Paleobiologi

Brachiopoda dan bryozoa di lapisan batu kapur Ordovisium, Minnesota selatan

Paleobiologi adalah bidang interdisipliner yang menggabungkan metode dan temuan baik dalam ilmu bumi dan ilmu kehidupan. Paleobiologi tidak sama dengan geobiologi, yang lebih berfokus pada interaksi antara biosfer dan fisik Bumi.

Penelitian paleobiologi menggunakan penelitian lapangan biologi dari biota saat ini dan fosil berusia jutaan tahun untuk menjawab pertanyaan tentang evolusi molekuler dan sejarah evolusi kehidupan. Dalam pencarian ilmiah ini, fosil makro, fosil mikro, dan fosil jejak biasanya dianalisis. Namun, analisis biokimia sampel DNA dan RNA abad ke-21 memberikan banyak kemajuan, seperti halnya konstruksi biometrik pohon filogenetik.

Peneliti di bidang ini dikenal sebagai ahli paleobiologi.

Area penelitian penting

• Paleobotani menerapkan prinsip dan metode paleobiologi terhadap flora, khususnya tumbuhan darat hijau, tetapi juga termasuk jamur dan rumput laut (alga). Lihat juga mikologi, fikologi, dan dendrokronologi.
• Paleozoologi menggunakan metode dan prinsip paleobiologi untuk memahami fauna, baik vertebrata maupun invertebrata. Lihat juga paleontologi vertebrata dan invertebrata, serta paleoantropologi.
• Mikropaleontologi menerapkan prinsip dan metode paleobiologi pada archaea, bakteri, protista, dan serbuk sari / spora mikroskopis. Lihat juga mikrofosil dan palinologi.
• Paleovirologi meneliti sejarah evolusi virus pada rentang waktu paleobiologis.
• Paleobiokimia menggunakan metode dan prinsip kimia organik untuk mendeteksi dan menganalisis bukti mengenai kehidupan purba pada level molekuler, baik mikroskopis maupun makroskopis.
• Paleoekologi mengkaji ekosistem, iklim, dan geografi masa lalu untuk lebih memahami kehidupan prasejarah.
• Tafonomi menganalisis sejarah post-mortem (misalnya, pembusukan dan dekomposisi) dari organisme individu untuk mendapatkan wawasan tentang perilaku, kematian, dan lingkungan organisme fosil.
• Paleoichnology menganalisis jejak, lubang hasil galian, jalur yang dibuat, liang, tanda-tanda keberadaan, dan fosil jejak lainnya yang ditinggalkan oleh organisme purba untuk mendapatkan wawasan tentang perilaku dan ekologi mereka.
• Paleobiologi stratigrafi mempelajari perubahan sekuler jangka panjang, serta urutan perubahan lapisan demi lapisan (jangka pendek), dalam karakteristik dan perilaku organisme. Lihat juga stratifikasi, batuan sedimen, dan skala waktu geologi .
• Paleobiologi perkembangan evolusioner memeriksa aspek evolusi dari mode dan lintasan pertumbuhan dan perkembangan dalam evolusi kehidupan – baik yang sudah punah maupun yang masih ada. Lihat juga radiasi adaptif, kladistik, biologi evolusioner, biologi perkembangan dan pohon filogenetik.

Sejarah

Pendiri atau "bapak" paleobiologi modern adalah Baron Franz Nopcsa (1877 hingga 1933), seorang ilmuwan Hungaria yang dididik di Universitas Wina. Dia awalnya menyebut ini disiplin ilmu "paleofisiologi."

Namun, orang yang patut dikenal dalam menciptakan kata paleobiologi itu sendiri harus diberikan kepada Profesor Charles Schuchert. Dia mengusulkan istilah pada tahun 1904 untuk memulai "ilmu baru yang luas" yang bergabung dengan "paleontologi tradisional dengan bukti dan wawasan geologi dan kimia isotop."

Di sisi lain, Charles Doolittle Walcott, seorang petualang Smithsonian, telah disebut sebagai "pendiri paleobiologi Prakambrium." Meskipun paling dikenal sebagai penemu fosil hewan serpih Burgess pertengahan Kambrium, pada tahun 1883 kurator Amerika ini menemukan "sel fosil era Prakambrium pertama yang diketahui sains" – terumbu stromatolit yang kemudian dikenal sebagai ganggang Cryptozoon. Pada tahun 1899 ia menemukan sel fosil acritarch pertama, fitoplankton alga era Prakambrium yang ia beri nama Chuaria. Terakhir, pada tahun 1914, Walcott melaporkan temuan "sel kecil dan rantai tubuh serupa sel" milik bakteri ungu era Prakambrium.[1]

Ahli paleobiologi abad ke-20 kemudian juga menemukan secara jelas mikrofosil eon Archaean dan Proterozoikum: Pada tahun 1954, temuan Stanley A. Tyler dan Elso S. Barghoorn menggambarkan cyanobacteria berusia 2,1 miliar tahun dan mikroflora mirip jamur di situs fosil Gunflint Chert mereka. Sebelas tahun kemudian, Barghoorn dan J. William Schopf melaporkan mikroflora Prakambrium yang terawetkan dengan baik di situs Bitter Springs mereka di Amadeus Basin, Australia Tengah.[2]

Pada tahun 1993, Schopf menemukan bakteri biru-hijau penghasil O₂ di situs Apex Chert-nya yang berusia 3,5 miliar tahun di Pilbara Craton, Marble Bar, di bagian barat laut Australia Barat. Dengan ini, ahli paleobiologi akhirnya menemukan asal usul " bencana Oksigen " Prakambrium.[3]

Selama bagian awal abad ke-21, dua ahli paleobiologi Aujali Goswami dan Thomas Halliday, mempelajari evolusi bentuk mamalia selama era Mesozoikum dan Kenozoikum (antara 299 juta hingga 12.000 tahun yang lalu).[4] Selain itu, mereka menemukan dan mempelajari perbedaan morfologis dan tingkat evolusi yang cepat dari organisme hidup menjelang akhir dan setelah kepunahan massal Kapur (145 juta hingga 66 juta tahun yang lalu).[5][6]

Jurnal paleobiologi

• Acta Palaeontologica Polonica
• Biology and Geology
• Historical Biology
• Palaios
• Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
• Paleobiology (journal)
• Paleoceanography

Paleobiologi dalam pers umum

Buku-buku yang ditulis untuk masyarakat umum tentang topik ini meliputi:

• The Rise and Reign of the Mammals: A New History, from the Shadow of the Dinosaurs[7] oleh Steve Brusatte
• Otherlands: A Journey Through Earth's Extinct Worlds[8] oleh Thomas Halliday

Lihat juga

• Sejarah biologi
• Sejarah paleontologi
• Sejarah paleozoologi invertebrata
• Paleontologi molekuler
• Taksonomi invertebrata yang umumnya membatu
• Risalah tentang Paleontologi Invertebrata

Catatan kaki

1. Walcott's contributions are described by J. William Schopf (1999) on pages 23 to 31. Another good source is E. L. Yochelson (1997), Charles Doolittle Walcott: Paleontologist (Kent, Ohio: Kent State University Press).
2. The paleobiologic discoveries of Tyler, Barghoorn and Schopf are related on pages 35 to 70 of Schopf (1999).
3. The Apex chert microflora is related by Schopf (1999) himself on pages 71 to 100.
4. Halliday, Thomas (April 8, 2013). "Testing the inhibitory cascade model in Mesozoic and Cenozoic mammaliaforms". BMC Ecology and Evolution. 13 (79). 
5. Halliday, Thomas (March 28, 2016). "Eutherian morphological disparity across the end-Cretaceous mass extinction". Biological Journal of the Linnean Society. 118 (1): 152–168. 
6. Halliday, Thomas (June 29, 2016). "Eutherians experienced elevated evolutionary rates in the immediate aftermath of the Cretaceous–Palaeogene mass extinction". Proceedings of the Royal Society B. 283 (1833). 
7. Brusatte, Steve (2022). The Rise and Reign of the Mammals: A New History, from the Shadow of the Dinosaurs to Us (dalam bahasa English) (edisi ke-1st). United States: Mariner Books. ISBN 978-0062951519. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)
8. Halliday, Thomas (2022). Otherlands: A Journey Through Earth's Extinct Worlds (dalam bahasa English) (edisi ke-1st). United States: Random House. ISBN 978-0593132883. Pemeliharaan CS1: Bahasa yang tidak diketahui (link)

• Derek E.G. Briggs and Peter R. Crowther, eds. (2003). Palaeobiology II. Malden, Massachusetts: Blackwell Publishing. ISBN 0-632-05147-7ISBN 0-632-05147-7 and ISBN 0-632-05149-3. The second edition of an acclaimed British textbook.
• Robert L. Carroll (1998). Patterns and Processes of Vertebrate Evolution. Cambridge Paleobiology Series. Cambridge, England: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-47809-0ISBN 978-0-521-47809-0 and ISBN 0-521-47809-X. Applies paleobiology to the adaptive radiation of fishes and quadrupeds.
• Matthew T. Carrano, Timothy Gaudin, Richard Blob, and John Wible, eds. (2006). Amniote Paleobiology: Perspectives on the Evolution of Mammals, Birds and Reptiles. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-09478-2ISBN 0-226-09478-2 and ISBN 978-0-226-09478-6. This new book describes paleobiological research into land vertebrates of the Mesozoic and Cenozoic eras.
• Robert B. Eckhardt (2000). Human Paleobiology. Cambridge Studies in Biology and Evolutionary Anthropology. Cambridge, England: Cambridge University Press. ISBN 0-521-45160-4ISBN 0-521-45160-4 and ISBN 978-0-521-45160-4. This book connects paleoanthropology and archeology to the field of paleobiology.
• Douglas H. Erwin (2006). Extinction: How Life on Earth Nearly Ended 250 Million Years Ago. Princeton: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-00524-9ISBN 978-0-691-00524-9. An investigation by a paleobiologist into the many theories as to what happened during the catastrophic Permian-Triassic transition.
• Brian Keith Hall and Wendy M. Olson, eds. (2003). Keywords and Concepts in Evolutionary Biology. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. ISBN 0-674-00904-5ISBN 0-674-00904-5 and ISBN 978-0-674-00904-2.
• David Jablonski, Douglas H. Erwin, and Jere H. Lipps (1996). Evolutionary Paleobiology. Chicago: University of Chicago Press, 492 pages. ISBN 0-226-38911-1ISBN 0-226-38911-1 and ISBN 0-226-38913-8. A fine American textbook.
• Masatoshi Nei and Sudhir Kumar (2000). Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford, England: Oxford University Press. ISBN 0-19-513585-7ISBN 0-19-513585-7 and ISBN 978-0-19-513585-5. This text links DNA/RNA analysis to the evolutionary "tree of life" in paleobiology.
• Donald R. Prothero (2004). Bringing Fossils to Life: An Introduction to Paleobiology. New York: McGraw Hill. ISBN 0-07-366170-8ISBN 0-07-366170-8 and ISBN 978-0-07-366170-4. An acclaimed book for the novice fossil-hunter and young adults.
• Mark Ridley, ed. (2004). Evolution. Oxford, England: Oxford University Press. ISBN 0-19-926794-4ISBN 0-19-926794-4 and ISBN 978-1-4051-0345-9. An anthology of analytical studies in paleobiology.
• Raymond Rogers, David Eberth, and Tony Fiorillo (2007). Bonebeds: Genesis, Analysis and Paleobiological Significance. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 0-226-72370-4ISBN 0-226-72370-4 and ISBN 978-0-226-72370-9. A new book regarding the fossils of vertebrates, especially tetrapods on land during the Mesozoic and Cenozoic eras.
• Thomas J. M. Schopf, ed. (1972). Models in Paleobiology. San Francisco: Freeman, Cooper. ISBN 0-87735-325-5ISBN 0-87735-325-5 and ISBN 978-0-87735-325-6. A much-cited, seminal classic in the field discussing methodology and quantitative analysis.
• Thomas J.M. Schopf (1980). Paleoceanography. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. ISBN 0-674-65215-0ISBN 0-674-65215-0 and ISBN 978-0-674-65215-6. A later book by the noted paleobiologist. This text discusses ancient marine ecology.
• J. William Schopf (2001). Cradle of Life: The Discovery of Earth's Earliest Fossils. Princeton: Princeton University Press. ISBN 0-691-08864-0ISBN 0-691-08864-0. The use of biochemical and ultramicroscopic analysis to analyze microfossils of bacteria and archaea.
• Paul Selden and John Nudds (2005). Evolution of Fossil Ecosystems. Chicago: University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-74641-8ISBN 978-0-226-74641-8 and ISBN 0-226-74641-0. A recent analysis and discussion of paleoecology.
• David Sepkoski. Rereading the Fossil Record: The Growth of Paleobiology as an Evolutionary Discipline (University of Chicago Press; 2012) 432 pages; A history since the mid-19th century, with a focus on the "revolutionary" era of the 1970s and early 1980s and the work of Stephen Jay Gould and David Raup.
• Paul Tasch (1980). Paleobiology of the Invertebrates. New York: John Wiley & Sons. ISBN 0-471-05272-8ISBN 0-471-05272-8 and ISBN 978-0-471-05272-2. Applies statistics to the evolution of sponges, cnidarians, worms, brachiopods, bryozoa, mollusks, and arthropods.
• Shuhai Xiao and Alan J. Kaufman, eds. (2006). Neoproterozoic Geobiology and Paleobiology. New York: Springer Science+Business Media. ISBN 978-1-4020-5201-9ISBN 978-1-4020-5201-9. This new book describes research into the fossils of the earliest multicellular animals and plants, especially the Ediacaran period invertebrates and algae.
• Bernard Ziegler and R. O. Muir (1983). Introduction to Palaeobiology. Chichester, England: E. Horwood. ISBN 0-470-27552-9ISBN 0-470-27552-9 and ISBN 978-0-470-27552-8. A classic, British introductory textbook.

Pranala luar

• Paleobiology website of the National Museum of Natural History (Smithsonian) in Washington, D.C.
• The Paleobiology Database