Wykład 1SLAJD 1Rośliny zachowują się albo w formie martwych, uwęglonych (wzbogaconych w węgiel) lub storfionych makroszczątków liści, łodyg, pni i nasion rzadziej odcisków lub skamieniałości strukturalnych zachowanych w skale lub bursztynie. Wtórnie często ulegają skrzemienieniu fragmenty pni i inne części roślin. W nich jednak na przekrojach widoczna może być doskonale nie tylko ogólna morfologia, ale też struktura tkanek. Zasadnicze badanie jest to raczej badanie wewnętrznej struktury zfosylizowanych np. pni, owoców, liści. Zachowują się w różnych środowiskach - najczęściej jeziorno-morskich, rzadziej lądowych.SLAJD Rainbow forestPrzykład skrzemienienia - ryniofit. Zachowana struktura tkanek.Inne - Rainbow Forest - Arizona. Trias. Skrzemieniałe pnie drzew - Araucarioxylon, Woodworthia (podobna do poprzedniej), Schilderia.Nazewnictwo paleobotaniczne - problematyka. Ponieważ rośliny spotykamy najczęściej w stanie kopalnym jako materiał rozporoszony, każda część rośliny (jak też roślina w komplecie) zwykle posiada swoją własną nazwę lub tą samą. Używane przyrostki tych nazw kopalnych fragmentów roślin czasem sugerują z jakim typem organu mamy do czynienia - np. końcówka - xylon odnosi się zwykle do pni, końcówka - anthus do kwiatów, - sporites do spor, - carpon do nasion, -pollenites do pyłku, itd. Czasami oczywiście znanych i opisanych szczątków nie jesteśmy w stanie odnieść do konkretnej grupy roślin czy rodzaju.
SLAJD Rhynie
Czasami stan zachowania skamieniałości jest niezwykły - przykład Rhynie - krzemionkowe czerty dolnego dewonu powstałe w warunkach wodnolądowych w dość szczególnych warunkach chemicznych. Sperma, kiełkująca spora. SLAJD 3Inne procesy fosylizacyjne.Pierwszym etapem jest torfienie - proces obecny na torfowiskach, gdzie akumulowane są szczątki roślin. Jest to pewien rozkład materii organicznej przy większej wilgotności i niewielkiej ilości lub braku tlenu. W zasadzie podobnym przemianom podlegają szczątki akumulowane w osadach jeziornych. Z torfów i osadów jeziornych możemy wydobywać i identyfikować różnorodne szczątki roślin.SLAJD 4Uwęglanie. Powstawanie pokładów węgla brunatnego - zbiorowiska leśno-torfowiskowe w strefach okresowo obniżających się rowów tektonicznych, szybki przyrost masy organicznej. Przysypywanie osadami o niedużej miąższości. U w ę g l e n i e - wzbogacenie w węgiel (zmniejszenie O i H, zwiększenie C): rozkład biologiczny, niewielkie ciśnienie skał nadkładu. Efekt - w ę g i e l b r u n a t n y (65-78% C). Jedna z odmian węgla brunatnego, z dużą ilością szczątków drewnianych: l i g n i t o w y (=k s y l i t o w y) gdy struktura drewna jest dobrze zachowana. Lignity (=ksylity).Bogate identyfikowalne szczątki roślin - drewno, nasiona, liście, igły i pyłek.Węgiel brunatny - rzadko karbon, trias, jura, kreda, TRZECIORZĘD. SLAJD 5Powstawanie pokładów węgli w rowie tektonicznym - klimat umiarkowanie ciepły lub subtropikalny.SLAJD 6Pod wpływem wysokiego ciśnienia powiększającego się nadkładu skał (i temperatury) węgiel brunatny ulega dalszemu uwęgleniu - zawartość węgla - 78 - 92 %. Powstaje węgiel kamienny gdzie również zachowują się szczątki roślin, pyłek, spory.SLAJD akumulacja pyłkuCzęść mikroszczątków lub mikroorganizmów zbudowana jest jednak z bardziej trwałych i odpornych substancji niż tkanki, umożliwiając tym samym łatwą fosylizację - np. ziarna pyłku posiadają ściany zbudowane z bardzo odpornych substancji - s p o r o p o l l e n i n. Zachowują się doskonale w stanie kopalnym głównie w osadach jeziornych i morskich (tam w mniejszej frekwencji). Pyłek roślin wiatropylnych dostaje się do osadu niesiony przez wiatr a owadopylny jest konsumowany przez pośredników i postaci odchodów dostaje się do osadów. SLAJD inne mikroskamieniałościInne organizmy (lub ich fragmenty) zachowują potencjał fosylizacyjny dzięki odpornym szkieletom z np. z krzemionki SiO2 - okrzemki, Silicoflagellata, fitolity; kokolity - CaCO3, bruzdnice - dinosporina i prazynofity o cystach zbudowanych z materiału podobnego jak u bruzdnic. Te organizmy lub ich fragmenty zachowują się przede wszystkim w środowiskach morskich i jeziornych.
SLAJD Halococus
Czasami jednak organizmy mogą przetrwać żywe przez bardzo długi okres. Przykładów jest bardzo wiele. Są to organizmy drobne i niepozorne - bakterie w postaci przetrwalników. Znane są stwierdzenia żywych przetrwalników bakterii sprzed 15-25 mln lat pobrane z owadów zatopionych w bursztynie.
Najświeższy przykład - bakterie słonolubne.
Nowy gatunek żywej bakterii Halococcus salifodinae opisany w 1993/1994 z austriackich kopalni soli jako relikt z Permu i Triasu (żyjący w ówczesnych solankach) wzbudził ogromną sensację. Gatunek ten był nieznany dotychczas. Część badaczy powątpiewała czy nie doszło do jakiejś kontaminacji materiałem współczesnym. Badania powtórzono - tym razem pobierając próby z Anglii, z wiercenia w Niemczech, i Austrii. Okazało się, że chodzi o ten sam gatunek przetrwały od triasu/permu.
Przypuszczenia o możliwości przetrwania uśpionych bakterii wysuwał już Dąbrowski i Reiser & Tasch w latach 60-tych. Okazało się ostatnio, że przetrwał nie tylko ten gatunek - opisano kolejny w 2002 - Halococcus dombrowskii.
SLAJD topola czarna
Badania plastydowego DNA w Europie u topoli czarnej. Większość ma podobne do populacji z Europy płd wschodniej - Bałkany lub Płd Apeniński. Mało osobników ma cechy populacji z Płw Iberyjskiego. Istniały dwie ostoje glacjalne.
Przy okazji okazało się jak mocno ograniczające rozprzestrzenianie się drzew są równoleżnikowe pasma górskie. W miejscu dawnej glacjalnej ostoi na południe od Pirenejów występuje 45 haplotypów topoli, na północ zdołało powrócić jedynie 7.
SLAJD Betula nana
Wiedzę o świecie roślin minionych okresów możemy czerpać z badań jakim poddawane są tzw. rośliny reliktowe, a konkretnie ich współczesne zasięgi. Pod tą nazwą kryją się różnorakie byty.
Oglądając na torfowisku pod Zieleńcem niewielką krzewinkę nie zdajemy sobie sprawy, że bardzo niepozorny gatunek naszej brzozy - brzoza karłowata (Betula nana) - jest reliktową rośliną, którą przetrwała na tym stanowisku (3 znane w Polsce) od okresu glacjalnego (gdy występowała powszechnie w Polsce), a współcześnie licznie występującą w tundrze. O takiej roślinie mówimy, że ma zasięg reliktowy. Roślina ta jest tzw. r e l i k te m g e o g r a f i c z n y m. Dziś ograniczonym do nielicznych stanowisk na niżu i dalekiej północy.
SLAJD Dryas
Inna roślina z tej grupy - Dryas octopetala - dębik ośmiopłatkowy - spotkamy na pojedynczych stanowiskach w Tatrach i Pieninach i licznie w tundrze. Czasami mówimy przy opisie jakiś warstw glacjalnych, że zawierały szczątki flory dryasowej - zespołu szczątków roślin zwykle tundrowych na czele z dębikiem.
SLAJD Ginkgo
Inny typ roślin reliktowych stanowią tzw. r e l i k t y s y s t e m a t y c z n e.
Są to gatunki, rodzaje lub rodziny w przeszłości geologicznej rozpowszechnione, a dziś występujące szczątkowo. Taką rośliną jest miłorząb japoński - Ginkgo biloba - liściasty przedstawiciel nagonasiennych. Licznie i wielogatunkowo reprezentowany w mezozoiku a współcześnie występuje tylko 1 gatunek.
Przedziwne są relikty stwierdzane najpierw licznie w stanie kopalnym, a potem odkryte współcześnie.
SLAJD Metasequoia
Takim rodzajem odkrytym najpierw w stanie kopalnym jest Mesequoia glyptostroboides.
Po raz pierwszy opisana w stanie kopalnym jako Taxites langsdorfii w 1828 roku, a w 1855 zrewidowana i nazwana jako Sequoia langsdorfii, była stwierdzana na całej półkuli północnej w osadach kredy i trzeciorzędu. W 1941 japoński biolog stwierdził że kopalne szczątki nie należą do rodzaju Sequoia, chociaż są z nim spokrewnione i ustanowił nowy rodzaj Metasequoia. Okazało się, że drzewo o takich jak kopalne cechach rośnie dziś w Chinach. Znane miejscowym było już wcześniej, ale formalnie opisane zostało dopiero w 1948 roku. Ponieważ była pod pewnymi cechami podobna do rodzaju szpilkowych - Glyptostrobus - nadano jej nazwę gatunkową - glyptostroboides.
SLAJD Wollemia
Wollemia nobilis
Odkryty w 1994 niezwykłych okolicznościach przez grupę wspinaczy (w tym studenta botaniki) chcących dostać się do niedostępnego, zacienionego australijskiego wąwozu. Zauważyli oni dziwne, nieznane i duże drzewo (stwierdzono potem ok. 40 sztuk i 200 siewek podlotków). Miejsce - 200 km na północny - zachód od Sydney.
SLAJD Wollemia 1
Roślina szpilkowa należąca oczywiście do nagonasiennych. 40 metrowe drzewo o płaskich, dużych igłach wyglądających jak liście.
Monotypowy rodzaj (z jednym gatunkiem) przypisany do rodziny Araucariaceae i bliski współczesnemu rodzajowi Agathis z tej rodziny (w-g analizy molekularnej jest rodzajem siostrzanym). Jeśli chodzi o budowę to różnymi cechami nawiązuje do współczesnego rodzaju Araucaria i Agathis. Bliższy jednak w cechach swoim kredowym i trzeciorzędowym (z obszaru Australii) przodkom np. rodzajowi kopalnemu Araucarioides. Również zbadane ziarna pyłku Wollemia są, jeśli chodzi o morfologię bliższe kopalnym przodkom z kredy Australii (kopalny pyłek o nazwie rodzajowej Dilwynites) niż współczesnym kuzynom.
SLAJD Cathaya
Inne przykłady: Pinus haploxylon t.
Cathaya argyrophylla - jeden z rodzajów z rodziny sosnowatych - odkryty w Chinach dopiero w 1955 roku. Średniej wielkości zimozielone drzewo. Okazało się, że pyłek tego gatunku często był spotykany w trzeciorzędzie i opisywany jako Pinus haploxylon.
Co zatem, jakie dziedziny, składają się na przedmiot badań zwany PALEOBOTANIKA
SLAJD 1ed
mikropaleobotanika - badanie mikroorganizmów (np. okrzemek, bruzdnic - Dinoflagellata, kokkolitów, fitolitów) lub mikroszczątków roślinnych (pyłek, spory), zachowanych w osadach morskich i jeziornych, bardzo rzadko w lądowych. Cel badań - stratygraficzny i systematyczny. W przypadku młodszych osadów badanie ewolucji klimatu.
Powiedźmy cokolwiek o okrzemkach, kokolitach, fitolitach i bruzdnicach.
SLAJD okrzemki
Okrzemki - jednokomórkowe, fotosyntetyzujące, morskie i słodkowodne, pojedyncze lub kolonijne, szkielet z opalu, wielkość - od kilku do kilkuset mikronów.
SLAJD siedliska
Morza, jeziora i torfowiska. Czasami są to bardzo specyficzne siedliska.
SLAJD budowa
Budowa - wieczko, denko, pasy obwodowe, szczelina (jest u form dwubocznych lub nie). Rozmnażanie podziały komórki - dobudowywanie zawsze denka, zmniejszanie rozmiarów i wytwarzanie finalnie auksospor - stąd duży rozrzut wielkości w obrębie gatunku. Systematyka - trzy grupy wyróżnione głównie na podstawie danych morfologicznych - centryczne (głównie morskie), o symetrii dwubocznej bez szczeliny (głównie słodkowodne), dwuboczne ze szczelina (głównie słodkowodne).
SLAJD okrzemki, przykłady
SLAJD okrzemki, przykłady
SLAJD zastosowania.
Zastosowania metody okrzemkowej.
Z powodu mikroporowej budowy używane do filtrowania piwa, znaczenie skałotwórcze - wspomniane diatomity uralskie - 500 metrowe.
Stosowane do badania:
Badanie stosunków troficznych jeziora - formy eutroficzne (lubiące zasobne wody) i oligotroficzne (ubogolubne) - zastosowania przy badaniu np. wpływu człowieka na zbiornik jeziorny.
Analiza ph wody.
Wahania zasolenia - różne gatunki mają różne wymagania co do zawartości soli w zbiornika - od form -fobowych do -filnych z całym szeregiem wymagań pośrednich jeśli chodzi o zapotrzebowania względem zawartości soli. Ważne przy badaniach zbiorników nadmorskich do których wody morskie mogły się czasem przelewać.
Wahania poziomu wody - zmiana proporcji (udziału) form litoralnych i planktonicznych w profilu, mówi nam o pogłębieniu lub wypłyceniu, zbiornika czyli zmianach w nim poziomu wody.
Znaczenie stratygraficzne - wyznaczane są czasem gatunki przewodnie dla poszczególnych okresów czasowych.
Wahania temperatury - istnieją formy stenotermiczne o stałej i wąskiej temperaturze - np. gatunki zimnolubne i ciepłolubne i eurytermiczne - o szerokiej skali. Ale nie są one wybitnym instrumentem mierniczym.
SLAJD Holzmar
Śledzenie detalicznych zmian klimatu w przeszłości w osadach warstwowanych.
SLAJD diagram okrzemkowy
Prezentacja wyników - diagram okrzemkowy - przedstawia zmienność składu okrzemek w czasie. Tu diagram okrzemkowy holoceński.
Ciekawostki tatrzańskie - w stanie kopalnym w osadach holoceńskich opisano gatunki oligotroficzne wcześniej, niż potem odkryte w jeziorach alpejskich.
SLAJD tabela stratygraficzna
Okrzemki pojawiają się w albie/apcie w dolnej kredzie. Znane są trzy stanowiska - Niemcy, Australia i Morze Weddella - znanych kilkadziesiąt gatunków. Są to okrzemki centryczne lepiej przystosowane do warunków planktonicznych. Z górnej kredy znanych jest około 25 stanowisk - w tym bardziej znane ze stoków Uralu i niziny zachodnio-syberyjskiej - 500 metrowy pakiet diatomitów. Od kampanu pojawiają się okrzemki dwuboczne. Okrzemki z trzeciej grupy - dwuboczne ze szczeliną pojawiają się od paleocenu. Pierwsze okrzemki jeziorne znane są z górnej kredy Meksyku. W kredzie znanych jest około 300 gatunków i 80 rodzajów.
SLAJD tabela strat
Stopniowa ekspansja okrzemek dwubocznych (głównie bentonicznych i słodkowodnych) spowodowana była tym, że wytworzyły umiejętność budowy odporniejszego pancerza z mniejszej ilości krzemionki. Oraz możliwość - przy kształcie wydłużonym - upakowania na dnie większej ilości osobników na określonej powierzchni.
Okrzemki centryczne największy rozkwit przeżywały w miocenie.
Obecnie obok analiz okrzemek morskich intensywnie badane są okrzemki jezior holoceńskich i plejstoceńskich.
SLAJD gatunki górnokredowe
SLAJD gatunki górnokredowe
SLAJD gatunki górnokredowe
SLAJD fitolity
Fitolity - niewielkie ciałka krzemionkowe (opal) o różnych kształtach występujące w komórkach różnych części roślin - kilka - kilkadziesiąt mikronów. Najczęściej występują u traw, turzyc.
Zastosowanie - tam gdzie nie ma innych szczątków, w warstwach archeologicznych, przy badaniu gleb, jako suplement innych metod w badaniach profili geologicznych. Cel - rekonstrukcja paleośrodowiska.
SLAJD zalety i wady
Zalety metody - stosowana jest głównie przy badaniu osadów lądowych - zwykle brak jest tam szczątków nadających się do odtworzenia ewolucji paleośrodowiska.
Wady - nie są one obecne w tkankach wszystkich roślin. Stopień oznaczeń jest nieraz bardzo zgrubny. Jakiś typ morfologiczny fitolitu może nieraz reprezentować bardzo wiele rodzajów roślin. Stąd wnioski z tego płynące mają ogólną naturę.
SLAJD 1rokkoko
Kokolity (Coccolitophorinales) - termin określający złożoną grupę należącą do Prymnesiophycidae (bliskiej złotowiciowcom), jednokomórkowe morskie glony fotosysntetyzujące, do 10 mikr. Otoczone węglanowym szkieletem w formie licznych dysków składających się z kalcytowych kryształów. Zasięg - od jury dolnej.
SLAJD hetero holo
Holokokolity (szkielet zewnętrzny, małe kryształy - stadium haploidalne) i heterokokolity (szkielet wewnętrzny, duże kryształy - stadium diploidalne). W stanie kopalnym prawie wyłącznie spotyka się dyski heterokokolitów.
Cykl życiowy - możliwe dwa stadia w cyklu - stadium ruchliwe (haploidalne) i nieruchliwe (diploidalne). Liczebność gatunków kokolitów. Zasięg - jura dolna do dziś. Najliczniej - górna kreda, eocen, miocen.
SLAJD koko x2
Funkcja szkieletu - po części - ochronna, chroni przed konsumpcją, przed promieniowaniem ultrafioletowym (kryształy). Duża gęstość pancerza u niektórych gatunków unoszonych prądami ku górze umożliwia stałe tonięcie i zajęcie stałej pozycji. Inne z kolei mają b. ażurowy szkielet, aby nie tonąć (gdzie nie ma prądów).
Oznaczanie - przy skrzyżowanych nikolach mikroskopów polaryzacyjnych na podstawie charakteru światła dawanego przez poszczególne kryształy oraz na podstawie zdjęć skaningowych.
Znaczenie i zastosowanie. Doskonałe - ze względu na ilość szybko ewoluujących gatunków - narzędzie stratygraficzne. Zasięg - od jury dolnej.
Zakwity. Znaczenie skałotwórcze.
SLAJD silico1
Silicoflagellata - jednokomórkowe mikroskopijne glony opatrzone wiciami, morskie, fotosyntetyzujące lub heterotroficzne. Zawierające wewnętrzny, ale bocznie położony szkielet krzemionkowy, opóźniający tonięcie. Wielkość 20-60 (150) mikronów.
SLAJD Dictyocha, Distephanus
Popularne współczesne i kopalne rodzaje - Dictyocha i Distephanus. Elementy morfologiczne przykładowego szkieletu - popularny rodzaj kenozoiczny Dictyocha. Oglądamy go z góry i boku. W tej ostatniej odsłonie ma wygląd szkieletu kapelusza. Przykładowe elementy morfologiczne. Ring basalny, kolce basalne (bazal spine), wyniesienie apikalne z mostem, podporami i kolcem apikalnym, podpory (struts), czasem u niektórych gatunków ring apikalny.
Znaczenie - mniejsze niż poprzednio omówionych. Mniej gatunkowo liczne i o zmiennym szkielecie. Ale są narzędziem stratygraficznym.
Szkielet na tyle zmienny, że jak wykazano doświadczalnie w populacji jednego gatunku hodowanej w laboratorium znaleziono formy opisywane przez geologów jako odmienne typy morfologiczne.
SLAJD przykłady szkieletów
SLAJD formy kredowe
Inne gatunki - np. kredowe cechuje bardziej pierwotna morfologia o uproszczonym schemacie, inna też jest budowa ich szkieletu.
W osadach kredy można wyróżnić 4 problematyczne rodzaje kredowe (Vallacerta, Variramus Cornua i Lyramula). Pierwsze dwa są najwcześniej notowane.
SLAJD formy kenozoiczne
Systematyka kopalnych opiera się na morfotaksonach.
Wśród form kenozoicznych można wyróżnić sześć głównych morfotypów, których nazwy pochodzą nazw rodzajowych sztandarowych taksonów : Corbisema - trzyścienne, Dictyocha - cztery i więcej ścienne formy bez apicalnego ringu, Distephanus - formy z apicalnym ringiem, Cannopilus - formy wielookienne, Bachmannocena - formy bez apikalnych struktur, Naviculopsis - formy bez podpór /struts/).
SLAJD zasięgi i liczebność
Zasięg - od kredy dolnej, ale dominacja od K2 do eocenu i w miocenie.
D I N O F LA G E L L A T A
SLAJD Dinoflagellata
Głównie morskie, ale też słodkowodne. Jednokomórkowe, reprezentowane przez stadium mobilne, pokryte celulozowym pancerzem składającym się z płytek tworzących tzw. tabulację. Nas interesuje stadium przetrwalnikowe - cysta zbudowana z substancji przypominającej sporopoleninę - zachowująca się w stanie kopalnym. Mogą mieć bardzo różne kształty ale często nawiązujące do kształtu płytek stadium mobilnego. Zasięg stratygraficzny - od triasu.
SLAJD budowa - stadium mobilne
Stadium mobilne a więc stadium nie cysty, pokryte celulozowym pancerzem.
Epitheca, cingulum, hypotheka, sulcus.
Strona szczytowa (apikalna) i dolna (anapikalna), dorsalna (grzbietowa) i ventralna (brzuszna). Kolec szczytowy (apical horn) i dwa kolce dolne (anapical horns).
SLAJD cysty
W stanie kopalnym dinofity niektórych grup systematycznych zachowują się dobrze - formując często cysty przypominające mniej lub bardziej stadia mobilne, posiadając ściany cyst (w takim tylko stanie się zachowują) zbudowane ze zbliżonej substancji typu sporopolenin. Ten cykl życiowy, który widzimy zwykle jest realizowany w części w różnych układach. Cysty mogą być produkowane lub nie.
SLAJD schemat cysty
Cysty, często wielowarstwowe, są produkowane wewnątrz teki, składają się z płytek oddzielonych szwami - trzy główne typy:
Proximate, na których widać wyraźnie płytki nawiazujące do tabulacji. Kształt tej cysty nie odbiega zbytnio od kształtu osobnika. Proximochorate (pośrednie), chorate, z wyrostkami będącymi śladem po tabulacji (ich długość jest różna w tych dwóch ostatnich grupach), ich charakterystyczny układ wskazuje właśnie na typ tabulacji. Tabulacja - charakterystyczny układ płytek ze swoistym systemem nazewniczym.
Każdy osobnik posiada szkielet celulozowy złożony z płytek
Przy obserwowaniu kopalnych cyst ważny jest type of excystment czyli kiełkowania, różny w różnych grupach. W stanie kopalnym spotykamy cysty jakby uszkodzone - jest to właśnie wynik kiełkowania. Aby powrócić do życia cysta odrzuca ubranie - ścianę cysty i kiełkuje właśnie przez tzw. archeopyle.
SLAJD dinocysty wapienne
Cysty mogą być również zwapniałe, również zachowując się w stanie kopalnym. Są one mniej lub bardziej podobne do mobilnego orginału.
SLAJD dinocysty wapienne
Basen wiedeński - miocen.
SLAJD cysty SLAJD cysty
Przykłady kopalnych cyst - raczej chorate.
SLAJD 1ed - powtórzony
archeobotanika - badanie szczątków roślin pojawiających się w warstwach kulturowych (dziko rosnących lub uprawianych) stanowisk archeologicznych (głównie chodzi o badanie nasion, owoców, drewna). Badane szczątki są najczęściej silnie zwęglone, rzadziej storfione - wtedy bardziej cenne. Ma ona na celu odtworzenie środowiska botanicznego w jakim żył człowiek, co uprawiał i co jadł. Oprócz analizy warstw kulturowych, prowadzona jest analiza osadu - pozostałości w latrynach, wysypiskach.
SLAJD paleoetno
paleoetnobotanika - badanie, mające na celu wykazanie, które rośliny i jak były i są użytkowane na podstawie wielu źródeł - archeobotanicznych, palinologicznych, pisanych, obserwacji terenowych. np. z pamiętników Paska, innych źródeł historycznych, kwerendy terenowej.
SLAJD kutykular
analiza kutikularna - analiza kutykuli liści, na której spodniej stronie odciskają się kształty aparatów szparkowych (ich zmienność ma charakter diagnostyczny) i kształty ścian komórek (np. proste, faliste) co jest szczególnie istotna przy precyzyjnych oznaczeniach do poziomu gatunku np. liści. Kształt liści jest zmienny i nie zawsze po nim możemy rozpoznać nawet rodzaj, o gatunku nie wspominając. Epiderma umożliwia precyzyjną identyfikację, jeśli zachowa się w stanie kopalnym.
Epiderma, zwykle jednowarstwowa, posiadająca zewnętrzną zgrubiałą warstwę, zwykle pokryta jest przez kutykulę, w której odbija się powierzchnia komórek epidermy, jak też aparatów szparkowych.
W stanie kopalnym epiderma zwykle zostaje zniszczona, stąd jej odbicie w kutykuli jest b. ważne.
Procedury, ze względu na delikatny charakter nabłonka są bardzo wysublimowane. Chlorek metylenu. H2O2 lub mieszanina Szulzego - kwas azotowy plus KClO3. Itd.
Badanie epidermy jest też ważne i temat ten jest ostatnio eksplorowany, ze względu na możliwość prześledzenia w czasie geologicznym zmian CO2 w atmosferze na podstawie badań zagęszczenia aparatów szparkowych na powierzchni liści. Zmiany zagęszczenia - zmiany zawartości CO2 w atmosferze - efekt cieplarniany. Więcej szparek - mniej CO2. Możemy analizować pod tym kątem zielniki z ostatnich 250 lat, czy też właśnie kopalne szparki wybranego gatunku.
SLAJD kutykularna
Araucariaceae kopalne i współczesne
SLAJD drewno
analiza drewna - umożliwia precyzyjne oznaczenie kopalnego fragmentu pnia do rodzaju i gatunku. Masę przyrostów rocznych drewna tworzy tzw. drewno wtórne powstałe na skutek wzrostu na grubość. Składa się ono z cewek lub/i naczyń służących do transportu soli i wody po roślinie. Twardziel (cewki i naczynia - martwe i zaczopowane pełniące tylko funkcje mechaniczne) i biel - cewki/naczynia aktywnie przewodzące wodę i sole mineralne. T i W nie u wszystkich rodzajów.
SLAJD trzy przekroje
W celu oznaczenia musimy (obok innych procedur lab.) uzyskać trzy charakterystyczne przekroje przez drewno kopalne - poprzeczny (ten który widzimy patrząc na ścięty pieniek od góry), promienisty i styczny.
Cewki (pionowe komórki kontaktujące się skośnymi perforowanymi ścianami - mniej wydajne - obserwowane przede wszystkim u nagonasiennych i paprotników) i naczynia (duże rury przebite lub z przegrodami o dużej wydajności - obserwowane są przede wszystkim u okrytonasiennych). Cewki i naczynia posiadają różnorodnie wykształcone zgrubienia - pierścieniowate, spiralne, drabinkowate, niektóre mają tzw. jamki itd.
Ocenie podlega obecność cewek i/lub naczyń - charakter zgrubień (pierścieniowate, spiralne, siatkowate), układ jamek i ich typy, charakter tzw. promieni rdzeniowych (funkcje transportujące różne związki i wodę w kierunku promienistym czy też pełniących funkcje magazynujące i inne), kanałów wydzielniczych.
Na przekrojach drewna u nagonasiennych widzimy promienie rdzeniowe i cewki w postaci przyrostów rocznych.
SLAJD drewno okryto
Z kolei u okrytonasiennych na stycznych przekrojach pojawiają się nowe elementy - naczynia.
W stanie kopalnym bardzo łatwo jest oznaczyć drewno nagonasiennych od okrytonasiennych - budowane jest ono przez promieniście przebiegające ciągi cewek (ze względu na promieniste tylko podziały komórek).
SLAJD dendrochronologia
Zastosowania analizy drewna - dendrochronologia - czyli nauka zajmująca się oznaczaniem wieku drewna na podstawie analizy grubości przyrostów rocznych charakterystycznych dla poszczególnych lat i porównywania ich ze znanymi tzw. ciągami reperowymi, czyli ciągami stworzonymi przez badaczy ukazującymi wahania grubości przyrostów w poszczególnych latach. Zastosowanie - oznaczanie wieku próbki drewna głównie dla celów archeologicznego datowania lub też innych.
Założenia
część gatunków ma wyraźne przyrosty roczne - drewno letnie i wiosenne.
przyrosty te mają różną grubość w różnych latach w zależności od warunków klimatycznych - lata tłuste i lata chude.
układ tych przyrostów rocznych jest charakterystyczny dla jakiegoś obszaru.
Drewno letnie i wiosenne - większe przestwory komórkowe na wiosnę a potem grubsze ściany i mniejsze przestwory w lecie. Jeśli przetniemy drzewo - widać na przekroju charakterystyczne słoje - roczne przyrosty o bardzo różnej grubości będące wynikiem przyrostu rocznego w określonych korzystnych lub niekorzystnych w danym roku warunkach klimatycznych. Co więcej widać tam również charakterystyczne pierścienie - często układające się w cykle (tzw. cykle 11-o letnie), co związane jest z kolei z aktywnością słońca. Grubość zatem poszczególnych przyrostów i charakterystyczna ich kombinacja powinna reprezentować konkretny wiek z dokładnością do roku.
Aby datować drewno trzeba dysponować reperowym odnośnikiem (wcześniej opracowanym dla danego obszaru np. Mazowsza) tzw. reperowym ciągiem dendrochronologicznym.
SLAJD dendro
Rysunek.
Ciagi dendrochronologiczne. Ciąg reprezentujący jakiś np. kilkutysięczny okres czasu powstaje w oparciu o pomiary różnego materiału.
Najmłodsze okresy (subciągi) - ze starych współczesnych drzew. Starsze subciągi pochodzą z pomiarów przyrostów drzew znajdywanych np. z historycznych budowli lub znajdywanych w stanie kopalnym - np. tzw. czarnych dębów, znajdywanych w holoceńskich korytach rzek.
SLAJD Dendro1
Zgrywanie poszczególnych danych w jeden wspólny ciąg.
Warunki jakie musi spełniać gatunek drzewa, aby być podstawą jakiegoś ciągu dendrochronologicznego - mieć wyraźnie uformowane pierścienie, długi czas geologicznego występowania, powszechnie występować (tzn. na dużych obszarach).
Obecnie ciągi - obejmują ok. 12 -13 tys. lat i są oparte o sosnę (Pinus sylvestris) i dąb (Quercus) i stale są uzupełniane o nowe znaleziska - tzn. skala wiekowa jest coraz dłuższa.
Przykładowe zastosowanie metody - datowanie belek świątyni pogańskiej na wyspie Wolin - Daje wiek z dokładnością do roku. Zachowana biel pozwoliła na datowanie - ścięte w lecie 965 roku i zimie 965/966. Rok prawdopodobny budowy - 966.
Przykład publikacji z pop roku - datowanie ram obrazów niderlandzkich mistrzów. Okazało się, że można ustalić nie tylko wek a nawet pochodzenie drewna - północne Mazowsze.
Inne zastosowania - analiza zmian klimatu na podstawie badania charakteru przyrostów rocznych - np. gęstości drewna.
Inne - możliwość kalibracji metody radiowęglowej.
W jaki sposób zachowują się w stanie kopalnym szczątki roślin?
Co to są relikty geograficzne i relikty systematyczne?
Okrzemki - budowa i zastosowanie.
Kokolity
Bruzdnice.
Silicoflagellata.
Fitolity.
Analiza drewna kopalnego
Czym zajmuje się dendrochronologia.