История биологии с начала XX века до наших дней

Интенсивное развитие нефтяной промышленности и большой размах геологоразведочных работ по нефти и горючим газам, сопряженный с глубоким бурением, дающим в руки стратиграфа обычно только микрофауну, вынудило палеонтологов обратиться к изучению фораминифер. Постепенно фораминиферы приобрели решающее значение в стратиграфии толщ морского происхождения и стали основным объектом микропалеонтологии. К этому разделу палеонтологии отнесли также исследование радиолярий, спор и пыльцы растений, а также диатомовых водорослей. Анализ спор и пыльцы приобрел значение основного метода в стратиграфии толщ континентального происхождения и вошел в науку под названием споро-пыльцевого анализа. Выяснение процентного отношения между количеством спор и пыльцы разных видов в серии последовательных образцов дает материал для пыльцевой диаграммы, которая позволяет делать заключение об изменении климатических условий и растительности в данном районе.

Основателем метода споро-пыльцевого анализа считается шведский торфовед Л. Пост. В начале 90-х годов XIX в. он стал выражать соотношение пыльцы разных видов в процентах, а в 1916 г. применил пыльцевые диаграммы. В СССР развитие метода споро-пыльцевого анализа связано с именем В.Н. Сукачева, опубликовавшего первую работу о составе пыльцы в торфе еще в 1906 г. Первоначально этот метод применялся к исследованию торфов современной эпохи, затем погребенных торфяников плейстоцена и, наконец, древних континентальных толщ.

Широкое применение споро-пыльцевого метода отразило тенденцию палеонтологии к переходу от изучения истории отдельных групп к изучению истории флор и фаун. Отвечая практическим запросам статиграфии и палеонтологии, эта тенденция вместе с тем отражает и сдвиги, происходящие в биологии, — стремление к изучению биогеоценозов. Кроме того, как палеонтологи, так и геологи разными путями приходят к необходимости всестороннего исследования скелетных остатков и следов жизнедеятельности ископаемых организмов вместе с заключающим их слоем. Геологи ставят во главу угла восстановление среды образования осадков и называют такое исследование биофациальным анализом. В палеонтологии для этого применяются разные термины. Абель предпочитал термин палеобиологии. В СССР в 30-х годах Р.Ф. Геккером введен в обращение термин палеоэкология.

В 20-х годах В.И. Вернадский разработал учение о биосфере, огромное значение которого в наше время признается как для наук о Земле, так и естествознания в целом (см. также главы 17 и 27). Биосфера, по Вернадскому, — это земная оболочка, населенная организмами и характеризующаяся сложным взаимодействием живого и неживого. Слои осадочных горных пород с превосходно сохранившимися остатками организмов и лежащие глубже метаморфизированные породы докембрия с трудно различаемыми следами жизни являются продуктами биосферы, созданными в разное время. В настоящее время палеонтологи и геологи имеют возможность вести комплексные исследования населения водоемов и материков в его взаимодействии со средой, т. е. изучать историю биосферы в целом.

Новые находки — вклад в филогению.

Достижения палеонтологии XX в. в исследовании филогении органического мира в немалой мере зависели от новых находок и открытий. Благодаря изучению нижнедевонской и верхнесилурийской флоры псилофитов, начатому в 20-х годах, был решен важнейший вопрос истории растительного мира. Псилофиты — первые сосудистые растения суши. От них произошли папоротники, хвощи, плауны и мхи. Первая находка псилофитов была описана в Америке еще в 1859 г. Но только в XX в. с новыми находками в Европе и их правильной оценкой был заполнен зияющий пробел в геологической истории растений. Псилофиты оказались промежуточной группой между водорослями и высшими наземными растениями.

Не меньшее значение имело открытие и описание шведскими палеонтологами Э. Стеншьо, Г. Севе-Седербергом, Е. Ярвиком в начале 30-х годов в верхнедевонских слоях Гренландии скелетов древнейших наземных позвоночных животных. В капитальном труде И.И. Шмальгаузена (1964), посвященном проблеме происхождения наземных позвоночных животных, примитивные амфибии из верхнего девона Гренландии (ихтиостеги) охарактеризованы как недостающее звено в эволюции от рыб к наземным четвероногим, поскольку по строению, образу и времени жизни они оказались настоящими переходными формами между кистеперыми рыбами и амфибиями. Выход позвоночных на сушу и дальнейшая эволюция фаун наземных позвоночных в истории Земли связаны с эволюцией насекомых, которые служили им важнейшим источником белковой пищи. На это обратил внимание Б.Б. Родендорф (1970).

Из новых местонахождений костей наземных позвоночных особую известность приобрела Центральная Монголия. Здесь работали палеонтологические экспедиции США (1921–1930), СССР (1946–1949) и Польши (1962–1964). Они добыли большое число скелетов меловых ящеров и меловых и третичных млекопитающих, что способствовало изучению их эволюции, экологии и систематики.