Paleontologija – tai gyvų organizmų fosilijų ir jų filogenezės (evoliucinių ryšių) tyrimas. Ji remiasi ir bendradarbiauja su pagrindiniais biologijos ir geologijos mokslais, tokiais kaip zoologija, botanika ir istorinė geologija. Terminas "paleobiologija" dažnai vartojamas, kai tyrimuose pagrindinis dėmesys skiriamas nagrinėjamų grupių paleoekologijai ir gyvenimo sąlygoms praeityje.
Paleontologijos sritys
Paleozoologijoje nagrinėjama tų filų, kurių iškasenos yra iškastinės, evoliucija; žr. gyvūnų filų sąrašą. Paleobotanikoje tiriami iškastiniai augalai ir jų evoliucija. Istorinėje geologijoje uolienų sluoksnių susidarymas, seka ir datavimas padeda atkurti praeities aplinką ir laiko kontekstą, kuriame gyvavo įvairios organizmų grupės.
Kas yra fosilija ir kaip jos susidaro
Fosilija – tai bet kokia gyvybės pėdsakų ar organizmo liekana, kuri yra pakankamai sena (dažnai – daugiau nei dešimt tūkstančių metų) ir išlikusi tokiu pavidalu, kad ją galima tirti. Fosilijos gali būti labai įvairios: mineralizuotos kūno dalys (permineralizacija), lukštų ar kaulų formos atspaudai (kastai ir liekanos), anglies plėvelės (karbonizacija), į gintarą įkalinti organizmai arba pėdsakai ir šėrimo žymės (trace fossils). Fosilijų susidarymo procesą, perėjimą nuo gyvo organizmo iki uolienos, vadiname tafonomija. Duomenys apie fosilijas yra vertingi, tačiau visuomet neišsamūs: nauji radiniai gali praplėsti žinomą grupės išlikimo laikotarpį ar atskleisti anksčiau nežinotus morfologinius bruožus (žr. lazerio taksoną).
Skirtingo masto tyrimai
Kai kurie paleontologai specializuojasi mikroorganizmų – gyvų būtybių, kurios yra per mažos, kad jas būtų galima pamatyti be mikroskopo – fosilijų tyrime (mikrofosilijos), o kiti – stambių žinduolių ar net milžiniškų dinozaurų fosilijų paieškoje ir analizėje. Mikro- ir makrofosilijos suteikia skirtingą, bet papildančią informaciją apie ekosistemas ir klimato pokyčius praeityje.
Metodai ir datavimo būdai
Pagrindiniai tyrimo metodai apima stratigrafiją (sluoksnių santykių bei laiko sekos nustatymą), biostratigrafiją (fosilijų naudojimą uolienų datavimui ir koreliacijai), radiometrinį datavimą (izotopinius metodus, lemiamus absoliutes datas) bei paleoekologinius rekonstrukcijos metodus. Modernių technologijų – kompiuterinė tomografija (CT), elektroninė mikroskopija, izotopinė analizė ir molekuliniai metodai – dėka galima atskleisti išsamią morfologiją, mitybos įpročius, migracijos maršrutus ir net kai kuriais atvejais organizmų fiziologiją.
Svarba ir ribotumai
Paleontologija suteikia pagrindą suprasti gyvenimo evoliuciją, adaptacijas, pereinamuosius formų pavyzdžius ir masinių išnykimų pasekmes. Tyrimai padeda rekonstruoti senas ekosistemas ir klimato raidos eigos modelius, kas svarbu tiek fundamentiniams mokslams, tiek praktinėms sritims (pvz., naudingų iškasenų paieškai). Tačiau fosilijų įrašas yra neišsamus: minkštųjų audinių pėdsakai dažnai neišlieka, tam tikros aplinkos palanki fosilijoms formuotis mažai, o atradimų geografinis ir stratigrafinis pasiskirstymas yra nevienodas. Dėl to interpretuojant fosilinius duomenis būtina atsižvelgti į taphonominius ir atrankos veiksnius.
Tarpdisciplininis pobūdis ir perspektyvos
Paleontologija glaudžiai bendradarbiauja su biologija, geochemija, geofizika, klimatologija ir informatikos disciplinomis. Nauji tyrimo metodai ir technologijos (pvz., skaitmeninis modeliavimas, cheminė analizė, senų DNR fragmentų tyrimai ten, kur jie išsaugojami) plečia galimybes suprasti gyvenimo istoriją detaliau nei bet kada anksčiau.