Palynologi: Den videnskabelige undersøgelse af pollen og sporer

Palynologi er den videnskabelige undersøgelse af pollen og sporer, de næsten uforglemmelige, mikroskopiske, men let identificerbare plantedele, der findes på arkæologiske steder og tilstødende jord og vandmasser. Disse små organiske materialer bruges oftest til at identificere tidligere miljømæssige klimaer (kaldet paleo-miljøopbygning), og følg ændringer i klima over en periode, der spænder fra årstider til årtusinder.

Moderne palynologiske undersøgelser inkluderer ofte alle mikrofossiler sammensat af meget resistent organisk materiale kaldet sporopollenin, som er produceret af blomstrende planter og andre biogene organismer. Nogle palynologer kombinerer også undersøgelsen med organismer, der falder inden for samme størrelsesområde kiselalger og mikro-foraminiferer; men for det meste fokuserer palynologi på det pulveragtige pollen, der flyder i luften i de blomstrende årstider i vores verden.

Ordet palynologi stammer fra det græske ord "palunein", der betyder at drys eller sprede, og det latinske "pollen" betyder mel eller støv. Pollenkorn produceres af frøplanter (Spermatophytes); sporer produceres af

Palynologi som videnskab er lidt over 100 år gammel, banebrydende for arbejdet af den svenske geolog Lennart von Post, der i en konference i 1916 producerede de første pollendiagrammer fra tørvaflejringer til at rekonstruere klimaet i Vesteuropa efter gletsjere havde trukket sig tilbage. Pollenkorn blev først genkendt efter Robert Hooke opfandt det sammensatte mikroskop i det 17. århundrede.

Palynologi giver forskere mulighed for at rekonstruere vegetationens historie gennem tid og tidligere klimaforhold, fordi, under blomstrende årstider, pollen og sporer fra lokal og regional vegetation sprænges gennem et miljø og afsættes over landskab. Pollenkerner skabes af planter i de fleste økologiske omgivelser i alle breddegrader fra polerne til ækvator. Forskellige planter har forskellige blomstrende årstider, så mange steder deponeres de i store dele af året.

Pollens og sporer er godt bevaret i vandige miljøer og kan let identificeres i familien, slægten og i nogle tilfælde artsniveau, baseret på deres størrelse og form. Pollenkorn er glatte, skinnende, retikulerede og striberede; de er sfæriske, forsinkede og langsomme; de kommer i enkeltkorn, men også i klumper på to, tre, fire og mere. De har et forbløffende niveau af variation, og en række nøgler til pollenformer er blevet offentliggjort i det forgangne ​​århundrede, der giver fascinerende læsning.

Den første forekomst af sporer på vores planet kommer fra sedimentær sten dateret til midten afOrdoviciummellem 460-470 millioner år siden; og podede planter med pollen udviklede ca. 320-300 mya i løbet af Kulstofholdig periode.

Pollen og sporer deponeres overalt i miljøet i løbet af året, men palynologer er mest interesserede i, når de ender i vandmasser - søer, flodmundinger, myrer - fordi sedimentære sekvenser i havmiljøer er mere kontinuerlige end i de jordiske indstilling. I landlige miljøer forstyrres pollen og sporeforekomster sandsynligvis af dyre- og menneskeliv, men i søer er de fanget i tynde lagdelte lag i bunden, for det meste uforstyrret af plante- og dyreliv.

Palynologer sat sediment kerne værktøjer i søaflejringer, og så observerer, identificerer og tæller de pollen i jorden, der er opdrættet i disse kerner, ved hjælp af et optisk mikroskop med mellem 400-1000x forstørrelse. Forskere skal identificere mindst 200-300 pollenkorn pr. Taxa for nøjagtigt at bestemme koncentrationen og procenterne af bestemte taxaer af planten. Når de har identificeret alle taxaer af pollen, der når denne grænse, kortlægger de procentdelerne af de forskellige taxaer på en pollen diagram, en visuel repræsentation af procentdelene af planter i hvert lag af en given sedimentkerne, der først blev brugt af von Post. Diagrammet giver et billede af polleninputændringer gennem tiden.

På Von Post's allerførste præsentation af pollendiagrammer spurgte en af ​​hans kolleger, hvordan han med sikkerhed visste, at nogle af pollen blev ikke oprettet af fjerne skove, et problem, der i dag løses af et sæt sofistikeret modeller. Pollenkorn produceret i højere højder er mere tilbøjelige til at transporteres af vinden længere afstande end planter tættere på jorden. Som et resultat er lærde kommet til at erkende potentialet ved en overrepræsentation af arter som fyrretræer, baseret på hvor effektiv planten er til at få dens pollen fordelt.

Siden von Post's dag har lærde modelleret, hvordan pollen spredes fra toppen af ​​skovbaldakinen, aflejres på en søoverflade og blandes der inden den endelige ophobning som sediment i søen bund. Antagelserne er, at pollen, der samler sig i en sø, kommer fra træer på alle sider, og at vinden blæser fra forskellige retninger i den lange sæson med pollenproduktion. Imidlertid er nærliggende træer meget stærkere repræsenteret af pollen end træer længere væk i en kendt størrelse.

Derudover viser det sig, at forskellige størrelser af vand resulterer i forskellige diagrammer. Meget store søer domineres af regional pollen, og større søer er nyttige til registrering af regional vegetation og klima. Mindre søer domineres dog af lokale pollens - så hvis du har to eller tre små søer i en region, kan de have forskellige pollen diagrammer, fordi deres mikro-økosystem er forskellig fra et en anden. Forskere kan bruge undersøgelser fra et stort antal små søer for at give dem indsigt i lokale variationer. Derudover kan mindre søer bruges til at overvåge lokale forandringer, såsom en stigning i ragweed-pollen forbundet med euro-amerikansk bosættelse og virkningerne af afstrømning, erosion, vejrforhold og jord udvikling.

Pollen er en af ​​flere typer planterester, der er hentet fra arkæologiske steder, enten klamrer sig fast på indersiden af ​​gryder, på kanterne af stenredskaber eller inden i arkæologiske træk såsom opbevaringshuller eller opholdsgulve.

Pollen fra et arkæologisk sted antages at afspejle, hvad folk spiste eller voksede, eller bruges til at bygge deres hjem eller fodre deres dyr ud over lokale klimaforandringer. Kombinationen af ​​pollen fra et arkæologisk sted og en nærliggende sø giver dybde og rigdom af den paleo-miljøopbygning. Forskere på begge områder kan vinde ved at arbejde sammen.

To stærkt anbefalede kilder til pollenforskning er Owen Davis Palynologi-side på University of Arizona og University of Arizona University College of London.

• _{Davis MP. 2000. Palynologi efter Y2K - forståelse af kildeområdet for pollen i sedimenter.Årlig gennemgang af Earth and Planetetary Science 28:1-18.}
• _{de Vernal A. 2013. Palynologi (pollen, sporer osv.). I: Harff J, Meschede M, Petersen S og Thiede J, redaktører. Encyclopedia of Marine Geosciences. Dordrecht: Springer Holland. s 1-10.}
• _{Fries M. 1967. Lennart von Posts pollendiagram-serie fra 1916. Gennemgang af Palaeobotany and Palynology 4(1):9-13.}
• _{Holt KA og Bennett KD. 2014. Principper og metoder til automatiseret palynologi.Ny fytolog 203(3):735-742.}
• _{Linstädter J, Kehl M, Broich M og López-Sáez JA. 2016. Kronostratigrafi, steddannelsesprocesser og pollenregistrering af Ifri n'Etsedda, NE Marokko. Quaternary International 410, del A: 6-29.}
• _{Manten AA. 1967. Lennart Von Post og grundlaget for moderne palynologi. Gennemgang af Palaeobotany and Palynology 1(1–4):11-22.}
• _{Sadori L, Mazzini I, Pepe C, Goiran J-P, Pleuger E, Ruscito V, Salomon F og Vittori C. 2016. Palynologi og ostrakodologi i den romerske havn i det gamle Ostia (Rom, Italien).Holocen 26(9):1502-1512.}
• _{Walker JW og Doyle JA. 1975. The Bases of Angiosperm Phylogeny: Palynology. Annals of the Missouri Botanical Garden 62(3):664-723.}
• _{Willard DA, Bernhardt CE, Hupp CR og Newell WN. 2015. Kyst- og vådområdets økosystemer i Chesapeake Bugt farvande: Anvendelse af palynologi for at forstå virkningerne af skiftende klima, havniveau og arealanvendelse. Feltguider 40:281-308.}
• _{Wiltshire PEJ. 2016. Protokoller til retsmedicinsk palynologi. palynologi 40(1):4-24.}