פלינולוגיה: המחקר המדעי של אבקה ונבגים

פלינולוגיה היא המחקר המדעי של אבקה ו נבגים, אותם חלקי צמחים כמעט בלתי ניתנים להריסה, מיקרוסקופיים, אך ניתנים לזיהוי הנמצאים באתרים ארכיאולוגיים ובקרקעות וגופי מים סמוכים. חומרים אורגניים זעירים אלו משמשים לרוב לזיהוי אקלים סביבתי בעבר (נקרא שחזור סביבתי) ולעקוב אחר שינויים באקלים בפרק זמן שנע בין עונות לאלפים.

מחקרים פלינולוגיים מודרניים כוללים לעתים קרובות את כל המאובנים המיקרו-מורכבים המורכבים מחומר אורגני עמיד מאוד הנקרא sporopollenin, המיוצר על ידי צמחים פורחים ואורגניזמים ביוגניים אחרים. חלק מהפולינולוגים גם משלבים את המחקר עם אלו של אורגניזמים שנמצאים באותו טווח גודל, כמו משטחי דם ו מיקרו-פורמיניפרה; אך לרוב, הפולינולוגיה מתמקדת באבקה אבקתית המרחפת באוויר בעונות הפורחות של עולמנו.

המילה פלינולוגיה באה מהמילה היוונית "פלונין" שפירושה לפיזור או לפיזור, והמילה "אבקה" הלטינית שפירושה קמח או אבק. גרגרי אבקה מיוצרים על ידי צמחי זרעים (Spermatophytes); נבגים מיוצרים על ידי צמחים נטולי זרעיםטחבים, אזובי מועדונים ושרכים. גדלי נבגים נעים בין 5-150 מיקרון; האבקות נעות מתחת ל -10 ליותר מ -200 מיקרון.

הפלינולוגיה כמדע היא בת קצת יותר ממאה שנה, מחלוצתה של עבודתו של הגיאולוג השבדי לנרט פון פוסט, שב ועידה בשנת 1916 הפיקה את דיאגרמות האבקה הראשונות ממרבצי כבול לשחזור האקלים של מערב אירופה לאחר הקרחונים נסוג. גרגרי אבקה הוכרו לראשונה רק לאחר מכן רוברט הוק המציא את המיקרוסקופ המורכב במאה ה -17.

פלינולוגיה מאפשרת למדענים לשחזר את ההיסטוריה של הצמחייה באמצעות תנאי אקלים בזמן ובעבר מכיוון שבמהלך ה עונות פורחות, אבקה ונבגים מצמחייה מקומית ואזורית מפוצצים בסביבה ומופקדים על פני האדמה נוף. גרגרי אבקה נוצרים על ידי צמחים ברוב המסגרות האקולוגיות, בכל קווי הרוחב מהקטבים ועד קו המשווה. לצמחים שונים יש עונות פורחות שונות, ולכן במקומות רבים הם מופקדים במהלך רוב השנה.

אבקות ונבגים נשמרים היטב בסביבות מימיות וניתן לזיהוי בקלות במשפחה, בסוג, ובמקרים מסוימים ברמת המינים, על סמך גודלם וצורתם. גרגרי אבקה הם חלקים, מבריקים, משולבים ומפוספסים; הם כדוריים, מוחלטים ואריכים; הם מגיעים בדגנים בודדים אך גם בגושים של שניים, שלושה, ארבעה ועוד. יש להם מגוון מדהים של מגוון, ומספר מפתחות לצורות אבקה פורסמו במאה האחרונה שהופכים קריאה מרתקת.

המופע הראשון של נבגים בכוכב הלכת שלנו מגיע מסלע משקע המתוארך לאמצעאורדובילפני 460-470 מיליון שנה; וצמחים זרעים עם אבקה התפתחו בערך 320-300 מיה במהלך תקופת הפחמן.

אבקה ונבגים מופקדים בכל מקום ברחבי הסביבה במהלך השנה, אך הפלינולוגים מעוניינים ביותר כאשר הם בסופו של דבר גופי מים - אגמים, שפכים, ביצות - מכיוון שרצפי המשקע בסביבות ימיות הם רציפים יותר מאלו שבארץ הגדרה. בסביבות יבשתיות, סביר להניח כי מצבורי האבקה והנבגים יופרעו על ידי חיי בעלי חיים ואדם באגמים הם נלכדים בשכבות מרובדות דקות בחלק התחתון, לרוב ללא הפרעה מחיי הצומח ובעלי החיים.

פלינולוגים ניסחו ליבת משקעים כלים לתוך מרבצי האגם, ואז הם צופים, מזהים וסופרים את האבקה באדמה המובאת בתוך ליבות אלו באמצעות מיקרוסקופ אופטי בהגדלה של 400-1000x. על החוקרים לזהות לפחות 200-300 גרגרי אבקה למסים כדי לקבוע במדויק את הריכוז והאחוזים של המיסות הספציפיות של הצמח. לאחר שהם זיהו את כל המיסות של אבקה המגיעות למגבלה זו, הם ממצאים את אחוזי המיסות השונים על אבקה תרשים, ייצוג חזותי של אחוזי הצמחים בכל שכבה של גרעין משקעים נתון ששימש לראשונה על ידי פון פוסט. דיאגרמה זו מספקת תמונה של שינויי קלט אבקה לאורך זמן.

במצגת הראשונה של פון פוסט של דיאגרמות אבקה, שאל אחד מעמיתיו כיצד הוא יודע בוודאות שיש כאלה האבקה לא נוצרה על ידי יערות רחוקים, נושא שנפתר היום על ידי מערכת מתוחכמת דגמים. גרגרי אבקה המיוצרים בגבהים גבוהים יותר מועדים לנשיאת הרוח למרחקים ארוכים יותר מאלו של צמחים הקרובים יותר לקרקע. כתוצאה מכך, החוקרים הכירו בפוטנציאל של ייצוג יתר של מינים כמו עצי אורן, על סמך מידת יעילותו של הצמח בהפצת האבקה שלו.

מאז ימיו של פון פוסט, מדגמים חוקרים כיצד פיזור האבקה מראש חופת היער, משתקע על פני האגם, ומתערבב שם לפני הצטברות סופית כמשקעים באגם בתחתית. ההנחות הן שהאבקה המצטברת באגם באה מעצים מכל עבר, וכי הרוח נושבת מכיוונים שונים במהלך העונה הארוכה של ייצור האבקה. עם זאת, עצים סמוכים מיוצגים בצורה חזקה יותר על ידי אבקה מאשר עצים הרחוקים יותר, בעוצמה ידועה.

בנוסף, מסתבר שגופי מים בגודל שונה גורמים לתרשימים שונים. אגמים גדולים מאוד נשלטים על ידי אבקה אזורית, ואגמים גדולים יותר מועילים לתיעוד צמחייה ואקלים אזוריים. אגמים קטנים יותר, לעומת זאת, נשלטים על ידי אבקות מקומיות - כך שאם יש לך שניים או שלושה אגמים קטנים בתוך א באזור, יתכן שיהיו להם דיאגרמות אבקה שונות מכיוון שהמיקרו-אקולוגיה שלהם שונה מזו אחר. המלומדים יכולים להשתמש במחקרים ממספר גדול של אגמים קטנים בכדי לתת להם תובנה לגבי וריאציות מקומיות. בנוסף, ניתן להשתמש באגמים קטנים יותר כדי לעקוב אחר שינויים מקומיים, כמו עלייה באבקני סמרטוטים הקשורים להתנחלות אירו-אמריקאית, והשפעות נגר, שחיקה, בליה ואדמה התפתחות.

אבקה היא אחד מכמה סוגים של שאריות צמחים שהוחזרו מאתרים ארכיאולוגיים, או שנאחזים בחלקם הפנימי של סירים, בשולי כלי אבן או בתוך מאפיינים ארכיאולוגיים כמו בורות אחסון או רצפות מגורים.

אבקה מאתר ארכיאולוגי משערת כי היא משקפת את מה שאוכלים אנשים שגדלו או גידלו, או נהגו לבנות את בתיהם או להאכיל את בעלי החיים שלהם, בנוסף לשינויי האקלים המקומיים. השילוב של אבקה מאתר ארכיאולוגי ואגם סמוך מספק עומק ועושר של השחזור הפליאו-סביבתי. חוקרים בשני התחומים עומדים להרוויח על ידי עבודה משותפת.

שני מקורות מומלצים ביותר למחקר אבקה הם של אוון דיוויס דף פלינולוגיה באוניברסיטת אריזונה וזה של המרכז אוניברסיטת קולג 'בלונדון.

• _{חבר הפרלמנט של דייוויס. 2000. פלינולוגיה לאחר Y2K - הבנת אזור המקור של אבקה במשקעים.סקירה שנתית של מדעי כדור הארץ ומדע פלנטרי 28:1-18.}
• _{דה ורנה א. 2013. פלינולוגיה (אבקה, נבגים וכו '). בתוך: Harff J, Meschede M, Petersen S, ו- Thiede J, עורכים. אנציקלופדיה של מדעי הגיאולוגיה הימית. דורדרכט: שפרינגר הולנד. עמ '1-10.}
• _{פריס מ. 1967. סדרת תרשים האבקה של לנרט פון פוסט משנת 1916. סקירה של Palaeobotany and Palynology 4(1):9-13.}
• _{הולט KA, ובנט KD. 2014. עקרונות ושיטות לפלינולוגיה אוטומטית.פיטולוג חדש 203(3):735-742.}
• _{לינסטשטר ג'יי, קהל מ ', ברוך מ', ולופז-סיז ג'יי. 2016. כרונוסטרטראפיה, תהליכי היווצרות אתרים ותיעוד אבקה של Ifri n'Etsedda, מרוקו, NE. ריבוע הבינלאומי 410, חלק א: 6-29.}
• _{מנטן א.א. 1967. לנרט פון פוסט והיסוד של הפולינולוגיה המודרנית. סקירה של Palaeobotany and Palynology 1(1–4):11-22.}
• _{סאדוריי L, Mazzini I, Pepe C, Goiran J-P, Pleuger E, Ruscito V, Salomon F, and Vittori C. 2016. פלינולוגיה ואוסטרקודולוגיה בנמל הרומי באוסטיה העתיקה (רומא, איטליה).ההולוקן 26(9):1502-1512.}
• _{ווקר ג'יי ג'יי, ודויל ג'יי. 1975. בסיסי פילוגניה של אנגיוספרם: פלינולוגיה. Annals of the Garden Botanical Garden 62(3):664-723.}
• _{וילארד ד.א. 2015. מערכות אקולוגיות של חופי הים והבולבר של קו פרשת המים של מפרץ צ'סאפק: יישום פלינולוגיה על מנת להבין את ההשפעות של שינוי האקלים, מפלס הים ושימוש ביבשה. מדריכי שדה 40:281-308.}
• _{Wiltshire PEJ. 2016. פרוטוקולים לפלינולוגיה משפטית. פלינולוגיה 40(1):4-24.}