PALINOLOGIA
metoda palinologiczna odkryta w 1916
- eksyma - zewnetrzna czesc blony komorkowej, zachowujaca się w stanie kopalnym
zbudowana w substancji organicznej (sporopolleniny) wyjatkowo odpornej na fosylizacje zachodzaca bez dostępu powietrza
I. METODA REKONSTRUKCJI WARUNKÓW PALEOEKOLOGICZNYCH (ZASADA AKTUALIZMU)
Jest to próba rekonstrukcji wystroju środowiska florystycznego
Zasada aktualizmu sprawdza się, ale pewne zmiany nastepują pod wpływem działania człowieka, w pradziejach człowiek nie działał tak radykalnie, wiec obecnie nie obowiązują te same zasady co w pradziejach
1. Analiza syntaksonomiczna materiałów archeobotanicznych = metoda fitosocjologiczna Brauna- Blanqueta
- syntakson - grupy roślin różnego stopnia. Zestawienia roślin, które występują w danych
warunkach klimatycznych i edaficznych (podłożeniowych)
- metoda fitosocjologiczna - opiera się na związkach roślinnych
- paleofitocenozy autochtoniczne - in situ
allochtoniczne
mieszane
należy zrekonstruować czy materiały są naturalne dla tego ternu czy zostały
przyniesione (np. przez człowieka)
- analiza materiałów występujących w rozproszeniu
powinno się robic próby w roznych miejscach (im wiecej probek tym lepiej)
archeolog szuka w konkretnych miejscach, natomiast aby był wiarygodność biologiczna musi być wiecej probek
- możliwość zmiany statusu synekologicznego gatunku - tzw. afiliacji syntaksonomicznej
np. traw typu tymonka, stokłosa płonna
- analiza syntaksonomiczna
zespol, klasa, podklasa, rząd
syntakson - jednostka systematyczna w systemie klasyfikacji zbiorowisk roślinnych
są ułożone hierarchicznie
- zespół (Ass)
jest to syntakson posiadający własną charakterystyczną kombinację gatunków (tj. posiadający przynajmniej jeden własny gatunek charakterystyczny)
- charakterystyczna kombinacja gatunków dla danego syntaksonu stanowi jego formalną definicję i służy jego diagenezie
jest to zespół składający się z:
gatunków charakterystycznych
wyróżniających
towarzyszących - gatunki wszędobylskie - o najwyższych stopniach stałości (IV
stopień stałości - powyżej 60% i V stopień stałości - powyżej 80%)
ważna jest tez konkurencja miedzy roslinami (korzystanie z tej samej wody, zw organicznych,
wody)
np. gatunki znalezione w wiązce lnu na grodzisku na grodzisku z IX w. we Wrześnicy -
paleocenoza allochtoniczna (bo len został przyniesiony)
81 gatunków podzielonych na syntaksony:
chwasty lnu
rośliny ruderalne - współwystępujące z uprawami
łąki i pastwiska
nadrzeczne
lasy, okrajki, poręby
wnioski: teren zróżnicowany
liczba gatunków: zestawienie pokazujące paletę gatunków
liczba diaspor - pokazuje które gatunki dominowały
im wiecej elementów tym lepiej dla próbki
2. Ekologiczne liczby wskaźnikowe Zarzyckiego
- np. duze liscie u roślin mogą wskazywać na duzą ilość wód gruntowych
- wskaźniki klimatyczne, wyrażane w skali 0-5 (0- niechęć do jakiejs cechy)
L - świetlny
1 - gleboki cien
2 - umiarkowany
3 - polcień
4 umiarkowane światło
5 pełne światło
T - termiczny
K - kontynentalizmu
- wskaźniki edaficzne
W - wilgotność - opady, poziom wód gruntowych i przepustowość
Tr - trofizm - zasobność gleby w wode
R - kwasowość - odczyn gleby lub wody
1 - gleby silnie kwasne
2 - gleby kwaśne - ph < 4
3 - gleby umiarkowanie kwasne
4 - gleby obojętne
5 - gleby zasadowe - ph > 7
D - dyspersja gleby (czynnik mechaniczny)
H - zawartość metali i humusu w glebie
Np. ekodiagramy dla 3 grup gatunków ze stanowiska w Jakuszowicach
3. Funkcjonalna interpretacja interpretacja danych botanicznych
- dana grupa roślin może się rozwijać lepiej w warunkach zależnych od jednego czynnika
- syntaksony wskazują na natężenie i sposób oddziaływania człowieka na szatę roślinną
flora synantropijna:
zbiorowiska segetalne - rozwijające się na polach uprawnych
zbiorowiska ruderalne - rosnące na siedliskach antropogenicznych
np. śmietniskach, na brzegach dróg, nasypach kolejowych, wybierające gorsze
warunki, ale nie mające konkurencji
- gatunki rodzime trwałe
utrzymujące się w zbiorowiskach antropogenicznych lub półnaturalnych (apofity) i gatunki obcego pochodzenia (antropofity i archeofity - przybyłe na dany teren przed XV w. i ksenofity - przybyłe na dany teren w czsach nowożytnych)
flora rodzima
co może spowodować ze flora rodzima zmieni środowisko?
wydeptywanie (musza być rośliny odporne mechanicznie, lubiace swiatlo)
wyrab lasu
wypas zwierząt
uprawa roli
PALINOLOGIA A ANALIZA PYŁKOWA
1. Palinologia
bada poza sporomorfami inne mikrofosylia np. grzyby, glony, fotolity - palinomorfy
2. Analiza palinologiczna
- metoda służąca poznaniu przemian szaty roślinnej - podstawa do wnioskowania o klimacie i całokształcie warunków ekologicznych w danych okresach geologicznych
- wnioskowanie o składzie roślinności występującej niegdyś na jakims obszarze na podstawie proporcji ilościowych miedzy sporomorfami poszczególnych taksonow zachowanych w osadach.
- zróżnicowanie roślin pod względem ilości produkowanego pyłku i zdolności do jego rozprzestrzeniania się (rośliny mają różne zdolności do rozmnarzania się)
nie wszystkie zboża pylą aktywnie
- możliwości selektywnego rozkładu sporomorf
(błednie zakłada się ze sporomorfy są porównywalne co do wielkości, a niektóre pyłki mają warstwy lepiej chroniące)
- pochodzenie z tzw dalekiego transportu
- redepozycja, przemieszczanie na złoża wtorne
palinolodzy cenią sobie warstwy torfowe ponieważ w nich nie przesuwają się próbki
- produkcja pyłku a zawartość w spectrum
znacznie natomiast mniejsza jest produkcja pyłku w zbiorowisku tundry lub chlodnego stepu,
na skutek czego pochodzący z dalekiego transportu pyłek drzew często ma znaczny udział procentowy w spektrum zespolu bezdrzewnego, sięgający nawet przeszlo 50%
produkcja pyłku drzewa rosnącego w zwartym lesie jest znacznie mniejsza niż drzewa tego
samego gatunku rosnącego samotnie na terenie otwartym
pyłek roślin rosnących w poszyciu ma bardzo mala szanse dostania się do wyższych warstw
atmosfery, najczęściej rozprzestrzenia się na male odległości wśród pni drzew
wieksza akumulacja następuje w miejscu, gdzie pyłek nie jest podnoszony z ziemi
pyłek na wietrze może być zbijany przez deszcz
deszcz powoduje „oczyszczenie” powietrza i opadniecie całego zawieszonego pyłku
- sporomorfy mogą rozkładać się szybciej, co komplikuje badania
sporomorfy chorych drzew daja się także rozpoznawać
- zależność spektrów pyłkowych od rodzaju gleb
gleby bielicowe
odczyn kwaśny, powolny rozkład, niska korozja sporomorf
mało frakcji mineralnej
diagram ilustruje sukcesję roślin
gleby brunatne
odczyn zasadowy - szybki rozkład, silna korozja sporomorf
duzo frakcji mineralnej
sporomorfy wymieszane miedzy innym przez faune glebową
w diagramie brak zapisu sukcesji roślin
- skąd się bierze próbki?
Gleby kopalne - dobrze zakonserwowane przez warstwy nastepne
Fosy, studnie, kurhany, wąły ziemne
nie do konca dobre
depozyty są zasłonięte przez kolejne
w wałach nasyp powinien mieć powyżej 40 cm
osady jaskiniowe
nawarstwienia miejskie: ulice i doły kloaczne
latryny, stajnie
koprolity, zawartość przewodów pokarmowych
pozostałości pokarmu w naczyniach - przywry
- interpretacja wyników analizy pyłkowej
podstawowa sprawa w interpretacji wynikow analizy pyłkowej jest określenie na ile sklad deszczu pylkowego odpowieda skladowi owczesnej szaty roślinnej
w tym celu prowadzi się obserwacje współczesnego opadu pylkowego i porownuje jego sklad ze składem danego zbiorowiska
aby uzyskac wiarygodne wyniki liczyc należy nie mniej niż 500 ziaren pyłku
- diagramy
wyniki analizy pyłkowej sa przedstawiane w formie diagramów pyłkowych, przedstawiających zmiany udziału % ziarenek pyłku poszczególnych roślin w czasie tworzenia osadu
diagram totalny jest obliczany w stosunku do ogolnej sumy pyłku drzew i niedrzew z wylaczeniem lokalnych roślin blotnych i wodnych, których pylek dostaje się często w nadmiarze
w celu pokazania zmian składu lasu (czas interglacjalow) za 100% przyjmuje się sume pylku drzew. Niektórzy palinolodzy ilość ziaren pylku drzew produkujących b duzo pylku (sosna, brzoza, olcha, leszczyna) dziala przez 4, aby uzyskany obraz scislej pokazywal sklad lasu
diagram pyłkowy kołowy
dla prób datowanych na jeden okres
- czynniki - wskaźniki warunków klimatycznych
pojawienie się pyłku drzew liściastych jest najczęściej objawem ocieplenia klimatu, jednak wzrost temperatury nie jest jednak czynnikiem decydującym, dla niektórych garunkow wazna jest także wilgotność
wskaźnikiem warunkow arktycznych sa mikrospory widliczki (Selaginella selagin) i dębnik ośmiopłatkowy (dryas octopetala),
rokitnik (hippohae ramnoides) rosnie obecnie nad brzegami mórz, nie znosi ocienienia
o klimacie oceanicznym świadczy obecność bluszczu (hedera helix) i ostrokrzewu (Ilex)
np. stosunek pyłku drzew do roślin zielonych na Bliskim Wschodzie jest wskaźnikiem zmian wilgotności klimatu, gdyz suchość jest tam głównym czynnikiem limitującym rozwoj lasow
- określenie działalności człowieka
gospodarka rolna zaznacza się w diagramach spadkiem udziału roznych drzew i często obecnością wegli drzewnych, co było związane z koczowaniem lub wypalaniem lasu. Jednoczesnie z ubytkiem lasu pojawiaja się nie tylko rośliny uprawne, ale także rodzime rośliny światłolubne i azotolubne, które z czasem staly się roslinam synantropijnymi, czyli chwastami towarzyszącymi uprawom roślin i roślinami ruderalnymi towarzyszącymi osiedlom ludzkim. Regeneracja lasu po wypaleniu odbywala się: brzoza, leszczyna, pozniej inne drzewa
przejawem gospodarki człowieka jest zmniejszenie ilości wiazu (Ulmus), jesionu (fraxinus) i bluszczu (Hedera helix) - szlo na paszę
rośliny rozmnarzaja się zasadniczo w dwojaki sposób: bezpłciowo i płciowo
rośliny wiatropylne: ich pylek rozprzestrzeniany jest przez wiatr
w palinologii sa szczególnie wazna grupa
wytwarzaja wielkie ilości pylku, który dostaje się do atmosfery, unosi w powietrzu w
roznym czasie (aeroplankton) i rozsiewany jest mniej wiecej równomiernie w calym
otoczeniu jako „deszcz pylkowy”
tylko nieliczne ziarna spełniają swoja biologiczna role, trafaiajac na znamiona
słupków odpowiednich roślin. Olbrzymia liczba opada na powierzchnie ziemi, miedzy innymi trafia do środowisk, które zapewniaja przetrwanie ich ścian w stanie kopalnym (jeziora, torfowiska).
Taksony wiatropylne maja przewaznie pylki wieksze niż owadopylne i wytwarzaja wieksza liczbe ziaren pylku.
Dla palinologii, a zwłaszcza dla badan osadow kopalnych metoda analizy pylkowej,
szczególnie wazna jest liczba ziaren pylku wytworzonych przez drzewa na jednostke powierzchni oraz stosunek ilości ziaren pylku wytworzonych przez rośliny z powierzchnii zalesionych do ilości ziaren pylku z terenow otwartych, niezalezionych
Drzewa lesne wytwarzaja olbrzymie ilości pylku
10 letni system galezi buka wytwarza wiecej niż 28 mln ziaren pylku
brzoza, swierk, dab - nieco wiecej niż 100 mln
sosna - 350 mln
fińskie sosnowe lasy wytwarzaja miedzy 10 a 80 kg pylku na ha w ciagu roku
wytwarzanie pylku na obszarach nielesnych, w liczbach ziaren na jednostke powierzchni, w
wielu przypadkach rowna się ilości pylku wytworzonego przez drzewa lub jest wyzsza
Zyto - 1270 mln na m2
Szacuje się ze w tym samym regionie klimatycznym wytwarzanie pylku z określonych
powierzchni jest mniej wiecej tego samego rzedu wielkości z powierzchni zalesionej i z pokrytej niska roślinnością zielna
na tej podstawie przymuje się ze stosunek liczby ziaren pylku drzew do sporomorf roślinności
nielesnej w analizach palinologicznych aeroplanktonu i osadow może być
wskaźnikiem stopnia zalesienia terenu
zarodniki przenoszone przez wiatr, owady
grupa zoogamicznych roślin obejmuje gatunki, których ziaren pylku nie spotyka się a analizie
pylkowej oraz takie, których pylek stanowi wazny składnik deszczu pylkowego i spektrow pylkowych w analizowanych osadach
u wiatropylnych kwitnienie często odbywa się przed rozwinieciem lisci
niektóre gatunki, np. trawy, wysypuja ziarna pylku na raz, tuz po otwarciu pylnikow,
inne przedłużają czas uwalniania ziaren z pylnikow
- aeroplankton/ osad dolny
- badanie palinostratygraficzne - osad lokalny i transport
opad lokalny tj pyłek wyprodukowany przez rośliny rosnące w odległości 500 m od badanego
punktu
transport bliki pochodzący z odległości 500-1000 m
transport dalszy - z odległości 1-10 km
transport daleki - z odległości większej niż 10 km
najpelniejszych danych palinostratygraficznych dostarczaja osady dużych zbiorników
nieprzepływowych
w dużych jeziorach, zwłaszcza w ich srodkowej czesci gromadzi się material pylkowy
pochodzący zarówno z okolic zbiornika, jak i z dalekiego transportu.
W malych jeziorach, stawach oraz strefach przybrzeżnych dużych zbiornikow wiekszy udzial
materialu lokalnego, a wiec roślinności wodnej i bagiennej oraz drzew rosnących na brzegu tego zbiornika
do torfowiska materiał pyłkowy dostaje się z roślinności lokalnej otaczających torfowisko
zbiorowisk lesnych i z powietrza, czyli deszczu pyłkowego, pochodzącego z dalszego
transportu
w torfowiskach niskich źródłem pylku mogą być tez wody wpływające do torfowiska.
W głębszych warstwach, w skutek kompakcji, nastepuje już sekwencja warstw, w
których zostaja zachowane sukcesywne i klimatyczne zmienny flory
torfy interglacjalne sa w znacznie większym stopniu sfosylizowane, bardziej zbite i
silniej uwęglone niż torfy holoceńskie
węgiel brunatny - zbiorowiska wodne - zbiorowiska bagienne - zbiorowiska szuwarowe - zb lesne i krzewiaste, a te przez lądowe
w skladzie węgli dominują sporomorfy kalamitów, skrzypów, widlaków, paproci
zarodnikowych i nasiennych oraz kordaitów (wegiel kamienny - karbonski)
osady morskie - większość pochodzi z dalekiego transportu, przenoszone sa nie tylko przez
wiatr, ale i przez rzeki wpływające do morza i prady oceaniczne
wieksza koncentracja pyłku jest w strefach przybrzeżnych - 70 % (glw sosna)
badania wod rzek wykazuja zawartość od kilku do kilkuset tys ziaren pylku na 100 l wody
gleby i inne:
kwasne gleby lasów szpilkowych i wrzosowisk naleza do utworów zachowujących w
pewnych warunkach niezle spektra pylkowe, pozwalające na odtworzenie zmian lasu w najmłodszym holocenie
osady lessowe - eoliczne osady lessowe slabo przechowuja pylki roślin
jaskinie - pylki nawiewane do jaskin noga dostarczac wiadomosci o lokalnej i regionalnej
florze oraz danych cennych dla archeologii
lodowce w wysokich gorach zawiaraja material pylkowy ukazujący zmiany sezonowe
tufy - zadko zawiaraja pylki
koprolity - pylek zawarty w odchodach zwierzęcych dostarcza danych o diecie, zwyczajach i
przemieszczaniu się zwierzat w przeszłości
badania latryn osadów jaskiniowych pozwalaja z kolei na określenie źródeł pylku w
diecie prehistorycznego człowieka