PALEOZOOLOGIA
metody paleozoologiczne
na zmiany klimatu zwierzęta mogą reagowac: przystosowaniem się do nowych warunków, wymieraniem lub migracja. Uchwycenie czasu wymierania gatunku na określonym terenie wykorzystywane być może do stratygrafii.
Najcenniejsze natomiast do rekonstrukcji środowiska sa gatunki o ograniczonych możliwościach przystosowawczych, reagujące wędrówkami na zmiany klimatyczne.
Wstrzymywanie wahan warunków środowiska przez poszczególne gatunki - walencja
ekologiczna
najmniej przydatne sa gatunki erytypowe, najbardziej przydatne - stenotypowe
warunki te mogą być określane czynnikami:
fizycznymi (temp, wilgotność, zacienienie, głębokość zbiornika wodnego)
chemicznymi (natlenienie, zasolenie wody)
pokarmowymi (zbiorowisko roślinne, trofia jeziora)
i wzajemnym oddziaływaniem organizmów będących składnikami biocenozy
gorny trzeciorzęd i czwartorzęd charakteryzuja się powtarzającymi się wędrówkami roślin i zwierzat wywolanymi zmianami klimatu
pierwotniaki: najważniejsze to otwornice i promienice, w jeziorach: ameby skorupkowe - tzw
korzenionóżki oraz cysty wiciowców
ameby skorupkowe - gruszkowany domek do 0,5 mm, osady jeziorne i bagienne
rzadziej w glebach - wskaźnik zmian paleohydrologicznych
większość ameb rozwija się w jeziorach digotroficznych i kwaśnych
promienice - plantonowe pierwotniaki morskie, maja trwałe szkieleciki z krzemionki
- do badania temperatury 3 zespoły z radiolarii
Walencja - utrzymanie wahan warunków środowiskowych - tolerancja klimatyczna
Badania mieczaków (slimaki i małze)
wykorzystywane sa w dwojaki sposób: w biostratygrafii i jako zródło inf o warunkach środowiskowych
Najlepiej zachowuja się w lessach, osadach jeziornych, szczególnie w kredzie jeziornej, w niektórych pozakorytowych osadach rzecznych, w osadach stokowych, jaskiniowych, a także morskich
W okresach zimnych zyly na terenie Polski nizowej gatunki ślimaków arktyczno-alpejskich i borealno-alpejskich
Wahania klimatyczne mniejszego rzedu powodowały zmienny w składzie malakofauny w skali lokalnej, wyrazające się pojawieniem się i znikaniem poszczególnych taksonów lub ich grup oraz ilościowych strukturach zespołów
Mieczaki morskie sa szczególnie przydatne do badania stref przybrzeżnych
Na zmianach fauny mieczaków opiera się rekonstrukcja historii Bałtyku
Dzieki badaniom mieczaków można określić przekształcanie zbiorników słodkowodnych w słonowodne, zmiany głębokości wody oraz temperature.
Punktem wyjscia do rekonstrukcji środowiska na podstawie mieczaków ladowych i słodkowodnych jest znajomość zycia poszczególnych gatunków, w czym można wykorzystac w najszerszym znaczeniu dane aktualistyczne, gdyz prawie wszystkie gatunki występujące w osadach czwartorzędowych to gatunki występujące obecnie
Szczególne znaczenie maja gatunki odznaczające się mala Walencja, w stosunku do temperatury, ilości opadów, rodzaju podloza, szaty roślinnej, czy charakteru jeziora.
Analiza polega na pogrupowaniu taksonów, według ich wystepowania w roznych rodzajach siedlisk. W lasach, na obszarach niezalesionych, o malej lub dużej wilgotności, w siedliskach ocienionych lub nasłonecznionych, lub w roznych rodzajach zbiorników - jeziornych lub rzecznych.
Subfosylne zespoly mieczaków sa na ogol tanacenozami (zmarły tam gdzie zyły), w roznym stopniu odpowiadającymi skladem zespolom żyjącym, czyli malakocenozom.
Zespoły znajdowane w miejscu naturalnej śmierci osobników (nekrocenozy) pozwalaja bezpośrednio scharakteryzowac ich siedlisko, a zespoły nagromadzone w drodze przemieszczania się po stoku czy napłakania (liptocenozy, allocenozy) dostarczaja inf o otoczeniu zbiornika sedymentacyjnego np. stoków i dna doliny, brzegów jeziora.
spektrum osadnicze (MSI) i gatunkowe (MSS)
Spectrum gatunkowe (MSS) pokazuje liczbe taksonów wchodzących w sklad każdej grupy ekologicznej w stosunku do ogolnej liczby taksonów w zespole i jako spectrum osobnicze.
Spektrum osadnicze (MSI) pokazuje liczbe osobników mieczaków w każdej grupie ekologicznej w stosunku do ogolnej liczby osobników.
Spectrum osobnicze - zespol mieczaków żyjących w miejscu pobrania probki
Spectrum gatunkowe - daje obraz fauny mieczaków żyjących także w sąsiedztwie miejsca
nagromadzenia szczatków
5 MALAKOLOGIA
- prof. Aleksandrowicz
- dotyczy badań muszli slimaków i małży
- z muszli przetrwają 2 warstwy nieorganiczne (weglanowe). Warstwa zewn - organiczna nie zachowuje się
- małze słodkowodne służyły w pradziajch do karmienia trzody chlewnej
- dzieli się na:
mikrofaunę
lepszy wskaźnik zmian środowiskowych
np. warunki edaficzne - struktura gleby
makrofauna
zwykle ograniczona do jednego regionu wystepowania
nie jest dobrym identyfikatorem bo bardziej odporne na zmiany temp i inne
- ważne jest ukształtowanie wierzchołka, wieczka
- cechy taksonomiczne:
forma otworu wejściowego
obecność warg, ząbków i fałdek
kształt i wielkość skorupek małż i slimaków
gabaryty są zalezne od temp srododwiska (o 20 - 100 % rożnicy)
liczba, wypukłość i kierunek skrętów
charakter dołka osiowego
rzezba powierzchni skorupki: gładkość, obecność guzków, linii przyrostów
niektóre cechy są obecne tylko gdy organizmy sa w pełni wykształcone
- malakofauna lepiej deponuje się w:
lessach - najlepsze są pokłady drobnoziarniste z dostępem do wody
martwice i trawertyny
kredy jeziorne i gytie
utwory aluwialne
osady rzeczne: mułki i iły
- analiza ilościowa - określanie liczebności okazów
struktura agregacji (zespoł występujących na danym terenie slimaków i małż poddanych działaniu taksonomicznemu)
MSS - dominacja
ilościowy skorupek danego gatunku do sumy wszystkich skorupek w zbiorze
MSI - stałość
Odsetek próbek w których dany gatunek wystepuje w stosunku do ogolnej sumy
wszystkich probek
stopień różnorodności zespołów
ocena identyczności zespołów
- podział:
gatunki ubikwistyczne
wszędobylskie
zawleczone (synantropijne, związane z gosp ludzką)
gatunki wodne
wód płynących i jezior
wód stagnujących i okresowo wysychających
ubikwistyczne
dla slimaków ruch wody nie jest tak wazny jak dla wioślarek
- wpływ działalności człowieka:
wylesienie prowadzące do redukcji siedlisk lesnych
powiekszenie terenów niezalesionych prowadzące do rozprzestrzeniania się siedlisk o
charakterze zbliżonym do stepów (wykorzystywane jako pastwiska)
zajmowanie dużych obszarów dla okresowego lub trwałego uzytkowania rolniczego
tworzenie sztucznych siedlisk o charakterze ruderalnym w formie wypalenisk, nasypów, hałd
zmiany stosunków wodnych
zanieczyszczanie środowiska
- badania fosforowe
sa brane pod uwagę jako miernik rozwoju osadnictwa
fosfor zawsze wystepuje jako związek, nie jako pierwiastek
antropologiczne zrodła fosforu:
uryna i fekalia zwierzęce i ludzkie
ciała zmarłych, mieso zwierzat, odrzucone czesci roślin
wykorzystywanie odchodów jako nawozu użyźniającego
tanacenoza - zmarly tam gdzie zyja, zespoły subfosylne
malakocenoza - zespoly żyjące
nekrocenoza - naturalna śmierć
liptocenoza - przez przemieszczenie się po stoku
allocenoza - przez napłakanie
6 PALEODIMNOLOGIA
np. rozwielitka
stenotermiczna - cieple, zimne wody, kwasne lub zasadowe
nerytyczna - strefa przybzezna, wody płytkie
pelagiczna - strefa wod głębokich
osady denne
fragmenty chitynowe
badania skorupiaków
skorupiaki sa jedna z najważniejszych i najbardziej charakterystycznych grup zwierzat
środowiska słodkowodnego. Maja szkieleciki zewn, zachowujące się lepiej lub gorzej, zaleznie od substancji chitynowych.
środowisko słodkowodne, szkieleciki zewn chitynowe zachowuja się fragmentarycznie.
wioślarki Cladocera
Najwazniejsza grupa w badaniach paleolimnologicznych sa wioślarki Cladocera. Stanowia one jeden z glw składników planktonu. Najbardziej znanym przedstawicielem jest rozwielitka (Daphia). Wioślarki zyja glownie w jeziorach, chociaz kilka rodzajów wystepuje w morzach i w zbiornikach słonowodnych.
W badaniach subfosylnych Cladocera badane od 20 lat (Frej, Berglud)
Powszechne wystepowanie oraz określone warunki ekologiczne daja duza przydatność do badan. Stenotermiczne - żyjące w cieplych lub zimnych wodach, preferujące kwasne lub zasadowe środowisko. Sa gatunki związane z płytkimi zbiornikami i strefa przybrzezna (nerytyczną) jezior oraz gatunki związane ze strefa wód głębokich (pelagiczną), a także gatunki o dużych wymaganiach edaficznych, a wiec bedace wskaźnikiem eutrofizacji.
W jeziornych osadach dennych szczatki Cladocera gromadza się licznie, od tys do kilkuset tys fragmentów w 1m3. sa to rózne trwałe chitynowe fragmenty, jak skorupki tułowiowe, tarczki głowowe, kapsułki jajowe czy efipia. Stwierdzono ze podczas sedymentacji w głębokich czesciach jezior szczatki pochodzące z roznych stref jeziora mieszaja się, dzięki czemu sklad zespolu kopalnego wioślarek dawac może inf o calym jeziorze.
Zoosztuki - liczy się osobno rozne elementy szkieletów poszczególnych taksonów, a za liczbe osobników danego gatunku, bedaca podstawa obliczen procentowych przyjmuje się liczby tych elementów, które występują w probce najliczniejszej.
Analiza Cladocera
Wykonuje się ja na probkach o znanej objętości, tak aby otrzymac ilość szczatków w 1 cm3 - czyli tzw frekwencję. Probkę rozdrabnia się gotując KOH, weglany w razie potrzeby usuwa się HCI, drobne czesci mineralne w HF, a grube fragmenty mineralne i organiczne oddziela się przez przesiewanie na sitach.
Oznaczenia wykonane sa w płynnych preparatach mikroskopowych. Ponieważ w jednej probce zykle znajduje się szczatki przedstawicieli 20-30 gatunków, przyjęto ze oznaczac należy przynajmniej 200 sztuk szczatków, aby uzyskac wyniki statystycznie właściwe.
Małżoraczki (Ostracoda)
Maja dwuklapową skorupkę, do której chowaja się w całości, a wiec z wygladu przypominaja malze, sa jednak od nich mniejsze (0,5-2 mm). Zyja glw w środowisku wodnym, tylko kilkadziesiąt gatunków zyje w środowisku słodkowodnym. Większość z nich zyje w strefie litoralnej, o głębokości sięgającej do 9 m na dnie zbiorników, czasem zagłębiając się na kilka cm. Tylko gatunki zimno lubne zyja w głębokich czesciach jezior. Sa tez gatunki żyjące na roślinach wodnych. Stwierdzono obecność malozraczkow w wilgotnych środowiskach ladowych.
Pancerzyki Ostracoda sa impregnowane węglanem wapnia, występuja wiec w środowisku alkalicznym, najczęściej w kredzie jeziornej, natomiast w kwaśnych osadach organicznych na ogół ich brak. Wśród małżoraczków czwartorzędowych znane sa gatunki wskaźnikowe dla wod zimnych i cieplych. Sa one tez dobrymi wskaźnikami zmian poziomu wody, szczególnie wybrzeży morskich z wyraźnymi pływami. Rozne gatunki małżoraczków zyja w roznych zasoleniach.
7 OWADY
dojrzale owady dobrze zachowuja się w osadach płytkowodnych zbiorników, przy brzegach jezior, w zakolach rzek, w torfowiskach, a w osadach dennych często spotyka się szczatki larw i kapsułki jajowe.
W badaniu czwartorzędu najbardziej przydatna grupa okazały się chrząszcze (Coleptera), gdyz ich chitynowe, odporne pokrywy trwale się zachowuja i sa tak zróżnicowane, ze umożliwiają identyfikacje subfosylnych szczatków z dokładnością do gatunku.
Ewolucja chrząszczy zakończyła się w trzeciorzędzie, zmiany jakim ulegały w czwartorzędzie były minimalne. Wiele gatunków chrząszczy wykazuje scisle przywiązanie do środowiska (glownie warunki termiczne). Szczegolna właściwością chrząszczy jest możliwość ich b szybkich wędrówek jako reakcji na zmienione warunki środowiska.
Drugi owad to Chrinomidae - ochotkowce. Larwy wielu gatunków muchówek z rodziny ochotkowatych zyja w rozmaitych środowiskach wodnych. Jest to grupa zroznicowana, znanych jest przeszło 2 tys gatunków, a wśród nich oprocz form eurytopowych, sa także scisle związane z określonymi warunkami środowiskowymi. Spotyka się je w wodach płynących, w malych zbiornikach, a nawet kałużach. Najliczniej występują w jeziorach. Zyja w strefie litoralnej i prefundalnej. Duze zróżnicowanie termiczne, rodzaju jeziora itp. (stopien utlenienia zbiornika, ph). W stanie kopalnym zachowuja się zbudowane z substancji chitynowej tarczki głowowe i aparaty gebowe (analiza jak w analizie Cladocera). Do analizy najlepiej nadaja się osady najgłębszych czesci jezior, gdyz tam otrzymac można najpelniejszy obraz składu gatunkowego.
8 KREGOWCE
w badaniu kregowców przydatne sa materiały znajdowane w wypełnieniach jaskin, studni i innych form krasowych, w których w sprzyjających warunkach szczatki zwierzat niejednokrotnie gromadziły się przez dłuższy okres, dzieki czemu istnieje możliwość przesledzenia zmian składu fauny w czasie. Uzycie szlamowania do badania jaskin.
Ryby, plazy, gady, ptaki prawie nie uległy zmianom ewolucyjnym w plejstocenie i maja swoje odpowiedniki w gatunkach współcześnie żyjących,
natomiast wśród bardziej progresywnych szczepów ssaków daja się w tym czasie przeledzic zmiany ewolucyjne prowadzace nawet do powstania nowych gatunków. Z dużych ssaków naleza do nich słoniowate, jeleniowate, niedźwiedziowate, które posłużyły do wydzielenia poziomów biostratygraficznych.
Wśród drobnych ssaków najszybsza ewolucja charakteryzuja się gryzonie. Za najciekawsza pod wzg badawczym uznano nornikowate, szybko zajęły dominujaca pozycje ekologiczna w calej domenie helarktycznej. Jej przedstawiciele dominuja w strefie umiarkowanej i chlodnej Eurazji i Ameryki Płn oraz Afryce Płn. Systematyka nornikowatych opiera się na ewolucji zebów trzonowych polegającej na postępującym hipsodontyźmie czyli wzroście koron zębowych przy jednoczesnym zaniku korzeni.
Szczatki ryb, fragmenty szkieletów oraz łuski, sa znajdowane w osadach lądowych, sa oczywiście pozostałością łupów drapieżników i świadczą o istnieniu w okolicy zbiornika wodnego. W osadach jeziornych znajdowane sa rzadko, trudne jest oznaczenie gatunkowe.
Większość gatunków ptaków ma duze możliwości adaptacyjne, w skutek czego zyje w roznych strefach klimatycznych, jednak uwzględniając sezonowe wędrówki można przez analogie ze wsp danymi określić ich geofizyczny zasieg i sprecyzowac środowisko lęgowe.
Stosunkowo najmniej przydatne z punktu widzenia interpretacji ekologicznej sa drapieżne, wykazujaca na ogół duża tolerancje klimatyczna.
- hypsodontyzm u gryzoni i kopytnych
polega na zwiekszeniu koron zebowych i często na zaniku korzeni. Związany z potrzeba rozcierania dużych ilości twardego pokarmu roślinnego, jaka daje sawanna i step. Rozwoj konczyn umożliwiający szybkie poruszanie się zwierzat świadczy o przystosowaniu się do zycia w otwartych przestrzeniach.
Reguła Bergmana - wzrost wielkości ciepłokrwistych zwierzat w zimnym klimacie!
Ssaki
O łowiectwie świadczy podobny udzial osobników żeńskich i meskich, przewaga osobników starych lub młodych, czyli latwiej padających lupem łowców.
O hodowli bydła na mieso świadczy brak osobników starych i rownowaga miedzy płciami, a o hodowli na mleko świadczy duza przewaga dorosłych osobników rzenskich.
Tkanka kostna (taxtus osseus)
Elementy komorkowe osteoblasty (formy mlodociane)
Osteocyty (formy dojrzałe)
Kosc jest glw zbudowana z istoty międzykomórkowej - wlokna kalogenowe
Sole wapnia
Osteon
zbudowany na kształt źdźbła zboża, obejmuje wolna przestrzen zwana kanałem ośrodkowym osteonu (kanałem Hoversa) oraz koncentrycznie nawarstwiające się blaszki kostne osteonu, zwane blaszkami Haversa, które buduja wspomniany kanał, słuzy on do pomieszczenia naczyn krwionośnych zaopartujacych trzon kosci