1.3.2. Голосемянные и покрытосемянные.
В начале мезозоя (≈ 220 млн. лет назад) появляются первые Голосеменные растения, которые господствовали в мезозойской эре.
Голосеменные (Gymnospermae) – наиболее древняя и до сих пор процветающая группа семенных растений, занимающая промежуточное положение между папоротниками и цветковыми растениями.
Все голосеменные – деревья либо кустарники, нередко достигающие огромных размеров. Одни голосеменные сильно ветвятся и несут множество мелких (нередко чешуевидных) листьев. Другие разветвлены слабо и имеют крупные перистые листья.
Голосеменные известны с верхнего девона. В карбоне и перми встречаются представители большинства порядков. Древнейшими из семенных растений являются прогимноспермы (Progymnospermophyta). Они сочетали в себе эволюционно продвинутое строение стебля с примитивными боковыми побегами, мало, чем отличавшимися от побегов псилофитов. Вместо настоящих листьев у них развивались вильчатые безлистные веточки. Прогимноспермы, по-видимому, размножались всё ещё спорами, но уже находились на пути к формированию семян. Значительно более сложными по строению являлись семенные папоротники (Pteridospermophyta или Lyginodendrophyta), выделяемые сейчас в самостоятельный отдел. Это были древовидные растения, внешним обликом и строением листьев напоминавшие настоящие папоротники, но размножавшиеся при помощи семян. Иногда семенные папоротники относят к саговниковым.
Еще одним вымершим отделом голосеменных, известным с карбона, являются беннеттитовые (приложение 4.). Некоторые исследователи относят эти растения к саговникам, от которых они отличаются органами размножения. Все беннеттитовые имеют обоеполые стробилы, напоминающие цветок наиболее примитивных покрытосеменных. Беннеттитовые вымерли в конце мелового периода вместе с динозаврами. Следует отметить, что именно голосеменные дают смолу. Наибольший интерес представляют сосны вида Pinus sussinfera который произрастал, начиная с раннего олигоцена, в неогене и в четвертичном периоде (межледниковья). В позднем палеозое по всему земному шару были распространены кордаитовые, но резко доминировали только в умеренном поясе Северного полушария, где они являлись основными углеобразователями (Кузнецкий, Минусинский и другие угольные бассейны). Потомки кордаитовых встречаются и в триасе (приложение 4.).
Природные смолы, которые обычно использовались ранее или используются теперь (за исключением удивительного шеллака, образующегося из растений), представляют собой выделения деревьев в чистом виде или в смеси с эфирными маслами, обычно с очищенным скипидаром, в отличие от другого вида выделений из деревьев — камеди, смолы не растворяются в воде. Следует отметить, что камедью можно называть некоторые терпентины, жидкие только в свежем состоянии, примером могут служить смолистые выделения каури.
Первые покрытосеменные (цветковые) растения появляются в юрском периоде (нижняя граница – 195 млн. лет назад), а в меловом периоде (нижняя граница – 137 млн. лет назад) начинается их расцвет. Основные черты покрытосеменных: появление пестика, околоцветника, зародышевого мешка. Теория происхождения покрытосеменных из гнетовых предполагает, что наиболее примитивные покрытосеменные имели мелкие однополые цветки без околоцветника или с невзрачным околоцветником. Но по ряду соображений в настоящее время более примитивными цветками считают крупные, обоеполые цветки. Поэтому можно предположить, что предками современных покрытосеменных растений были какие-то вымершие, очень примитивные голосеменные с обоеполыми цветками типа шишки (стробилами). В системе голосеменных растений эта группа должна была стоять где-то между семенными папоротниками и уже более специализированными беннеттитами и саговниками.
ГЛАВА ΙΙ. ФИЗИЧЕСКАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
МИНЕРАЛОВ ОРГАНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
2.1. Органогенные материалы.
Из веществ, рассматриваемых в данной работе, ни одно не может считаться драгоценным камнем в узком смысле этого слова. Их можно считать драгоценностями только потому, что они представляют собой красивые объекты, но они, безусловно, не являются «камнями» по той неоспоримой причине, что образование их связано с живой материей. Однако было бы полнейшим педантизмом исключить из ряда драгоценных камней жемчуг, который с древнейших времен занимал одно из первых мест среди драгоценностей. Так, Плиний пишет, что жемчуг занимает наиболее высокое положение как драгоценный камень, а в другом месте он помещает его сразу же после алмаза, но перед изумрудом. Коралл, янтарь и гагат также часто используются или использовались в ювелирном деле. Слоновая кость по общему мнению, относятся к другой категории материалов, так как она применяются для изготовления украшений иного рода. Коралл в данной группе материалов стоит особняком, потому что он почти нацело сложен простым минералом. С другой стороны, гагат имеет растительное происхождение и не содержит минеральных веществ. Однако он отличается по своим свойствам от янтаря и природных смол, которые также имеют растительное происхождение. С точки зрения ювелира янтарь — самая ценная разновидность природных смол.
2.1.1. Янтарь
Химическая формула: С10 Н16 О (сукцинит), содержит янтарную кислоту (3-8%), обычны включения остатков флоры м фауны (насекомых).
Цвет: от почти бесцветного до желтого, красного, коричного, редкого черного и голубого. Преобладает желтая и оранжевая (янтарная) окраска различной интенсивности, обусловленная органическими пигментами.
Твердость: 2-3 по шкале Мооса, у некоторых видов снижается до 1,5. Хрупкость значительно варьирует. Значение абсолютной твердости составляет для сукцинита 17,66 – 38,40 кг/мм2, бастарда 25 кг/мм2 , карпатского янтаря 26 кг/мм2. Температура плавления сукцинита 340 – 3600С.
Плотность: 1,07+ - 0,2, вязкий.
Спайность: отсутствует.
Прозрачность: от прозрачного до непрозрачного.
Блеск: стеклянный.
Светопреломление: п = 1,540.
Ископаемая смола, имя которой «янтарь», неоднородна по своему характеру, она состоит из отдельных компонентов, более или менее растворимых в спирте или хлороформе, и нерастворимого битуминозного компонента. Формула янтаря С10 Н16 О. Это настоящий ископаемый материал, деревья выделявшие смолу, не имеют представителей в современном растительном мире, тогда как деревья, которые давали занзибарскую копаловую камедь, произрастают и сейчас. Изо всех природных смол янтарь вообще единственная, которая обычно шла на изготовление декоративных изделий, главным образом бус, и такое применение она находит в Англии с бронзового века.
Цвет янтаря желтый, интенсивность окраски варьирует от светлых оттенков до коричневого, последняя разновидность характеризуется отчетливой голубой флюоресценцией. Его можно искусственно окрасить в другие цвета: черный и зеленый. Янтарь гораздо мягче, чем драгоценные камни его твердость около 2% по шкале Мооса, он царапается ножом, хотя твердость самого ножа не постоянна, а меняется у каждого отдельно взятого лезвия. Янтарь не хрупок и, следовательно, представляет собой материал, который очень подходит для резьбы. Подобно всем смолам, он аморфный, оптически одноосный, показатель преломления колеблется от 1,539 до 1,545, всегда дает высокие цвета интерференции в поляризованном свете. Плотность варьирует от 1,05 до 1,10, следовательно, янтарь должен тонуть в чистой воде, но в достаточно плотном рассоле будет плавать. Будучи очень плохим проводником тепла, янтарь теплый на ощупь. При трении в нем образуется отрицательный заряд электричества, и он начинает притягивать кусочки материалов, подобно всем смолам, он является хорошим изолятором. Часто янтарь бывает мутным из-за присутствующих в нем пузырьков воздуха, нередко в виде включений содержит как органические, так и неорганические предметы. Насекомые и другие мелкие животные, которые были захвачены во время выделения смолы и таким образом сохранились, представляют собой материал величайшей важности для представления о жизни в ту давнюю эпоху.
Нагретый до температуры 250 – 3000С, янтарь кипит после полного плавления, образуя в качестве дистиллята красновато-коричневое масло (янтарное масло), твердое кристаллическое вещество (сукцинитовую кислоту) и водянистую жидкость, оставлял после сгорания черный остаток (янтарную канифоль или янтарную красную смолу). Содержание присутствующей сукцинитовой кислоты меняется от 2,5 до 8%. Химическая формула кислоты — С 2 Н 4 (СООН) 2. Впервые она была получена при возгонке янтаря в середине ХVI в., и почти тот же метод применяется и сейчас. Присутствием сукцинитовой кислоты объясняется возгонка ароматических паров, выделяемых горящим янтарем.
Строго говоря, называть янтарем следовало бы одну только разновидность — сукцинит, который содержит сукцинитовую кислоту. Есть другие ископаемые смолы, не содержащие кислоты, в частности геданит (название происходит от Gedanum, латинского названия Гданьска). Эта разновидностьсть мягче твердость ее меняется от 1% до 2 по шкале Мооса, а плотность — от 1,01 до 1,03; бирмит — янтарь из района Мииткиина в Бирме, он несколько тверже и плотнее, чем янтарь из других мест.