PODSTAWY PALEONTOLOGII
Era afityczna 3,2-4,6 mld lat temu- brak śladów życia.
Era eofityczna 1,2-3,7 mld lat temu - pierwsze organizmy bezjądrowe, bakterie, sinice, archeobakterie, drożdże i niektóre glony.
Era paloeofityczna antrakofitzcyna- późny sylur i wczesny pierm
Wczesne fazy ewolucji roślin z zielenic polegały na przejściu z wodnego do lądowego trybu życia. Pierwsze rośliny miały charakter przejściowy i zamieszkiwały środowisko półwodne lub półlądowe.
Wyróżnic można 3 etapy rozwoju palofitycznej flory, przede wszystkim roślinności lądowej:
• Pierwszy etap trwał od górnego syluru przez dewon dolny do dewonu środkowego, powierzchnie lądów zasiedlają kolejno: mszak, rynofity, trymerofity i zosterofilofity. Następnie paprotniki początkowo zielne później krzewiaste, później widłaki, skrzypy i paprocie właściwe.
Rynofity - najpierwotniejsze pionierskie rośliny lądowe. Zapoczątkowały wszystkie linie rozwojowe, prowadzące do współcześnie żyjących lądowych gatunków roślin. Rynofity wymarły pod koniec dewonu 370 mld lat temu.
Zostereofilofity - praprzodkowie współczesnych widłaków.
Trymerofity - zapoczątkowały dwa szeregi rozwojowe roślin lądowych: skrzypów i paproci oraz pranagozalążkowych, które swoją drogą dały początek przeważającej części żyjących współcześnie roślin lądowych.
Kolejne etapy ewolucji roślin:
• etap drugi - roślinność opanowuje większe obszary lądowe, nowy element flory - klinolisty - paprocie nasienne i inne prymitywne rośliny nagozalążkowe.
• etap trzeci - okres szczytowego rozwoju roślinności palofitycznej, składający się z drzewiastych paprotników, paproci nasiennych, drzew kordaitów i pierwszych roślin szpilkowych. Maksymalna akumulacja materiału fitogenicznego przypada na fazę karbońską.
Euroamerykańska prowincja obejmowała wschodnią część ameryki północnej i północną cześć ameryki południowej i południową część Grenlandii, prawie całą Europę w tym Polskę, północno-zachodnia część Afryki bliski wschód. Flora tej prowincji charakteryzowała się znaczna przewaga roślin widlastych, tropikalnych.
Gondwańska prowincja karbon- Indie, Iran , Australia, południowa część ameryki południowej. Brak form widłaków, obecność specyficznych paproci, rośliny szpilkowe.
ERA MEZOFITYCZNA
Obejmuje perm, trias, jure i dolna kredę, czyli okres od 260-100 mld lat temu
Była to era rozkwitu roślinności nagozalążkowych. Ogólny obraz roślinności mezofitycznej był zupełnie odmienny. Od flory paleolitycznej, nie ma potężnych drzewiastych widłaków, skrzypów, kordaitów i staropaproci. Nowe grupy roślin nagozalążkowych ze szpilkowymi, miłorzębami, sagowcami i benetytami.
Z utworów mezofitycznych są znane najstarsze szczątki odnoszone do roślin gniotowatych.
Późny perm - początek 1-szego etapu rozwój widłaków i roślin skrzypowych.
Wczesny trias - koniec 1-szego etapu rozwoju ery mezofitycznej.
Środkowy trias - początek 2-go etapu, występowanie pierwszych roślin gniotowych, dalszy ciąg rozwoju nagozalążkowych, miłorzębów, sagowców, optymalny udział szpilkowych.
Darwin w 1832 odkrył Agua de la Zorra - czyli Las Darwina, myślał, że to są szczątki roślin z permu. A to trzeciorzęd
Środkowa jura- koniec 2-go etapu.
Górna jura- początek 3-go etapu, optymalne występowanie benetytowych, liczne miłorzęby, pod koniec etapu wzrost kopalnych roślin okrytozalążkowych.
Wczesna kreda- lasy tworzą sagowce, benetyty, szpilkowe i miłorzębowe, bujne lasy.
ERA KENOFITYCZNA
- to najmłodsza era roślinności (od późnej kredy do dziś). Inaczej nazywana nowożytną, w czasie tej ery zaczęła panować na całej kuli ziemskiej roślinność okrytozalążkowa.
Późna kreda - sekwoje.
Lasy przybrzeżne - osobny ekosystem.
Paleocen - mszaki widłakowe, skrzypowe, paprocie, sagowce, szpilkowe.
Eocen-
Oligocen - lasy szpilkowe.
Miocen - obok roślin subtropikalnych (palmy, figowce, mirty) roślin chłodniejszego klimatu (dęby, sosny, wierzby, sekwoje).
Plejstocen - wielkie zmiany wywołane zlodowaceniami.
Animalnia- królestwo zwierząt
Gąbki- Porifera - najprostsze bezkręgowce beztkankowe. Mają nieregularne kształty i są zbudowane z wielu typów Komorek. Organizmy morskie, niespotykane w słodkowodnych jeziorach, są filtratorami, wychwytują pokarm z otaczającej wody. Np. bakterie lub drobny nanoplankton. Niektóre gąbki wytwarzają wewnętrzny szkielet podtrzymujący ciało. Inne gąbki wytwarzają szkielet węglanowy lub krzemionkowy w formie małych igiełek - nazywane spikulami. Doskonale zachowują się w stanie kopalnym.
Stromatoporoity - grupa form wymarłych, ordowik-perm. Organizmy morskie tworzące wapienne (kalcytowe) szkielety o rozmaitych kształtach. Duże znaczenie skałotwórcze, wapienie amfiporowe, wapienie stromatoporowo-amfiporowe (dewon).
Archeocjaty - tworzyły najstarsze rafy koralowe morskie, maja podobny wygląd i budowę do gąbek. Wytwarzały wapienne szkielety w kształcie stożka lub walca o podwójnych ścianach oddzielonych wolna przestrzenią. W Polsce w 2007 znalezione w wapieniach wojcieszowskich koło wsi Wojcieszów.
Jamochłony - prekambr, kambr, dziś. Występują w dwóch postaciach morfologicznych polip i meduza.
Anthozoa - ordowik, dziś. Z parzydełkowców kopalnych koralowce są znane najlepiej, ponieważ są to formy wytwarzające węglanowe szkielety, są organizmami bentosowymi, wyłącznie morskimi. SA prawie drapieżnikami uzbrojonymi u czułki z komórkami parzydełkowymi (knidoblasty). Rafy koralowe rosną powyżej średniego poziomu morza. Typy kolonii: plokoidalna, dendroidalna, ceroidalna.
Scleractina - koralowce sześciopromienne, w strzelcach opolskich w PL.
Ekologia kolarowców:
- koralowce sa dobrymi wskaźnikami ekologicznymi,
- ciepłe wody od 18 do 30 st C,
- normalne zasolenie 2,8- 3,6 promila,
- głębkość od 5 do 13 m, rzadziej do 45m,
- strefa fotyczna - odpowiedni ilość światła,
- nie ma ich w ujściach rzek i strefach zanieczyszczonych, poniżej podstaw falowania,
- są związanie z glonami, z którymi żyją w symbiozie, glony dostarczają im tlenu.
Mollusca - mięczaki
- Obunerwce
- Jednotarczowce
- Ślimaki
- Małże
- Łódkonogi
- Głowonogi
Mięczaki - liczą około 130 000 gatunków, są po stawonogach najbardziej zróżnicowany typem. Zamieszkują oceany, morza otwarte, jeziora słodkowodne a nawet lądy.
Cechy w budowie mięczaków:
- muszla zbudowana z węglanu wapnia, lub aragonit, kalcyt,
- protokoncha - komora początkowa muszli lub muszla larwalna,
- jama płaszczowa = jama oddechowa, w której znajduję się mięsisty płat płaszcza wytwarzający muszlę,
- większość oddycha za pomocą piórkowatych skrzeli,
- do zdobywania pokarmu używają tarki, zwanej radulą,
- noga, służy do lokomocji,
- system cyrkulacji - syfon,
- rozmnożenie drogą płciowa, posiadają gonady.
Gromada: Amphineura - obunerwce
- kambr-rec,
- w stanie kopalnym jest znane 100 gatunków, należących do podgromady Polyplacophora (wielkopłytowce, chitony).
Cechy:
- najprostsza grupa mięczaków,
- nie mają oczu, ale maja wrażliwe na światło komórki pod tarkowy organ smakowy,
- liczne skrzela rozmieszczone w jamie płaszczowej wzdłuż nogi,
- ciało ma zwykle długość 2,5-7,5 cm,
- maja bardzo długą radulę (tarkę) 17 ząbków,
- muszla składa się z 8 płytek wapiennych z 3 warstw,
- płytki muszlowe otoczone są grubym oskórkiem pokrytym igłami i łuseczkami wapiennymi, które najczęściej są znajdowane w stanie kopalnym,
- chitony preferują podłoża twarde, do których mogą przywierać się swoją szeroką nogą i występują do głębokości 5000 m, ich pokarmem są glony, mszywioły, stułbiopławy itp.
Gromada:: Monoplacophora - jednotarczowce:
- kambr-dziś
Cechy:
- muszla,
- ciało przytwierdzone do muszli za pomocą 8 par mięśni,
- głowa z oczami,
- przemieszczają się pełzając na szerokiej nodze,
- używają tarki (radula) do zdrapywania materii organicznej z podłoża,
- dwie pary skrzeli.
Gromada: Gastropoda- ślimaki:
- kambr-dziś
Cechy:
- są najbardziej spokrewnione z jednotarczowcami, maja prawie taką samą budowę ciała,
Nowe elementy:
- skręcony układ pokarmowy,
- bardzo rozwinięta i dobrze wyodrębniona głowa z otworem ustym, oczami i jedną lub dwoma parami czułków,
- radula, która może czasami posiadać 2 małe płytki rogowe zwane szczękami; Conus - gruczoł ślinowy może wydzielać substancje trujące,
- bardzo skomplikowana i zróżnicowana budowa muszli, wyróżnić można muszę larwalna - protokoncha - osłona ciała w stadium larwalnym oraz telekonchę, osłona ciała do momentu gdy larwa osiądzie na dnie,
- większość to morskie drapieżniki, nielicznie przystosowały się do życia w wodach słodkich,
- niektóre formy zyskały możliwość oddychania powietrzem atmosferycznym i zdolność do życia na lądzie.
Różnorodność typów muszli.
- stożkowana, planospiralna, inwolutna, nieregularne zwinięta, ewoluta,
Archeogastropody:
- ślimaki o pierwotnej budowie, posiadają parzystę gonady, 2 skrzela, przedstawiciel Belerophon (od mitycznego bohatera, bo muszla przypomina kształtem jego hełm), wyst. sylur-wczesny trias.
Neogastropoda:
- traciły prawe skrzele, osfaridium i komorę serca, prawe osfariudium zostało i funkcjonuje jako gonada.
Nagromada: Bivalvia- małże:
- kambr- dziś,
Cechy:
- budowa ciała małża jest jeszcze bardziej skomplikowana w porównaniu ze ślimakami,
- typowe elementy: noga, worek trzewiowy, płaszcz, skrzela.
Nietypowe:
- brak głowy (utracona w czasie ewolucji),
- noga jest zawsze z przodu ciała (służy do lokomocji, albo zagrzebywania się w osadzie),
- otwór ustny umieszczony tuż nad noga, bez tarki, ale jest para przydatków gębowych, są filtratorami, ale są też formy mułożerne,
- z tyłu wykształcone 2 syfony do filtracji wody,
- bisior - splot nitkowatych tworów z wydzieliny gruczołu w nodze, twardniejących w zetknięciu z wodą,
- są dobrymi wskaźnikami podłoża (temp., głębokość, twardość).
Zamek - struktura łącząca 2 płaty -skorupki muszli małż.
Rodzaje: kryptodontowy, izodontowy, akrydontowy itp.
Charakterystyka zamka:
- w worku trzewiowym znajdują się główne organy wewnętrzne oraz mięśnie zwierające skorupki (adduktory),
- muszla składa się z 2 skorupek, dla otwiera jest elastyczne więzadło, które jest w części grzbietowej skorup.
Rudysty - wymarły w kredzie, pod koniec kredy, razem z dinozaurami. W kredzie nie było raf koralowcowych tylko były zdominowanie przez rady rudystowe. Jak wymarły pojawiły się koralowce.
Małże - najlepsze wskaźniki środowiska, grupa stenohaliczna - ważne jest zasolenie, bioidentyfikatory.
Scaphopoda - łódkonogi:
- mięczaki morskie, żyjące na różnych głębkościach,
- musze charakterystyczne o kształcie stożkowatej rurki, otwartej na dwóch końcach,
- nitkowate czułku chwytne na głowie, ciało okryte płaszczem,
- maja radulę,
- grupa bardzo konserwatywna,
- niewiele się zmieniły od ordowiku do dzisiaj.
Gromada: Cephalopoda - głowonogi:
- pierwsze to łodzikowate znane od kambru,
- we wczesnym dewonie wyodrębniły się amonitowate, które od końca dewonu do końca kredy były jedną z głównych grup nektonu,
- z karbonie z łodzikowatych pojawiły się mątwy i wymarłe w jurze aulakoceratidy,
- pod koniec traisu pierwsze kalmary, a pod koniec jury pierwsze ośmiornice,
- z początku jury znane są belemnity, do końca kredy są główną grupą nektonu morskiego,
- pod koniec kredy 70-80% grupy głowonogi wymiera, m.in. amonity, benemity, wiele łodzikowatych.
Spiralia - tworzy grupę głowonogów, niewielka musza wewnętrzna, zwinięta spiralnie, podzielona przegrodami.
Żeglarki- właściwie nie tworzą muszli a jedynie komory lęgowe, które są odrzucane przez samice po wykluciu się młodych.
Łodziki - jedyne współczesne głowonogi, które mają muszlę zewnętrzną! Inne głowonogi nie mają muszli. Muszla ta przedzielona przegrodami, tworzą one komory, które wypełniane są gazem, dzięki temu się poruszają. Obecnie można spotkać 6 gatunków.
Belemnity - z łaciny pocisk, miały muszle złożoną tzw. rostrum będące przeciwwaga dla części muszli wypełnionej gazem, pełniącej funkcje narządu hydrostatycznego.
Amonity - grupa różnorodna, od dewonu do końca kredy, wymarłe głowonogi. Wyróżnia się ponad 8 tys. gatunków. Szybka ewolucja, ważne skamieniałości przewodnie. Muszle zwinięte w 1 płaszczyźnie bądź nieregularna, wewnątrz podzielona na komory przez przegrody. Łączy się ze ścianami wzdłuż tzw. linii zatokowych (lobowych).
Annelida - Pierścienice
Wieloszczety - Polychaeta
Rząd Errantida - wolno żyjące nie wytwarzające szkieletu oprócz aparatu szczękowego
Rząd Sedentarida - wieloszczety osiadłe i wytwarzające szkielet
Rząd Sedentarida
Tryb życia - morski, osiadły, mogą leżeć na dnie, cementować się do podłoża, skał, muszli, wodorostów, traw morskich lub drążyć w wapieniach.
Szkielet ma kształt rurki organicznej, lub zbudowanej z kalcytu.
Np. Spirobis.
Wieloszczety kopalne są ważnymi składnikami skałotwórczymi, nagromadzenia rurek z rodzaju Serpula tworzą tzw. Wapenie serpulowe.
TEntaculata - czułkowce
Typ bezkręgowców obejmujący gatunki w budowie ciał których wyróżnia się: tułów - mieszczący narządy oraz lofofor - przedni odcinek ciała wyposażony w czułku napędzające pokarm.
Czułkowce prowadzą osiadły tryb życia są wśród nich gatunki żyjące w wytworzonych przez siebie rurkach. W rozwoju występuję larwa typu trochofory.
Z grup kopalnych do czułkowców należą ramienionogi i mszywioły.
Gromada: Brachiopody - ramienionogi
Występują we wszystkich morzach głównie w paśmie wód przybrzeżnych do głębokości 300 m. osiągają długość od 1 mm do ponad 8 cm. Pokrojem zew przypominają małże, ciało pokryte jest muszlą z dwóch skorup, ale skorupka grzbietowa jest mniejsza od brzusznej. Skorupki połączone mięśniami oraz zamkiem (articulata - zawiasowe) albo wyłącznie mięśniami (inarticulata-bezzawiasowe). W przedniej części lofofor. Prowadzą osiadły tryb życia. Odżywiają się planktonem roślinnym. Są rozdzielnopłciowe, zapłodnienie występuję na zewnątrz muszli samicy, larwa po wykluciu pływa swobodnie, następnie osiada i ulega przekształceniu w postać dorosłą.
Lingula - żyjąca skamieniałość, kambr-rec (Inarticulata-bezzawiasowe)
Mucrospirifer - środkowy dewon (Artucilata-zawiasowe)
Rhynchonella - jura (zawiasowe)
Terebratula - górna kreda (zawiasowe)
Gromada: Bryozoa - Mszywioły (ordowik-rec)
Występują w wodach słodkich, morzach prawie całego obszaru kuli ziemskiej w formie kopalnej, poszczególne osobniki - zooidy maja określone funkcję.
Kolonie mszywiołów mają zazwyczaj kształt rozgałęziony, kolczasty. Od kilku mm do kilku m. występuję przemiana pokoleń, rozmnażają się płciowo i bezpłciowo.
Znanych jest ok. 3800 dzisiejszych i około 16000 wymarłych gat. Osadzają się głównie na dnie morza. Obumarłe kolonie mszywiołów są składnikiem mułu dennego, nie pozostawiają po sobie trwałych budowli. Większość to organizmy stenohaliczne i stenobatyczne. Zamieszkuja głębokości do 200 m. czyli sa dobrymi wskaźnikami paleoekologicznymi.
Np. Fenestellidae - kreda. Rhombopora - karbon.
ARTHROPODA - Stawonogi
Ciało pokryte kutykulą, segmenty ciała tzw. tagmy (tułów, głowa, odwłok).
Najstarsze: marella - Burgess Shale - środkowy ordowik.
Staroraki - ordowik i sylur.
Rosną skokowo - linieją. Pozostaje po nich wylinka. W stanie kopalnych zachowują się wylinki.
Gromada: Trylobita - trylobity (kambr-perm)
Grupa organizmów wymarłych, ciało których miało na segmencie głowowym jedną parę dwugałęzistych czułków. Pozostałe odnóża funkcja lokomotoryczna.
Morskie organizmy bentosowe. Ciało składało się z 3 części: głowa, tułów i odwłok. I pokryte pancerzem (chityna, węglan wapnia). Niektóre maja zdolność zwijania pancerza - rodzaj Phacops. Przez policzki biegnie szew policzkowy. Szew ten dzieli każdy policzek na 2 części. Na szwie znajduję się oko. Bardzo złożone oko - do 15 tys soczewek, zbudowane soczewki są z kryształów kalcytów ustawionych optymalnie pod względem optycznym. U niektórych grup oczy zanikały, co sugeruję, że mogły żyć w dennych osadzie lub też środowisku głębokowodnym.
Gromada: Crustacea - skorupiaki (kambr-dziś)
Bardzo zróżnicowana, na głowie 2 czułku, wykształcone żuwaczki i 2 pary szczęk. Głowa zrasta się z tułowiem tworząc głowotułów. Fałd ciała wytwarza pancerz - tzw karapaks (z chityny lub też z węglanem wapnia).
Np. skrzypłocze, kraby, pająki, skorpiony, krewetki.
Podgromada: Ostracoda- małżoraczki (kabr-dziś)
Bardzo małe do 2,5 cm dł. Zyja w morskim lub słodkowodny środowisku. Bentos ruchomy, ale mogą też swobodnie pływać. Pancerz zbudowany z 2 skorupek. Są dobrymi wskaźnikami środowiska, wrażliwe na tempareture, zasolenie, głębokość. Mają znaczenie stratygraficzne tylko w niektórych okresach - ordowik, sylur, przełom dewonu i karbonu oraz przełom jury i kredy.
Conchostraca - muszloraczki. Wody słodkie, ciało okryte skorupką. Późny trais.
Szkarłupnie - Echinodermata (kambr-dziś)
Wywodzą się z osiadłych półstrunowców. Caproidea - najstarsze szkarłupnie z kambru. Zwierzęta wyłącznie morskie, bentosowe. Prowadzące ruchomy bądź osiadły tryb zycia. Mułożercy, padlinożercy, detrytusofagi. Charakterystyczną checą anatomiczna jest promienista symetria ciała. System kanałów wodnych - tzw układ ambulakralny, steruje funkcjami oddechowymi, pokarmowymi, lokomotorycznym, nie ma układu wydalniczego, posiadają otwarty układ krążenia, brak serca. Szkielet wewnętrzny wapienny zbudowany z licznych drobnych płytek.
Wyróżniamy 7 gromad:
- wężowidła
- strzykwy,
- rozgwiazdy,
- liliowce - Crinoidea
- pączkowce - Blastoidea
- pęcherzowce - Cystoidea
- jeżowce - Echinodea
3 pierwsze grupy - preferują dna szelfowe i epikontynentalne mórz. Spotykane są ich pojedyncze elementy szkieletowe.
Strzykwy - pełzające pod nie morskim.
Wężowidła - duże rozmiary, żyją przy dnie.
Rozgwiazdy - drapieżniki.
Pączkowce - pojawiły się w kambrze, wymarły w permie.
Wężowidła - ordowik, pojawiły się i zniknęły. Maja hydrofora.
Liliowce - ordowik-dziś. Jedna z najstarszych grup szkarłupni. Osiadły tryb życia. Podłoże muliste lub piaszczyste. Łodyga, kielich, ramiona z wew szkieletem. Szkielet z licznych drobnych wapiennych płytek. W kielichu kanały systemu wodnego wraz z ramionami tworzy tzw. koronę. Ramiona sa giętkie i wychwytują z wody pokarm. Żywią się mikroorganizmami, larwami, drobnymi cząsteczkami unoszącymi się w wodzie.
Jeżowce - `morscy piraci', ciało kuliste, symetria promienista. Szkielet wewnętrzny. Powierzchnia pancerza pokryta kolcami, połączone z nich ruchomo. Poruszają się za pomocą mięśni. Otwór gębowy po dolnej stronie pancerze. I wyposażony w aparat szczękowy zwany Latarnia Arystotelesa. Wszystkożerne. Zamieszkują różne strefy mórz. Nawet do 7 000 m głębokości.
Półstrunowce - kambr-dziś. (Hemichordata). Współcześnie tylko 100 gatunków. Wyłącznie morskie, bentosowy i planktoniczny tryb życia. Obecnośc notochordy - wypustka przedniej części przewodu pokarmowe, uważana jest na odpowiednik struny grzbietowej u strunowców.
Pióroskrzele - Pteriobranchia. Drobne półstrunowce żyjące w morzach, głównie na półkuli południowej. Wyłącznie bentos osiadły. Zooidy połączone ze sobą tworem ciała - tzw. stolon. Rozmnażają się przez pączkowanie.
Graptolity - kambr środkowy-karbon dolny. To jedyna gromada półstrunowców, całkowicie wymarła, były niewielkimi organizmami morskimi, kolonijnymi i prowadziły bentoniczny , planktoniczny i epiplanktoniczny tryb życia. Gromada ta przeszła szybką ewolucje.