Palynologie: Die wissenschaftliche Untersuchung von Pollen und Sporen

Palynologie ist die wissenschaftliche Untersuchung von Pollen und Sporen, diese praktisch unzerstörbaren, mikroskopisch kleinen, aber leicht identifizierbaren Pflanzenteile, die in archäologischen Stätten und angrenzenden Böden und Gewässern gefunden wurden. Diese winzigen organischen Materialien werden am häufigsten verwendet, um vergangene Umweltklima zu identifizieren (genannt Paläoumweltrekonstruktion) und verfolgen Klimaveränderungen über einen Zeitraum von Jahreszeiten bis zu Jahrtausenden.

Moderne palynologische Studien umfassen häufig alle Mikrofossilien, die aus hochresistentem organischem Material namens Sporopollenin bestehen und von Blütenpflanzen und anderen biogenen Organismen produziert werden. Einige Palynologen kombinieren die Studie auch mit solchen von Organismen, die in den gleichen Größenbereich fallen, wie z Kieselalgen und Mikroforaminiferen; Die Palynologie konzentriert sich jedoch größtenteils auf den pulverförmigen Pollen, der während der Blütezeiten unserer Welt in der Luft schwebt.

Das Wort Palynologie kommt vom griechischen Wort "palunein" und bedeutet streuen oder streuen, und das lateinische "Pollen" bedeutet Mehl oder Staub. Pollenkörner werden von Samenpflanzen (Spermatophyten) produziert; Sporen werden produziert von kernlose Pflanzen, Moose, Keulenmoose und Farne. Die Sporengrößen reichen von 5 bis 150 Mikrometer; Pollen reichen von unter 10 bis über 200 Mikrometer.

Die Palynologie als Wissenschaft ist etwas mehr als 100 Jahre alt und wurde von der Arbeit des schwedischen Geologen Lennart von Post entwickelt, der in einem Die Konferenz von 1916 erstellte die ersten Pollendiagramme aus Torfvorkommen, um das Klima Westeuropas nach den Gletschern zu rekonstruieren war zurückgegangen. Pollenkörner wurden erst danach erkannt Robert Hooke erfand das zusammengesetzte Mikroskop im 17. Jahrhundert.

Die Palynologie ermöglicht es Wissenschaftlern, die Geschichte der Vegetation durch die Zeit und vergangene Klimabedingungen zu rekonstruieren, weil während der Blütezeiten, Pollen und Sporen aus lokaler und regionaler Vegetation werden durch eine Umgebung geblasen und über der Erde abgelagert Landschaft. Pollenkörner werden von Pflanzen in den meisten ökologischen Umgebungen in allen Breiten von den Polen bis zum Äquator erzeugt. Verschiedene Pflanzen haben unterschiedliche Blütezeiten, so dass sie an vielen Orten während eines Großteils des Jahres abgelagert werden.

Pollen und Sporen sind in wässrigen Umgebungen gut erhalten und aufgrund ihrer Größe und Form auf Familien-, Gattungs- und in einigen Fällen Artenebene leicht zu identifizieren. Pollenkörner sind glatt, glänzend, netzartig und gestreift; sie sind kugelförmig, abgeflacht und vermehren sich; Sie kommen in einzelnen Körnern, aber auch in Klumpen von zwei, drei, vier und mehr. Sie haben eine erstaunliche Vielfalt, und im vergangenen Jahrhundert wurden eine Reihe von Schlüsseln für Pollenformen veröffentlicht, die eine faszinierende Lektüre ermöglichen.

Das erste Auftreten von Sporen auf unserem Planeten stammt aus Sedimentgestein, das auf die Mitte datiert ist.Ordoviziervor 460-470 Millionen Jahren; und Samenpflanzen mit Pollen entwickelten sich während der Zeit zwischen 320 und 300 mya Karbonperiode.

Pollen und Sporen lagern sich im Laufe des Jahres überall in der Umwelt ab, aber Palynologen sind am meisten daran interessiert, wann sie dort landen Gewässer - Seen, Flussmündungen, Moore -, weil Sedimentsequenzen in Meeresumgebungen kontinuierlicher sind als in terrestrischen Rahmen. In terrestrischen Umgebungen werden Pollen- und Sporenablagerungen wahrscheinlich durch tierisches und menschliches Leben gestört, aber In Seen sind sie in dünnen Schichten auf dem Boden gefangen, meist ungestört von Pflanzen und Tieren.

Palynologen setzen Sedimentkern Werkzeuge in Seeablagerungen, und dann beobachten, identifizieren und zählen sie den Pollen im Boden, der in diesen Kernen mit einem optischen Mikroskop mit einer Vergrößerung zwischen 400 und 1000facher Vergrößerung erzeugt wird. Die Forscher müssen mindestens 200 bis 300 Pollenkörner pro Taxa identifizieren, um die Konzentration und den Prozentsatz bestimmter Taxa der Pflanze genau zu bestimmen. Nachdem sie alle Pollen-Taxa identifiziert haben, die diese Grenze erreichen, zeichnen sie die Prozentsätze der verschiedenen Taxa auf einen Pollen Diagramm, eine visuelle Darstellung der Prozentsätze der Pflanzen in jeder Schicht eines bestimmten Sedimentkerns, der zuerst von Post verwendet wurde. Dieses Diagramm zeigt ein Bild der Veränderungen des Polleneingangs im Laufe der Zeit.

Bei Von Posts allererster Präsentation von Pollendiagrammen fragte einer seiner Kollegen, woher er sicher wisse, dass einige der Pollen wurde nicht von fernen Wäldern erzeugt, ein Problem, das heute von einer Reihe von hoch entwickelten gelöst wird Modelle. Pollenkörner, die in höheren Lagen erzeugt werden, neigen eher dazu, vom Wind über größere Entfernungen getragen zu werden als Pflanzen, die näher am Boden liegen. Infolgedessen haben Wissenschaftler das Potenzial einer Überrepräsentation von Arten wie Kiefern erkannt, basierend darauf, wie effizient die Pflanze ihre Pollen verteilt.

Seit der Zeit von Post haben Wissenschaftler modelliert, wie sich Pollen von der Spitze des Waldhimmels verteilen. lagert sich auf einer Seeoberfläche ab und mischt sich dort vor der endgültigen Ansammlung als Sediment im See Unterseite. Die Annahmen sind, dass Pollen, die sich in einem See ansammeln, von Bäumen auf allen Seiten stammen und dass der Wind während der langen Saison der Pollenproduktion aus verschiedenen Richtungen weht. In der Nähe befindliche Bäume sind jedoch in einem bekannten Ausmaß viel stärker durch Pollen vertreten als weiter entfernte Bäume.

Darüber hinaus stellt sich heraus, dass unterschiedlich große Gewässer zu unterschiedlichen Diagrammen führen. Sehr große Seen werden von regionalen Pollen dominiert, und größere Seen eignen sich zur Erfassung der regionalen Vegetation und des Klimas. Kleinere Seen werden jedoch von lokalen Pollen dominiert - wenn Sie also zwei oder drei kleine Seen in einem haben Region können sie unterschiedliche Pollendiagramme haben, weil sich ihr Mikroökosystem von einem unterscheidet Ein weiterer. Wissenschaftler können Studien aus einer großen Anzahl kleiner Seen verwenden, um Einblicke in lokale Unterschiede zu erhalten. Darüber hinaus können kleinere Seen verwendet werden, um lokale Veränderungen zu überwachen, z. B. eine Zunahme des Ragweed-Pollens im Zusammenhang mit der euroamerikanischen Besiedlung und den Auswirkungen von Abfluss, Erosion, Verwitterung und Boden Entwicklung.

Pollen sind eine von mehreren Arten von Pflanzenresten, die aus archäologischen Stätten gewonnen wurden und entweder an der Innenseite von Töpfen, an den Rändern von Steinwerkzeugen oder im Inneren haften archäologische Merkmale wie Lagergruben oder Wohnböden.

Es wird angenommen, dass Pollen von einer archäologischen Stätte widerspiegeln, was Menschen zusätzlich zum lokalen Klimawandel gegessen oder angebaut oder zum Bau ihrer Häuser oder zum Füttern ihrer Tiere verwendet haben. Die Kombination von Pollen aus einer archäologischen Stätte und einem nahe gelegenen See bietet Tiefe und Reichtum des Wiederaufbaus der Paläoumwelt. Forscher in beiden Bereichen profitieren von der Zusammenarbeit.

Zwei sehr empfohlene Quellen zur Pollenforschung sind die von Owen Davis Palynologie-Seite an der Universität von Arizona, und die der University College of London.

• _{Davis MP. 2000. Palynologie nach dem Jahr 2000 - Verständnis des Quellbereichs von Pollen in Sedimenten.Jahresrückblick auf die Erd- und Planetenforschung 28:1-18.}
• _{de Vernal A. 2013. Palynologie (Pollen, Sporen usw.). In: Harff J, Meschede M, Petersen S und Thiede J, Herausgeber. Enzyklopädie der Meeresgeowissenschaften. Dordrecht: Springer Niederlande. p 1-10.}
• _{Fries M. 1967. Pollen-Diagrammserie von Lennart von Post von 1916. Überprüfung der Paläobotanik und Palynologie 4(1):9-13.}
• _{Holt KA und Bennett KD. 2014. Prinzipien und Methoden für die automatisierte Palynologie.Neuer Phytologe 203(3):735-742.}
• _{Linstädter J, Kehl M, Broich M und López-Sáez JA. 2016. Chronostratigraphie, Standortbildungsprozesse und Pollenaufzeichnung von Ifri n'Etsedda, NE Marokko. Quaternary International 410, Teil A: 6-29.}
• _{Manten AA. 1967. Lennart Von Post und die Grundlage der modernen Palynologie. Überprüfung der Paläobotanik und Palynologie 1(1–4):11-22.}
• _{Sadori L., Mazzini I., Pepe C., Goiran J.-P., Pleuger E., Ruscito V., Salomon F. und Vittori C. 2016. Palynologie und Ostrakodologie im römischen Hafen des alten Ostia (Rom, Italien).Das Holozän 26(9):1502-1512.}
• _{Walker JW und Doyle JA. 1975. Die Grundlagen der Angiospermen-Phylogenie: Palynologie. Annalen des Missouri Botanical Garden 62(3):664-723.}
• _{Willard DA, Bernhardt CE, Hupp CR und Newell WN. 2015. Küsten- und Feuchtgebietsökosysteme der Wasserscheide von Chesapeake Bay: Anwendung der Palynologie, um die Auswirkungen von Klima-, Meeresspiegel- und Landnutzungsänderungen zu verstehen. Feldführer 40:281-308.}
• _{Wiltshire PEJ. 2016. Protokolle für die forensische Palynologie. Palynologie 40(1):4-24.}