту давно исчезнувшую жизнь и среду обитания. Учёные смогут сделать это только при условии правильной интерпретации ископаемых останков, найденных в древних слоях горных пород.

Этот процесс начался с Николаса Стено. Он дал первое точное определение слова «ископаемое» и первое понимание происхождения и природы ископаемых. Работа Стено знаменует собой начало современного процесса датирования и изучения ископаемых, а также развития современной геологии.

Как были обнаружены ископаемые?

В течение 2000 лет всё, что выкапывали из земли, называлось окаменелостью. К Средним векам окаменелостью стали называть только те предметы из камня, которые выкапывали из земли и которые удивительно напоминали живые существа. Многие считали, что эти окаменелости – это попытки Бога создать живые существа. Некоторые утверждали, что это попытки дьявола подражать Богу. Некоторые считали, что это останки животных, утонувших во время Ноева потопа. Никто не считал их представляющими научную ценность.

Николас Стено родился под именем Нильс Стенсен в 1638 году в Копенгагене, Дания. Он сменил своё имя на латинизированное в 1660 году, когда переехал сначала в Париж, а затем в Италию, чтобы изучать медицину. Стено был учеником Галилея, изучавшего экспериментальный и математический подход к науке, и сосредоточил свои исследования на мышечной системе человека, а также на использовании математики и геометрии для объяснения того, как мышцы сокращаются и движут костями и скелетом. Благодаря этим анатомическим исследованиям Стено приобрёл значительную известность в Италии.

В октябре 1666 года два рыбака поймали близ города Ливорно (Италия) акулу, описанную как гигантская. Из-за её огромных размеров герцог Фердинанд приказал отправить её голову Стено для изучения. Стено добросовестно препарировал её, сосредоточившись на мускулатуре смертоносной челюсти акулы.

Однако, изучив зубы акулы под микроскопом, Стено был поражён их сходством с некоторыми каменными окаменелостями, называемыми глоссопетрами, или языковыми камнями, которые были найдены в слоях горных пород по всему прибрежному холмистому региону. Глоссопетры были известны ещё со времён ранней Римской империи. Знаменитый римский писатель Плиний Старший считал их частью луны, упавшей с неба. Сравнивая свои чудовищные акульи зубы с образцами глоссопетр, Стено заподозрил, что глоссопетры не только напоминают акульи зубы, но и являются ими.

Итальянские учёные с насмешкой утверждали, что глоссопетры не могут принадлежать морскому животному, поскольку их часто находили в нескольких милях от моря. Стено утверждал, что они, должно быть, отложились на мелководье или в иле после смерти древней акулы, и что эти участки каким-то образом поднялись, превратившись в сушу. Другие возражали, что глоссопетры не могут быть зубами, поскольку зубы акул не были каменными.

Стено расширил своё исследование, включив в него окаменелости, напоминающие кости и фрагменты костей. Рассмотрев их под микроскопом, он убедился, что изначально они тоже были костями, а не камнями. После нескольких месяцев исследований Стено, используя тогда ещё новую корпускулярную теорию строения материи (предшественницу атомной теории), доказал, что время и химическое воздействие могут изменить состав зубов и костей, превратив их в камень.

Стено опубликовал своё открытие и подтверждающие его данные в 1669 году. Помимо доказательства того, что окаменелости на самом деле являются древними костями живых существ, Стено исследовал, как эти кости оказались в толще горных пород. Благодаря этой работе он открыл процесс седиментации и формирования осадочных пород. Благодаря этому открытию Стено также считается основоположником современной геологии.

На пике своей научной карьеры Стено был рукоположен в католический священник и полностью отрёкся от науки, заявив, что она несовместима с учением Церкви. К счастью, его открытия продолжали служить науке и приносить ей пользу.

Что такое полезные ископаемые

Минералы — это встречающиеся в природе неорганические твердые вещества с определенным химическим составом и упорядоченной внутренней атомной структурой, образующие кристаллы с характерными физическими свойствами, такими как твердость и цвет, и составляющие горные породы, почвы и пески Земли, наиболее распространёнными примерами которых являются кварц, слюда и полевой шпат. Они необходимы для жизни (например, кальций, железо) и используются во многих продуктах, в отличие от горных пород, которые представляют собой агрегаты различных минералов.Основные характеристики минералов

Естественного происхождения: образовался в результате геологических процессов, а не в результате деятельности человека.
Неорганические: не имеют растительного или животного происхождения (за редкими исключениями).
Твердый: должен находиться в твердом состоянии.
Определённый химический состав: Имеют определённую химическую формулу (например, $SiO2$ SiO2для кварца).
Упорядоченная атомная структура: атомы расположены в повторяющемся кристаллическом узоре.

Типы минералов

Элементы: Некоторые минералы представляют собой чистые элементы, например, золото, серебро или сера.
Соединения: Большинство из них представляют собой соединения, такие как кальцит (карбонат кальция) или полевой шпат .

Минералы против горных пород

Минералы: Чистые вещества с постоянным составом и структурой (как кирпичики LEGO).
Горные породы: смеси или комбинации различных минералов, а иногда и органических веществ (как модель LEGO, сделанная из множества кирпичиков).

Примеры

Распространены: кварц, полевой шпат, слюда, кальцит, тальк.
Драгоценности: золото, бриллианты, платина.

Что такое природные ископаемые

Природные ресурсы — это материалы и вещества из окружающей среды, которые существуют без вмешательства человека, выполняя важные функции для жизни или экономического использования Такие ресурсы , как солнечный свет , вода , минералы , почва , растения , животные и ископаемое топливо , составляют основу для производства продовольствия, жилья, одежды и энергии. Они подразделяются на возобновляемые (например, ветер, солнце) и невозобновляемые (например, уголь, нефть, металлы) и имеют решающее значение для выживания человека и развития промышленности, хотя их нерациональное использование приводит к истощению.Ключевые примеры

Энергия: солнечный свет, ветер, вода (гидро), ископаемое топливо (уголь, нефть, природный газ).
Вода: пресная (реки, озера, грунтовые воды) и соленая вода.
Минералы и металлы: железо, медь, золото, песок, гравий, соль.
Биологические: леса, дикая природа, растения, рыба.
Земля: Почва, сама земля.

Виды природных ресурсов

Возобновляемый : может восстанавливаться естественным образом за относительно короткое время, как солнечная энергия, энергия ветра и древесина (при условии управления).
Невозобновляемые: существуют в конечных количествах и истощаются гораздо быстрее, чем образуются, как ископаемое топливо и большинство металлов.

Важность

Выживание: необходимо для питья, выращивания пищи и обеспечения укрытия.
Экономическая ценность: Сырье для производства, строительства и энергетики.
Здоровье экосистемы: поддержка биоразнообразия, круговорота питательных веществ и среды обитания.

Интересные факты. Когда мы думаем об окаменелостях, мы думаем о гигантских динозаврах. Но самые крупные в мире ископаемые останки грызуна были обнаружены на севере Южной Америки в 2003 году. Ископаемые останки этого гигантского грызуна весили 700 килограммов и датировались примерно восемью миллионами лет.

Больше для изучения

Арчер, Майкл. «Охотники за ископаемыми: работа палеонтологов». Нью-Йорк, Scholastic, 2013.

1999.

Лутц, Фрэнк. Ник о лас Стено. Нью-Йорк, штат Вашингтон, 1995 год.

Мэр, Адриенна. Первые охотники за ископаемыми. Принстон, Нью-Джерси, Издательство Принстонского университета.

2001.

Штернберг, Чарльз. Жизнь охотника за ископаемыми. Университет Блумингтона, Индия.

Пресс, 1999.