Paleontoloji Defterleri-7

PALEONTOLOJİ YÖNTEMLERİ

Fosil örneklerinin toplanması, incelemeye hazırlanması, inceleme, fosil formlarının belirlenen yönlerde kesitlerinin hazırlanması ve istenilen tanımlayıcı şekillerin eldesi, tanımlama; paleontoloğun çalışmalarının başlıca aşamalarını oluşturmaktadır. Bu çalışma aşamaları öncelikle sahada başlatılarak laboratuvarda sürdürülmektedir.

Fosil Örneklerinin Derlenmesi

Paleontolojik araştırmaların temel objesi durumunda olan fosil örnekleri, öncelikle yapılan jeolojik incelemenin amacına uygun olarak ya stratigrafik amaçlı yada tektonik amaçlı bazen de bir sedimanter maden yatağı veya petrol düzeylerinin araştırılmasına yönelik yaş ve çökelme ortamının belirlenmesi amacıyla inceleme alanından sistemli bir biçimde toplanıp derlenirler. Stratigrafik amaçlı incelemelerde öncelikle biyostratigrafik ve kronostratigrafik zonlamaların yapılabilmesi için ölçülmüş stratigrafi kesitler alınarak çalışmalar sürdürülmektedir. Saha çalışmasında çalışılan alanın haritası üzerine alınan örnek yada kesit yerleri işlenir. Derlenen fosil örnekleri içinde Protozoa grubuna ait olan iri foraminifer formları (Fusulina, Nummulites, Orbitoides, Alveolina, Loftusia, vb.gibi) doğrudan katmanların içinden yada yerinde döküntülerinden kolaylıkla toplanırlar, bazı durumlarda ince taneli yumuşak kaya türü (marn, kil, silt, çamur) örneklerinde yapılan yıkama işlemleriyle benzer fosiller elde edilebilmektedir. Metazoa grubundan mercan, brakiyopod, mollusk gibi makro omurgasız ve omurgalı fosiller genellikle gözle görülebilir büyük boyutlu organizmalar durumunda olup, tabaka düzlemlerinden, yerinde döküntülerden yada kolay ufalanabilen kayaçlardan çıkarılırlar ve örnek numaraları verilerek torbalanırlar, örnekler hakkında bilgiler aynı zamanda saha defterine örnek yeri koordinatları ve bulunduğu litolojinin özellikleri de eklenerek yazılır. Jeolojik saha çalışmalarında saha jeologları, uzman stratigraf ve paleontolog üçlüsü birbirlerini bütünleyen öğelerdir. Fosil örnekleri derlenirken istenilen, sahadaki yüzleklerden (mostralardan) taze yüzey ve katman içindeki düzeylerden alınmasıdır. Mikropaleontolojik incelemeler için alınacak kayaç örnekleri de numaralanarak torbalara konur. Paleontolog kendi başına bir çalışma yürütüyorsa, derlediği örneğin coğrafik yeri, stratigrafik istifin durumu, bölgenin tektonik yapısı, litolojik özellikleri ve fosil topluluğu hakkında bilgi edinmelidir (SAYAR, l990).
Örneklerin İncelemeye Hazırlanması
Örneklerin temizlenmesi

Öncelikle mikrofosillerin ayrılması için, bir yıkama işlemi gerçekleştirilir. Bu işlemde etil alkol ve hidrojen peroksitin %10'luk eriyiklerinden yararlanılır. Bu işlem sonucunda ayrışmış olan fosil tane örnekleri, binoküler mikroskop altında su içinde bir temizleme iğnesi kullanılarak üstlerindeki çökel bulaşıklarından arındırılır. Sert kayalarda mikrofosilleri elde etmek için fiziko-mekanik yöntemlerle, hidrolik pres altında parçalama ve ufalama işlemleri yapılır. Bazı durumlarda da, makrofosiller için asit eriyikleri kullanılmaktadır: silis için florik asit, kireçtaşları için hidroklorik asit yada asetik asit değişik konsantrasyonlarda (çoğunlukla %10) kullanılmaktadır. Spor ve polenlerin eldesi için de, matriksin doğasına ve yapısına uygun hazırlamaya gidilir (BABIN, l97l).
Şekil 1-22, Aşama halinde bir fosil örneğinin temizlenerek incelenir hale getirilmesi (BABIN, 1971).
Örnekleri sağlamlaştırma ve kopyalama (mulaj işlemi)

Kumtaşı gibi kırılgan materyalde fosilleşmiş organizmaların elde edilmesi durumunda bu formların korunması problemli olabilmektedir, bunun için yapıştırıcı bir solüsyonun püskürtülerek fosillerin sağlamlaştırılması gerekmektedir. Fosillerin sağlamlaştırılması, kolleksiyonların korunması için zorunludur. Omurgalı kemikleri, amil asetat, kolofan resin, aseton ve selüloid solüsyonları yardımıyla dirençli bir duruma getirilirler.

Elde edilen önemli ve az sayıda nadir örnekler üzerinde çalışmaların rahatlıkla sürdürülebilmesi için plastik, lateks, resin gibi maddeler kullanılarak kopyaları (mulajları) alınır. Daha iyi örnekler elde edebilmek için bakır galvanoplastik maddeler de kullanılmaktadır. Bazı durumlarda tüm kolleksiyondaki örneklerin mulajları alınmaktadır. Daha iyi bir araştırmaya yönelmek ve güncel örneklerle karşılaştırmalar yapmak için günümüz örneklerinin de mulajlarının yapılması yoluna gidilmektedir (Şekil l.23).

Şekil 1.23. Güncel bir Crustacea cinsi Callinassa’ya ait bir yuvanın plastik mulajının yakın görünümü (BABIN, 1971)

İnce kesitler, parlatma kesitleri, seri kesitler

Özellikle Protozoa grubuna ait Foraminiferlerde olduğu gibi çok sayıda organizmayı (başlıca mikroorganizmalar) tanımlayabilmek için fosil içeren kayaç örneklerinden ince kesitlerin hazırlanması gerekmektedir. İnce kesitler yardımıyla hem fosil popülasyonun farklı yönden geçen tanımlayıcı özellikleri incelenebileceği gibi, hem de fosilleşmiş olduğu çökel ortamı ve ilişkileri öğrenilebilinecektir. İnce kesitlerden aynı zamanda Paleobotanik'te anatomik etütlerde de yararlanılmaktadır. Bryozoa'lar ve Sölenterat'larda sistematik incelemelerde ince kesitler tanımlayıcı olmaktadır. Bununla birlikte fosillerin kabuk yapılarının incelenmesi ince kesitlerin mikroskop incelemeleriyle mümkün olmaktadır. İnce kesitler ince kesit laboratuvarlarında hazırlanmaktadır. Bu hazırlama işlemlerinde, öncelikle kesme makinasında kayaç örneğinden fosillerin gözlenebildiği yerlerden geçecek biçimde 5 mm. kalınlığında bir parça kesilir, bu parça paleontolojik incelemeler için elverişli olan 2 mm. kalınlığında ve 5x4 mm. boyutunda bir cam lamı üzerine Kanada balsamı, 404 ve benzeri kuvvetli yapıştırıcı ile yapıştırılır. Daha sonra lam üzerindeki kayaç parçası aşındırılır ve 0.5mm. kadar inceltilir ve normal ışığı geçirecek biçimde olması test edilir. Bu aşamadan sonra ince kesit incelemeye hazır durumdadır. Benzer biçimde bir dizi tane makro fosil örneğinin de istenilen amaca göre farklı kesitleri hazırlanabilmektedir. İnce kesitler yapıldıktan sonra üzerine örnek numarası yazılır ve örnek yönlü ise işareti belirtilir.

Nautiloid, Brakiyopodlar vb. gibi makrofosillerde çok önemli iç karakterlerin öğrenilmesinde yararlı olan kesit türlerinden birisi de, "Parlatma kesitleri" dir. Fosil örnekleri bu kesit hazırlanırken Krom oksit ile ince bir yüzey aşındırmasının etkisinde bırakılır, daha sonra bu yüzey sulu bir alümin solüsyon ile parlatılır.
Seri kesitler (asetat kesitleri), düzenli aralıklarla kesilen kayaç plakalarından mm. nin onda biri incelikte bir film elde edilmesi esasına dayanır ve bu film levhası da ayrıntılı bir incelemeye olanak sağlamaktadır. Özgün anatomik incelemeler için de bu kesitler rahatlıkla kullanılmaktadırlar. Özellikle seri kesit örnek uygulamaları Brakiyopodlarda pelikül yada selülozdan yararlanılarak kireçtaşı litolojilerinde yapılmaktadır. Seri kesitler hazırlanırken litolojinin parlak yüzü %5'lik HCl ile işleme tutulur, sonra yüzey kuruduktan sonra aynı yüzeye aseton dökülür ve asetat filmi bu yüzeye yapıştırılır ve kurumaya bırakılır sonra elde edilen seri kesit incelemeye hazır durumdadır. İnceleme ya mikroskopta yada slayt formuna getirilerek perde de yapılabilir. Seri kesitlerle Brakiyopodların branşiyal ve deltidium kısımları detaylı bir şekilde incelenebilmektedir.

Diğer Araştırma Yöntemleri

Paleontolojide materyalin incelemeye hazırlanması konusunda birçok farklı tekniklerden de yararlanılmaktadır. Bunları Radyografi, Ultraviyole ve Enfraruj ışınlardan yararlanma, Elektron mikroskop uygulamaları olarak sıralamak mümkündür.

Radyografi: Paleontoloji'de X ışınlarından yararlanmadır ve ilk denemeleri l896'lı yıllara dayanmaktadır. İnce plakalı siyah şistlerde elverişli olarak kullanılmaktadır. Fosillerin anatomilerini gözlemlemede yararlıdır (Şekil-l.24).

Ultraviyole ve Enfraruj ışınlarından yararlanma: Özellikle opak fosiller üzerinde (özellikle karbonize örnekler, Şekil-l.25, l.26, l.27) enfraruj ışın uygulamaları yapılabilmektedir.

Elektron Mikroskobu: Bu özel mikroskobun güncel uygulamalarıyla paleontolojide önemli sonuçlar elde edilebilmektedir. Bu araştırmalara birkaç örnek vermek gerekirse; Mollusk (Pelesipod, Gastropod ve Sefalopodlar) kavkılarının ayrıntılı incelenmesinde (Şekil-l.28); Paleozoyik brakiyopodlarından Syringothyris kavkılarının iç yapılarının elektron mikroskobu ile incelemesine bir örnek Şekil-l.29 da verilmiştir. Konodontların mikro yapılarının (Şekil-l.30) ve Kokolit sistematiğinin yenilenmesi (Şekil-l.31) incelemelerinde kullanılmaktadır.

Bilgisayar: Doğrudan bir araştırma aracı olmaktan çok, bazı problemlerin çözümünde paleontoloğa yardımcı olur ki, bunların içinde en önemlilerini iz fosillerin araştırılması oluşturmaktadır (Şekil-l.32).

Resimleme

Resim, yazılı metnin daha iyi açıklanabilmesi ve kanıtlayıcı belge olabilmesi bakımından paleontolojik yayınlarda kaçınılmaz bütünleyici bir özellik taşımaktadır. Yeni türlerin ortaya konulmasında resimleme zorunludur. Eski paleontoloji eserlerinde üstün bir çizim yapılması tercih edilmiştir. Fotoğraflanması ve desen çizimi yapılan mataryelin gelişimi resimleme ile tanımlanabilmektedir.

Şekil 1.25. Aynı Graptolit örneğinin (Diplograptus gracilis) fotoğrafı: a)Normal ışıkta ve b) İnfra-ruj ışıkta (BABIN, 1971).

Şekil 1.26. Flüoresans ve ultraviyole fotoğraflarından yararlanma: a) Manganez oksit dendritik oluşumlarının kaya yüzeyinde normal bir ışık altında fotoğrafı, b) Flüoresans ışıkta aynı örneğin görünümü; bir Crustacea larvası olan Phyllosoma priscum (LEON’dan) (BABIN,1971).
a. Çizim

Üstün fotoğraflama tekniklerine rağmen, çizim (desen) olgusu, karmaşık öğelerin şematize edilmesi ya da kötü fotoğraf eldesi durumunda, bazı özellikleri daha iyi bir şekilde ortaya koyabılmek için oldukça faydalı bir yöntemdir. Fosillerin (başlıca Brakiyopodlar ve Trilobitler) farklı morfolojik özellikleri ve iç karakterlerini daha iyi tanımlayabilmek ve organizmanın ilksel morfolojisini ortaya koymak için başarıyla uygulanan bir yöntem olarak çizimden yararlanılmaktadır.

Şekil 1.27. Spesifik karakterlerin ayırt edilmesi için Floresans ölçümünden yararlanma: Şekilde iki Belemnit rostrum zonunun yapısı görülmektedir. Solda Actinocamax, sağda Belemnitella cinslerinin altta yer alan şekillerde flürosans analiz diyagramları görülmektedir. Rostrumlardaki kristallenmelerdeki farklılıklar da bu analizlerle saptanabilmektedir. (doküman LEITZ) (BABIN,1971).


Şekil 1.28. Cephelapod kavkılarının incelenmesi için elektron mikroskobundan yararlanma. Pseudorthoceras knoxense türü, orthocone bir Nautiloid’tir. Bölmelerdeki çökellerde tekrar kalsifikasyon görülmektedir (x20 500)(GREGOIRE’den) (BABIN,1971)

Şekil 1.29. Karbonifer yaşlı bir Brakiyopod olan Syringothyris cuspidata’nın braşiyal kapağının prizmatik seviyelerinin tanjansiyel kesitinin elektron mikroskop incelemesi. Bir noktadaki mikrokristalin dolgu görülmektedir.(x4 000) (SASS’tan) (BABIN,1971).
Şekil 1.30. Elektron mikroskopta bir konodontun yapısının detayı (PIETZNER, VAHL, WERNER& ZIEGLER’den)(BABIN,1971).


Şekil 1.31. Aynı Coccolit formu Discoaster gemmeus’un solda ordiner mikroskopta (x 4000) ve sağda elektron mikroskopta (x 4500) görünüşü (HAY&MOLLER’den) (BABIN,1971).

Şekil 1.32.Paleontolojik araştırmalarda bilgisayardan yararlanmaya örnek. İz fosillerin açıklanmasına ilişkin kontrol:
a) Kretase filişinin kompleks meandriform (menderesli) izi, b) Sinüse benzeyen izlerin bilgisayar programıyla oluşturulması (RAUP & SEILACHER’den) (BABIN, 1971).

b. Fotoğraflama

Fosiller üzerinde tanımlayıcı özellikleri saptayabilmek ve için , daha kontras görüntüler elde edebilmek için, mağnezyum oksit ya da amonyum klorür uygulaması ile fosil materyel üzerinde bazı tonlamalar eldesi olanaklıdır. Böylelikle elde edilen fotoğraf, tanımlayıcı olacaktır. Negatif fotoğrafik görüntü, asetat filmleriyle yapılabilmektedir. Stereografi ile çift
aynı objeden, röliyefleri ile fosiller detaylı incelenebilmektedir (Şekil-l.33).

Şekil 1.33. Stereofotografi örneği, bir Devoniyen Goniatit’inin (Pharciceras lunulicosta) İlk turu ve ilk locası (x12) (MEMIN in PETTER) (BABIN,1971).

Yeniden kurgu (Reconstitution)

Tüm paleontolojik çalışmaların ışığında elde edilen fosil materyelin özelliklerini de katarak fosillerin yaşamış oldukları zamanlara ait canlandırmalar ya da bunların boyutlarına göre modellerinin oluşturulması ve müzelerde sergilenmesi için yeniden kurgu oldukça önemlidir. Bu yönüyle Paleoekolojik incelemeler için yeniden kurgu yararlanılan bir yöntemdir. Yeniden kurgu üzerine birçok araştırmacı, fosil organizmaların gerçek yaşamlarına ait birçok başarılı canlandırma örneğini gerçekleştirmişlerdir. Ülkemizde de M.T.A Doğa Tarihi Müzesi' nde bu canlandırma ve yeniden kurgu örneklerini görmek olanaklıdır.







23

Hiç yorum yok: