1. Co to jest geologia historyczna i z jakimi naukami jest spokrewniona?

Geologia historyczna - nauka o rozwoju Ziemi (a zwłaszcza skorupy ziemskiej) i świata organicznego w przeszłości geologicznej. Zajmuje się też rekonstrukcją środowiska geograficznego różnych obszarów Ziemi w różnych momentach przeszłości (paleogeografia). Jest spokrewniona z paleontologią, fizyką, mineralogią, petrologią, sedymentologia.

2. Jaki jest zakres materialny geologii historycznej?

Geologia historyczna zajmuje się stratygrafią (badaniem wieku i następstwa wiekowe skal), paleografią (rekonstrukcją geografii powierzchni Ziemi w różnych okresach przeszłości geologicznej, a szczególnie rozmieszczeniem lądów i mórz, rzek, jezior, bagien, pustyń, gór), paleoklimatologią (odtwarzaniem klimatów w dziejach ziemi), paleoekologią (odtwarzaniem dawnych środowisk)

3. Ważne postacie w rozwoju geologii historycznej i stratygrafii?

Niels Stensen udowodnił w XVII, że część skał powstaje na drodze sedymentacji, czyli że są to skały osadowe. Sformułował także tzw. zasadę superpozycji, do dziś bardzo ważną w geologii. Był też propagatorem tezy, że skamieniałości są pochodzenia organicznego. Wprowadził podział dziejów Ziemi na epoki geologiczne W drugiej połowie XVIII Giovanni Arduino i Abraham Gottlob Werner podjęli próbę ujęcia pierwszych podziałów skał w kontekście historycznym, tworząc tzw. „neptunistyczny” model powstawania skał. Zakładał on, iż skały powstawały w warunkach morskich promował idee katastroficzną. Drugi model tzw. „plutoniczny” zakładał iż prawa naturalne są nie zmienne (idea uniformitaryzu) skały zostały uformowane pod ziemią. Został on rozwinięty przez James Huttona. Twórcą stratygrafii był angielski inżynier William Smith, który w 1795 roku odkrył podczas budowy kanałów, że w warstwach skalnych są obecne charakterystyczne dla nich skamieniałości, które pozwalają te warstwy identyfikować i określać ich wiek geologiczny

4. Co to są prawa konfiguracyjne i immanentne, aspekt obiektów materialnych, odmienne rodzaje praw..?

Prawa konfiguracyjne- mniej lub bardziej złożone systemy obiektów materialnych(konfiguracji). Określają stan Wszechświata lub jego poszczególnych części w danym momencie (planety, geosfery, skorupę oceaniczną, górotwory).

Prawa immanentne-stałe, niezmienne lub w dużym stopniu stałe, inferentne, ahistoryczne. Prawa fizyczne, chemiczne. Większość praw(o ile nie wszystkie) są konfiguracyjne.( można przyjąć istnienie Boga za prawo immanentne)

5. Podstawowe zasady stratygraficzne (Stensena i innych np. Huttona, Smitha.)

Zasady Steno były konfiguracyjne, tzn. „mniej lub bardziej złożone systemy obiektów materialnych (konfiguracji), niepowtarzalne, przemijające w czasie, historyczne określają stan wszechświata lub jego poszczególnych części w danym momencie”

-zasada pierwotnej superpozycji- pierwotnie warstwy leżał od najstarszej do najmłodszej niżej starsze, wyżej młodsze

-zasada pierwotnej ciągłości- warstwy pierwotnie były ciągłe: )

-zasada horyzontalności- wszystkie warstwy osadzały się poziomo(w horyzoncie)

Aktualizm (zwany również uniformitaryzmem lub uniformitarianizmem) - sformułowana przez Jamesa Huttona (Theory of the Earth, 1795), a rozwinięta przez Charlesa Lyella (Principles of Geology, 1830) zasada geologiczna przyjmująca, że czynniki fizyczne i chemiczne oddziałujące na skorupę ziemską były w przeszłości podobne do dzisiejszych, co pozwala na podstawie współczesnych obserwacji określać przebieg dawnych procesów geologicznych. Metoda ta streszcza się w haśle "teraźniejszość jest kluczem do przeszłości". Jednym z pierwszych dowodów tej koncepcji były przeprowadzone przez Huttona dokładne badania erozji w dolinach rzek oraz tworzenia się osadów u ich ujść - ich wyniki wskazywały, że długotrwale działające procesy geologiczne, takie jak erozja, sedymentacja, dyslokacja i wypiętrzanie, mogą być wyjaśnieniem tworzenia się pokładów skalnych zawierających szczątki kopalne.

William Smith (ur. 23 marca 1769 w Churchill w hrabstwie Oxfordshire, zm. 28 sierpnia 1839 w Northampton) - angielski geolog, zapoczątkował wykorzystanie skamieniałości do korelacji profili i datowania skał, autor pierwszych map geologicznych Anglii.

6. Rozwój teoriopoznawczych podstaw geologii historycznej (neptunizm, plutonizm,

katastrofizm, uniformitaryzm, gradualizm, punktualizm, katastrofizm uniformitarystyczny,

neokatastrofizm, ekspansjonizm, teoria tektoniki płyt..)

Plutonizm - istniejąca dawniej koncepcja, opracowana w XVIII wieku przez Jamesa Huttona, zakładająca, że wszystkie skały istniejące na Ziemi powstały na skutek działalności wulkanicznej m.in. zastygania magmy.

Neptunizm - jeden z dawnych kierunków w geologii, funkcjonujący na przełomie XVIII i XIX wieku, będący w opozycji do plutonizmu. Nazwa wywodzi się od rzymskiego boga mórz - Neptuna. Zakładał, że wszystkie skały powstały poprzez krystalizację lub osadzanie ze środowiska wodnego. Koncepcja ta okazała się słuszna w ograniczonym stopniu, jedynie w odniesieniu do niektórych skał osadowych. Przedstawicielami neptunizmu byli: Abraham Gottlob Werner, Jean Baptiste Lamarck.

Katastrofizm - teoria z dziedziny geologii i biologii historycznej, zaprezentowana w 1812 roku przez Georgesa Cuviera, francuskiego zoologa i paleontologa, która zakładała, że wielkie obszary Ziemi podlegają regularnie gwałtownym przemianom geologicznym, które mają dramatyczny wpływ na biosferę. Katastrofizm usiłował pogodzić rozpowszechniony ówcześnie pogląd na pochodzenie różnorodności biologicznej, stworzenie form żywych w swej obecnej postaci przez Boga, z obserwacjami przemian w materiale kopalnym. Hipoteza katastrofizmu głosiła, że Ziemię w przeszłości nawiedzały katastrofy, zupełnie niszczące życie, a Bóg stwarzał nowe formy. Pierwowzór tej hipotezy można znaleźć w wierzeniach ludów indoeuropejskich, w tradycji antycznej, przekazanej w Metamorfozach Owidiusza. Głównym proponentem katastrofizmu był genialny anatom i paleontolog francuski, Georges Cuvier. W tym klimacie nowo odkryte ogromne gady nazwano "gadami przedpotopowymi", które według katastrofistów nie zmieściły się na Arce Noego i zginęły w czasie opisywanego w Biblii Potopu. Pewne tezy katastrofizmu znalazły potwierdzenie we współczesnej geologii, w postaci hipotez o uderzeniach dużych bolidów powodujących epizody masowego wymierania organizmów.

Aktualizm (zwany również uniformitaryzmem lub uniformitarianizmem) - sformułowana przez Jamesa Huttona (Theory of the Earth, 1795), a rozwinięta przez Charlesa Lyella (Principles of Geology, 1830) zasada geologiczna przyjmująca, że czynniki fizyczne i chemiczne oddziałujące na skorupę ziemską były w przeszłości podobne do dzisiejszych, co pozwala na podstawie współczesnych obserwacji określać przebieg dawnych procesów geologicznych. Metoda ta streszcza się w haśle "teraźniejszość jest kluczem do przeszłości".

Jednym z pierwszych dowodów tej koncepcji były przeprowadzone przez Huttona dokładne badania erozji w dolinach rzek oraz tworzenia się osadów u ich ujść - ich wyniki wskazywały, że długotrwale działające procesy geologiczne, takie jak erozja, sedymentacja, dyslokacja i wypiętrzanie, mogą być wyjaśnieniem tworzenia się pokładów skalnych zawierających szczątki kopalne.

Gradualizm to koncepcja w biologii ewolucyjnej dotycząca sposobu, w jaki zmiany mutacyjne genów wpływają na właściwości fenotypowe gatunku. Zakłada on, że ewolucja zachodzi poprzez akumulację drobnych zmian na przestrzeni wielu generacji, uważając przy tym, że każdy organizm jest tego samego gatunku, co jego rodzice. Nie można zatem wyznaczyć naturalnej granicy między gatunkami w jednej linii rozwojowej (np. kolejnymi przodkami człowieka). Granice takie są zawsze arbitralne - wynikają z niekompletności zapisu kopalnego oraz naturalnej skłonności ludzkiego umysłu do wyodrębniania klas w zbiorach naturalnych obiektów. Gradualizm jest ściśle związany z populacyjną koncepcją gatunku.

katastrofizm uniformitarystyczny - nie mam pojęcia co to qrwa ma być

teoria tektoniki płyt

Teoria tektoniki płyt litosfery pozwala w przekonujący sposób wytłumaczyć przebieg prawie wszystkich procesów endogenicznych zachodzących na Ziemi.

Litosfera podzielona jest na niemal sztywne płyty (kry) litosferyczne. Wyróżnia się 6 wielkich płyt: euroazjatycką, afrykańską, indoaustralijską, pacyficzną, amerykańską i antarktyczną, a także szereg małych i mikropłyt (np.: Perska, Nazca). Mogą one obejmować zarówno bloki kontynentalne, jak również dno oceaniczne.

MECHANIZM WĘDRÓWKI PŁYT LITOSFERY związany jest z nierównomierną emisją ciepła w częściach zewnętrznego jądra i płaszcza. Nad strefami wzmożonej emisji ciepła tworzą się prądy wznoszące, które, dochodząc do litosfery, rozdzielają się i płyną poziomo w przeciwnych kierunkach. Tak zamykane są tzw. komórki konwekcyjne.

Pęknięcie wzdłuż którego lawa wydostaje się na powierzchnię skorupy ziemskiej, określa się jako ryft. W ryftach występują najmłodsze skały skorupy oceanicznej. Wypełniają one lukę powstałą na skutek rozsuwania się płyt. Rozrastanie się dna oceanicznego następuje w tempie od 1 do 12cm rocznie. W miejscach gdzie następuje ściskanie (zbliżanie się płyt), jedna z płyt ugina się i pogrąża w płaszczu, podsuwając się jednocześnie pod drugą, lżejszą płytę. Proces ten nosi nazwę subdukcji. Nad strefami subdukcji powstają najczęściej rowy oceaniczne. W ciągu jednego roku powstaje ok.2,5km3 nowej skorupy oceanicznej i tyleż samo jest pochłaniane w strefach subdukcji.

NEOKATASTROFIZM GEOLOGICZNY - tłumaczy w dość przekonujący sposób liczne etapy gwałtownego wymierania zwierząt jakie nawiedzały Ziemię. Ich przyczyną miały być upadki na naszą planetę olbrzymich meteorytów lub komet których ślady stwierdzono w wielu regionach Ziemi.

7. Teoria punktualizmu i gradualizmu biologicznego i geologicznego, opisz proszę.

Punktualizm to koncepcja w ewolucji biologicznej, w której dominującym typem zmian są szybkie przejścia z jednego stanu równowagi do drugiego, w których to stanach populacja utrzymuje się przez dłuższy okres bez większych zmian.

Gradualizm, koncepcja zakładająca, że ewolucja biologiczna zachodzi stopniowo (gradualnie) wskutek kumulowania się drobnych zmian mikroewolucyjnych (mikroewolucja), choć niekoniecznie w jednakowym tempie we wszystkich grupach i na wszystkich etapach ich rozwoju. Gradualizm w biologii już od czasów K. Darwina wiązał się z przyjęciem założeń aktualizmu geologicznego, a więc ekstrapolowania obserwowanych współcześnie drobnych zmian na bardzo długie odcinki czasu. Podobnie jak aktualizm geologiczny pozostaje w opozycji do katastrofizmu, tak gradualizm przeciwstawia się saltacjonizmowi. Współcześnie uważa się, że procesy gradualistyczne dominują w ewolucji, choć niektóre przemiany mogą mieć charakter dość szybki, zarówno ze względu na nieciągłą naturę zapisu genetycznego, jak i różną intensywność działania doboru naturalnego (np. po nagłych zmianach środowiskowych).

8. Teorie kratonów, mobilnych pasów fałdowych, tektoniki kier, ekspansjonizmu Ziemi, opisz i porównaj proszę.

Ekspansjonizm Ziemski - Wbrew poglądowi o tektonice płyt hipoteza mówiąca, że Ziemia rozszerza się i zwiększa swoje wymiary i masę od ponad 20 lat, zyskuje coraz większe uznanie. Zwolennicy owej teorii przedstawiają w tej sprawie rozliczne dowody, które są niewiarygodne dla zwoleników tektoniki płyt, ale nie zostały przez nich obalone. Koncepcja rozszerzającej się Ziemi znalazła swoich zwolenników także wśród astronomów, a jedynie geolodzy są bardzo ostrożni w jej przyjmowaniu i ewentualnym rozwijaniu. Być może koncepcja rozszerzającej się Ziemi znajduje się w podobnej sytuacji, w jakiej przed trzydziestu laty znajdowała się teoria tektoniki płyt.
Teoria ekspansji globu ziemskiego opiera się na takich stwierdzeniach, że istnieje na przykład podłużne rozciąganie grzbietów oceanicznych, radialny wzrost litosfery oceanicznej wokół Afryki i Antarktydy, odrywanie brzeżnych partii kontynentów, wzrost powierzchni Pacyfiku i innych oceanów. Ekspansywne powstawanie wszystkich oceanów w mezozoiku-kenozoiku daje podobno dwukrotny wzrost promienia Ziemi w czasie 200 mln lat. Tak znaczna ekspansja Ziemi powinna iść w parze z przyrostem masy globu, gdyż przy stałej jego masie dawna grawitacja byłaby zbyt duża dla żyjących wówczas istot. Z obliczeń podawanych przez J. Koziara wynika, że około 450 mln lat temu masa Ziemi była 3,16 razy mniejsza od masy dzisiejszej, średnia gęstość zaś 3,3 raza większa. Obliczono zatem nie tylko przyrost, ale i rozprężenie materii ziemskiej. Został także oszacowany aktualny roczny przyrost masy Ziemi. Roczny przyrost objętości Ziemi przypadający na 1 cm2 jej powierzchni wynosi zatem 2,6 cm3. Ponieważ przyrost ten wynika w przybliżeniu w równym stopniu z przyrostu masy, jak i z jej rozprężenia, należy pomnożyć go przez połowę sredniej gęstości Ziemi (2,7 g/cm3) w celu otrzymania rocznego przyrostu masy przypadającej na 1 cm2 powierzchni Ziemi. Wynosi on 7 g/cm2/rok. Po przemnożeniu tej wielkości przez powierzchnię Ziemi (510 mln km2), otrzymujemy roczny globalny przyrost masy Ziemi - około 3,6 x 10 19g/rok."

teoria tektoniki plyt - patrz wyżej

Kratony - Słowem "kraton" określa się archaiczne części kontynentów, które uformowały się w dawnych epokach geologicznych, zostały utwardzone (uległy "kratonizacji") i ustabilizowały się na tyle, że nie podlegają współcześnie intensywnym procesom geologicznym. Każdy współczesny kontynent osadzony jest na licznych kratonach; Ameryka Północna m.in. na na olbrzymim Kratonie Północnoamerykańskim (zwanym też Laurentią), Eurazja m.in. na Kratonie Syberyjskim (Angara), Północnochińskim (Sinia), Tarczy Fennoskandzkiej i innych. Co istotne, słowo "osadzony" dotyczy zarówno zależności poziomych, jaki i pionowych. Kratony są więc jądrem, do którego mogą przyrastać "z boków" inne bloki skorupy kontynentalnej (stąd wiele kratonów znajduje się w centralnych partiach kontynentów raczej niż w pobliżu linii brzegowej). Z drugiej strony archaiczne skały kratonów są często przykryte wielokilometrowej grubości warstwą skał młodszych: zbudowane są z tzw. cokołu krystalicznego, na którym może (choć nie musi) spoczywać warstwa skał osadowych. Regiony, gdzie cokół wystaje nad powierzchnię określa się mianem tarcz, te zaś, gdzie pokrywa osadowa osiąga znaczną nieraz grubość: platform……. O kratonach znalazłem dużo ale o samej teorii nic (nawet na amerykańskich stronach)

Wszystkie góry ulegają z czasem spłaszczeniu w procesie wietrzenia, dopóki jednak do tego nie dojdzie, regiony objęte niedawnym fałdowaniem określa się mianem orogenów. Inna nazwa, pasy mobilne. Odwołuje się do znanego faktu, że jako obszary niedawnej aktywności tektonicznej są one bardzo podatne - w porównaniu np. z kratonami - na uskokowanie, deformacje i dalsze przemiany tektoniczne

9. Metody ustalania wieku skał i wydarzeń stratygraficznych chronologicznie

Litologicznie (litostratygraficznie) - Polega to na badaniu litologicznych cech skal oraz formacji skalnych, w celu ustalenia ich następstwa czasowego lub równoczasowości

Paleontologicznie (biostratygraficznie) - stosowane do okreslania względnego wieku skał osadowych, a niekiedy i metamorficznych, w których zachowały się skamieniałości roślin i zwierząt

Diastroficzne - polegające na badaniu wzajemnych relacji miedzy skałami, badaniu deformacji warstw i niezgodnego zalegania róznych formacji skalnych ora następstwa czasowego tych zjawisk

10. Jednostki stratygraficzne: materialne i niematerialne

Materialne: definiują odcinki czasu dla skał (np. dolny dewon)

-chronostratygraficzne

-magnetochronostratygraficzne

Niematerialne dotyczą tylko czasu: (np. wczesny dewon)

-geochronologiczne

-magnetochronologiczne

-diachroniczne

-geochronometryczne

11. Metody datowań wieku geochronometrycznego (metody radioaktywne, wzór na wiek

próbki, historia i podstawy datowania radiometrycznego)

wzór na wiek próbki: Ł=1/(lambda)ln(1+D/P)

Ł-wiek próbki

(lambda)-stała rozpadu

D-liczba atomów potomnych

P-liczba atomów macierzystych

Metody to kazdy wypisywał na jednym z zadan dotyczącym skał więc pewnie pamięta

12. Izotopy promieniotwórcze (ważniejsze szeregi i czasy połowicznego rozpadu, zastosowanie

Część izotopów to izotopy stabilne inne to niestabilne czyli promieniotwórcze. Atomy pierwiastków promieniotwórczych ulegają spontanicznemu rozpadowi zmieniając się w atomy innych pierwiastków. Izotopy ulegające rozpadowi to izotopy macierzyste a produkty ich rozpadu to izotopy potomne. Występują 3 typy rozpadu:

-emisja cząsteczki alfa- przekształca izotop atomu macierzystego w atom, którego jądro zawiera o dwa protony mniej

-emisja cząsteczki beta- zmienia izotop atomu macierzystego w atom, którego jądro ma o jeden proton więcej

-wychwyt cząsteczki beta- zmienia izotop atomu macierzystego w atom, którego jądro ma o jeden proton mniej.

Użyteczność atomów promieniotwórczych w datowaniu wynika ze stałego tempa rozpadu charakterystycznego dla poszczególnych izotopów promieniotwórczych. Znając tempo rozpadu obliczone w warunkach laboratoryjnych można oszacować czas rozpadu w warunkach naturalnych dokonując pomiaru ilości radioaktywnego izotopu macierzystego oraz izotopu potomnego w skale. Izotopy radioaktywne ulegają rozpadowi w stałym tempie wykładniczym lub logarytmicznym tak więc niezależnie od początkowej ilości izotopu macierzystego po pewnym czasie pozostanie tylko połowa ilości wyjściowej Jest to tzw czas połowicznego rozpadu

Znając ilość izotopu macierzystego i potomnego w skale magmowej możemy obliczyć czas, który upłynął od momentu uwięzienia izotopu macierzystego w skale czyli od momentu zastygnięcia magmy. Izotopy z krótkimi czasami połowicznego rozpadu są używane do datowania młodych skał.

Rubid 87-------stront 87 czas 48,6 mld lat

Tor 232--------ołów 208 czas 14 mld

Potas 40--------argon 40 czas 1,3 mld

Uran 238-------ołów 206 czas 4,5 mld

Uran 235------ołów 207 czas 0,7 mld

Węgiel 14-----wodór 14 czas 5730 lat

Rb-Sr dla skał starych o wieku ponad 100mln lat

Do datowań uranowych i torowych niezły jest cyrkon

W okresie trwania minimum Maundera nie obserwowano zjawiska zorzy polarnej a podczas zaćmień praktycznie nie było widać korony słonecznej. Niższa aktywność słoneczna wpłyneła również na ilość promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi. Wynikające z tego zwiększenie ilości powstawania izotopu węgla ¹⁴C w górnych warstwach atmosfery, musi być uwzględnione podczas datowania radiowęglowego wykorzystywanego do określania wieku archeologicznych artefaktów.

14.Wpływ aktywności Słońca na datowania radiowęgla (wiatr słoneczny, muony, piony..)

Mutony przelatują z wiatrem słonecznym. Ich potomne (piony) atakują główne warstwy atmosfery. Powodują zmianę N14 w C14

15. Czynniki determinujące uzyskiwane daty wieku geochronometrycznego

● jednorodność próbek

● wietrzenie skaleni

● geologiczna pozycja skały

● reakcje wymienne pomiędzy minerałami

16.Co datujemy metodami geochronometrycznymi?

● Separacja nuklidu radiogenicznego od pierwiastka macierzystego

● zamknięcia układu dla obu tych izotopów

● wiek protolitu

● diageneza osadów

● wiek obszaru alimentacyjnego

● pierwotna krystalizacja minerałów

20. Co to jest Wszechświat i z ilu składa się wymiarów? (także rozmiar Wszechświata)

Wszechświat - w astrofizyce i kosmologii nazwa oznaczająca wszystko co fizycznie istnieje, a więc całą czasoprzestrzeń i zawartą w niej materię i energię. Możliwe, że istnieje nieskończona liczba wszechświatów, także identycznych do naszego jak i zupełnie różnych. Kolejną niewiadomą jest liczba wymiarów wszechświata (czasoprzestrzeni). Obecnie znamy 4 wymiary: 3 przestrzenne i 1 czasowy. Jednak niektóre teorie zakładają istnienie 5, 6, 10, 12, 13, 20 a nawet większej liczby wymiarów. Rozmiar wszechświata obecnie jest trudny do określenia ponieważ ciągle się on powieksza.

21. Ekspansja Wszechświata, co to jest, jakie są na nią dowody, prawo Hubble'a.

4 modele ekspansji wszechświata:

● rozwija się i maleje

● rozwija się do pewnego momentu

● ciągle rośnie

● impulsywne rozwinięcie

Prawo Hubble'a- wszechświata. Dowody - przesunięcie galaktyk ku podczerwieni i mikrofalowe promieniowanie tła. Prawo Hubble'a jest matematyczną interpretacją astronomicznego zjawiska, potocznie określanego jako ucieczka galaktyk, a objawiającego się tym, że światło niemal wszystkich galaktyk jest przesunięte ku czerwieni. Co więcej, im większa odległość do danej galaktyki, tym przesunięcie jej widma ku dłuższym falom jest większe. Przez analogię z prawem Dopplera można powiedzieć, że galaktyki oddalają się od nas (i od siebie nawzajem), a co za tym idzie, musiały dawniej znajdować się "w jednym miejscu", a ich ruch został zapoczątkowany przez Wielki Wybuch. Prawo Hubble'a (obowiązujące lokalnie) można również wywnioskować na gruncie ogólnej teorii względności przy założeniu, iż wszechświat jest jednorodny i izotropowy

23. Podaj kilka przykładów odległości we Wszechświecie i w jaki sposób się je wyraża?

Wszechświat jest tak ogromny, że liczenie go "ziemskimi" jednostkami miary byłoby niewygodne. Dlatego astronomowie posługują się jednostkami takimi jak:
rok świetlny  - odległość  którą światło przebywa w ciągu roku, 

parsek- Jest to odległość dla której paralaksa roczna wynosi 1 sekundę łuku 1 pc = 3,2616 roku świetlnego = 206265 jednostek astronomicznych = 3,086·10¹⁶ m, Często stosowane jednostki pochodne, to w astronomii galaktycznej:

1. kiloparsek (kpc) = 10³ pc

w astronomii pozagalaktycznej i kosmologii:

2. megaparsek (Mpc) = 10⁶ pc

3. gigaparsek (Gpc) = 10⁹ pc

Jednostka astronomiczna jest to jednostka odległości używana w astronomii, równa 149 597 870 691 ± 30 m, rok świetlny = 63241 j.a

24. Co to jest Wielki Wybuch?

Wielki Wybuch ( Big Bang) to model powstania Wszechświata uznawany przez współczesną kosmologię za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,73 mld lat temu dokonał się "Wielki Wybuch" - z nieprawdopodobnie gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia, oddziaływania, itd.). Świat ten był jednak niestabilny i po 10^-43 sekundy rozpadł się na cztero- i sześciowymiarowy. Sześciowymiarowy zapadł się do rozmiaru 10^-32 centymetra, a nasz czterowymiarowy zaczął się gwałtownie rozszerzać. Po 10^-35 sekundy silne oddziaływania oddzieliły się od elektrosłabych, a niewielki fragment większego wszechświata rozszerzył się 10⁵⁰ razy, stając się ostatecznie naszym widzialnym Wszechświatem. Takie gwałtowne rozszerzenie opisywane jest przez teorię inflacji kosmologicznej. Po upływie dalszego ułamka sekundy oddziaływania elektrosłabe rozpadły się na elektromagnetyczne i słabe, a następnie, gdy temperatura spadła już do 10¹⁴ kelwinów, kwarki zaczęły się łączyć w protony i neutrony.

25. Podaj główne etapy Wielkiego Wybuchu i scharakteryzuj je (z tego może być kilka różnychpytań - np. era Plancka, inflacja Wszechświata...)

Przed czasem, określanym jako "czas Plancka" (10^-43 sekundy), wszystkie cztery fundamentalne oddziaływania (jądrowe silne, elektromagnetyczne, jądrowe słabe i grawitacyjne) były zunifikowane w jedno - chociaż wówczas siły oddziaływania elektromagnetycznego i słabego jądrowego występowały w postaci tzw. oddziaływania 'elektrosłabego'). Cała materia, energia, przestrzeń i czas, tworząc jedność, uległy eksplozji z pojedynczego punktu - osobliwości.

W momencie przypadającym na 10^-43 sekundy, nastąpiło oddzielenie grawitacji od pozostałych trzech sił, które jeszcze wtedy ulegały tzw. wielkiej unifikacji.

Na czas ok. 10^-36 sekundy współczesne modele przewidziały separacje silnego oddziaływania jądrowego. Silne oddziaływanie jądrowe oddzieliło się od grawitacyjnego i elektrosłabego, jednak jego poziom energetyczny był wciąż zbyt wysoki aby utrzymywać protony i neutrony razem - dlatego taki wszechświat był "skwierczącą zupą kwarkową".

Między 10^-36 a 10^-32 sekundy trwała tzw. era inflacyjna. W tak krótkim czasie wszechświat powiększył się co najmniej 10²⁰ razy w porównaniu z rozmiarem wcześniejszym. Hipoteza wszechświata inflacyjnego jest w stanie poradzić sobie nawet z problemem horyzontu zdarzeń.
Po zakończeniu tego etapu, wszechświat składał się prawie wyłącznie z energii w postaci fotonów i z takich cząstek elementarnych, które nie mogły istnieć jako związane ze sobą stabilniejsze cząstki - spowodowane to było ogromną gęstością energii. Mogły istnieć jako mieszanina kwarków i antykwarków pływających w opisanej wyżej "plazmie kwarkowej". Okres ten trwał między 10^-32 a 10^-5 sekundy. W tym czasie rozdzieliło się również oddziaływanie elektrosłabe (na elektromagnetyczne i słabe jądrowe), co zakończyło erę unifikacji fundamentalnych sił (przypada to na czas 10^-12 sekundy).

Kiedy rozszerzający się pierwotny wszechświat ochłodził się do temperatury 10¹³ K (10^-6 sekundy), wartość energii obniżyła się do 1 GeV i kwarki mogły już łączyć się formując pojedyncze protony i neutrony (oraz przypuszczalnie inne bariony). W tym czasie istniały już wszystkie cząstki, które obecnie występują we wszechświecie, mimo iż temperatura była nadal zbyt wysoka aby umożliwić powstawanie jąder atomowych. Od tego momentu możemy już zacząć mówić o standardowym modelu Wielkiego Wybuchu.

W 0.02 sekundy wszechświat składa się prawie wyłącznie z fotonów, elektrony i pozytony tworzą ze sobą pary i ulegają anihilacji. Produkcja par elektron-pozyton dostarcza maksymalnej energii 1 MeV,
W 0.11 sekundy gęstość materii wynosiła 30 000 000 (temperatura 3×10¹⁰ K, energia 2.6 MeV). Wolne neutrony zanikały, tworząc protony - nastąpiła nadwyżka protonów nad neutronami (w stosunku 68% do 38%).

W 1.09 sekundy wszechświat zaczyna być przeźroczysty dla neutrin.
W kolejnym etapie (13.8 sekundy) liczba elektronów i pozytonów gwałtownie maleje. Istnieje już możliwość formowania się jąder atomowych, takich jak np. helu-4, jednak nie tworzą się one trwale ze względu na niestabilność w temperaturze 3×10⁹ K (energia wynosiła 260 MeV).

W czasie 3 min. 2 sekund od Wielkiego Wybuchu głównymi składnikami materii wszechświata są fotony i neutrina. Elektrony i pozytony prawie wyginęły. Przewaga protonów nad neutronami jest ponad sześciokrotna (86% protonów, 14% neutronów), mimo to reprezentują niewielki ułamek całkowitej zgromadzonej energii (86 KeV), temperatura wynosi 10⁹ K.

Dochodzimy do czasu 3 min. 46 sekund kiedy to deuter jest już stabilny. Wszystkie neutrony przemieniają się najpierw w deuter a potem w jądra helu (cząstki alfa). W tym czasie hel stanowi już 26% masy całego ówczesnego wszechświata.

Około 34 minuty istnienia wszechświata zatrzymały się przemiany jądrowe, trwała natomiast jego ekspansja i dalsze ochładzanie się.

700 000 lat po Wielkim Wybuchu wszechświat był na tyle chłodny aby powstawać mogły trwałe atomy wodoru i helu. Brak zjonizowanych gazów sprawił, że wszechświat stał się, po raz pierwszy, przeźroczysty dla promieniowania świetlnego. Temperatura wynosiła 3000 K, natomiast energia równa była 0.26 eV.

27. jak obliczyc wiek wszechświata

Trwają poszukiwania najstarszych gwiazd. (porównanie ich masy z masą słońca i uwzględnienie tempa spalania wodoru.)

29.Etapy rozwoju i kształtowania się ziemi

Na początku prekambru istniała pierwotna skorupa ziemska-cienka, licząca zaledwie kilka km. Gł., zbudowana ze skał zasadowych i ultrazasadowych. Była ona bardzo niestabilna, gdyż stale ulegała przetapianiu, wciągana przez prądy konwekcyjne w strefą górnego płaszcza. Na pow. tworzyły się rozległe obszary gorącej lawy. W wyniku niszczenia skał pierwotnej skorupy oraz pojawienie się hydrosfery powstały pierwsze osadowe skały okruchowe, które, podobnie jak skały magmowe, uległy przetopieniu i przeobrażeniu. Z czasem, w wyniku zróżnicowania się magmy zaczęły powstawać pierwsze segmenty sialiczne- mikrokontynenty. Z tego okresu pochodzą najstarsze znane obecnie skały na ziemi, liczące ok. 4 mld lat. Na okres3,5-2,7 mld lat temu przypada dalsze powiększenie się skorupy sialicznej (kontynentalnej) i podział skorupy na segmenty oceaniczne i kontynentalne. Powiększenie się obszarów kontynentalnych następowało w wyniku przyrastania do jąder kontynentów nowych, młodszych fragmentów, składających się z mikrokontynentów gnejsowych gnejsowych łańcuchów zieleńcowych. Było to związane z procesami zachodzącymi w strefach subdukcji, znajdujących się na skraju ówczesnych kontynentów, co w konsekwencji prowadziło do powstawania różnowiekowych łańcuchów górskich. Te różnowiekowe struktury uległy następnie peneplenizacji około 1,9-1,8 mld lat temu, a ich części korzeniowe wchodzą obecnie w skład fundamentu krystalicznego platform na wszystkich kontynentach. W młodszym proterozoiku w obniżeniach fundamentu krystalicznego utworzyły się baseny, w których zarówno warunkach morskich, jak i lądowych powstały różnorodne skały osadowe, głównie okruchowe: zlepieńce, piaskowce ( w tym piaskowce żelaziste jaspility) szarogłazy, łupki ilaste. W zbiornikach morskich, w wyniku działalności sinic, tworzyły się wapienie (m.in. wapienie stromalitowe) i dolomity. Skały te zostały częściowo zmetamorfizowane, wchodząć w skład najniższych ogniw ogniw pokrywy platformowej, ale znaczne ich fragmenty przetrwały do naszych czasów w formie pierwotnej, dostarczając wiele cennych wiadomości o ówczesnych warunkach sedymentacji, paleoklimacie i życiu organizmów. Na obrzeżach kratonów następowało dalsze przyrastanie skorupy kontynentalnej w wyniku tworzenia się łańcuchów górskich zbudowanych z silnie zmetamorfizowanych i pociętych intruzjami skał magmowych oraz różnorodnych osadów okruchowych i węglanowych. Struktury te zostały następnie speneplenizowane i przyłączone do fundamentu obecnych platform kontynentalnych. kontynentalnych wyniku ruchu płyt litosfery powiększające się bloki kontynentalne powiększały się, a pod koniec prekambru połączyły się na krótko w jeden superkontynent zwany Pangeą.

30. Co sto są supernowa, kwazary itd.

Kwazar (z ang. quasar - quasi-stellar radio source lub też QSO - quasi-stellar object, dosłownie "obiekt gwiazdopodobny emitujący fale radiowe") to zwarte źródło ciągłego promieniowania elektromagnetycznego o ogromnej mocy, pozornie przypominające gwiazdę. W rzeczywistości jest to rodzaj aktywnej galaktyki.

Supernowa określa się kilka rodzajów kosmicznych eksplozji, które powodują powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który już po kilku tygodniach bądź miesiącach staje się niemal niewidoczny. Istnieją dwie możliwe drogi prowadzące do takiego wybuchu: w jądrze masywnej gwiazdy przestały zachodzić reakcje termojądrowe i pozbawiona ciśnienia promieniowania zaczyna zapadać się pod własnym ciężarem, lub też biały karzeł tak długo pobierał masę z sąsiedniej gwiazdy, aż przekroczył masę Chandrasekhara, co spowodowało eksplozję termojądrową. W obydwu przypadkach, następująca eksplozja supernowej z ogromną siłą wyrzuca w przestrzeń większość lub całą materię gwiazdy.

Wybuch wywołuje falę uderzeniową rozchodzącą się w otaczającej przestrzeni, formując mgławicę - pozostałość po supernowej. Znanym przykładem takiego procesu jest pozostałość po SN 1604, przedstawiona na fotografii obok. Eksplozje supernowych są głównym mechanizmem rozprzestrzeniania w kosmosie wszystkich pierwiastków cięższych niż tlen oraz praktycznie jedynym źródłem pierwiastków cięższych od żelaza (powstałych w sposób naturalny). Cały wapń w naszych kościach czy żelazo w hemoglobinie zostały kiedyś wyrzucone w przestrzeń podczas wybuchu supernowej, miliardy lat temu. Supernowe "wstrzyknęły" ciężkie pierwiastki w przestrzeń międzygwiezdną, wzbogacając w ten sposób obłoki materii będące miejscem formowania nowych gwiazd

Życie gwiazd

Wszystko zaczyna się od wodoru. Gaz ten zbiera się w olbrzymie chmury, razem z gwiezdnym pyłem pochodzącym ze starych, zazwyczaj już nieistniejących gwiazd. Takie chmury mają miliardy kilometrów średnicy. Nazywamy je mgławicami. Są to "żłobki", w których "wychowują się" małe gwiazdki. Gwiazdy zawsze powstają w ten sam sposób. Siła ciążenia stopniowo zbliża cząsteczki mgławicy ku sobie. Tworzy się grudka. Jest coraz grubsza i większa, więc jej grawitacja stale rośnie. Z powodu ściskania cząsteczek wewnątrz tej grudki, staje się ona coraz cieplejsza, aż w końcu powstaje gwiazda-niemowle. To co nastąpi potem, zależy od rozmiarów tego niemowlęcia. Jeżeli gwiazdka nie jest dość duża, nic się nie stanie. Wszystko powoli się wychłodzi, a cały proces zostanie przerwany. Jego pozostałość nosi nazwę brązowy karzeł. Jeżeli jednak gazu będzie dosyć - temperatura we wnętrzu dojdzie do 10 milionów stopni Celsjusza i wyzwoli reakcję jądrową. Wodór zacznie się zmieniać w hel, co spowoduje wydzielanie ciepła i światła (gwiazda traci przy tym na wadze; przykładowo Słońce traci 4 miliony ton na sekundę). Właśnie narodziła się gwiazda. Może ona "żyć" na kilka sposobów, zależnie od jej początkowego rozmiaru. I tak:

Małe gwiazdy
Oto jak wygląda życie wszystkich gwiazd mniejszych lub tylko odrobinę większych od Słońca:

1. Gwieździe wystarczy wodoru, aby mogła się palić przez nie więcej niż około 10 miliardów lat.

2. Pod koniec tego okresu zaczyna brakować wodoru i dzieją się dziwne rzeczy. Centrum gwiazdy kurczy się i nagrzewa, a reszta natomiast się rozszerza i wychładza. Z daleka taka gwiazda wydaje się wielka i czerwona, więc nazywa się ją czerwonym olbrzymem.

3. Żywot czerwonego olbrzyma nie jest długi. Gwiazda może skurczyć się i rozpocząć zamieniać hel w węgiel. Może też zredukować się stopniowo do gorącego centrum otoczonego gazem. Stanie się tzw. mgławicą planetarną (nie ma to jednak żadnego związku z planetami).

4. Niedługo centralne jądro pozostanie samo i powstanie biały karzeł. Jest on bardzo mały, ale i bardzo ciężki (kubek pełen substancji, z jakiej składa się taki karzeł ważyłby ok. 10 ton).

5. Biały karzeł ostygnie w końcu tak, że stanie się czarnym karłem. Naukowcy nie są w stanie stwierdzić, czy Wszechświat jest na tyle stary, by wytworzyły się w nim jakiekolwiek czarne karły. Jeśli nawet, to są zbyt ciemne, by je dostrzec.

Wielkie gwiazdy
Życiorys gwiazdy ponad 1,4 razy większej od Słońca wygląda nieco inaczej:

1. Wodór spala się szybciej. Dość duże gwiazdy robią to w ciągu kilku milionów lat. Pod koniec tego procesu stają się czerwonymi nadolbrzymami.

2. Gdy paliwo się skończy, wszystko gwałtownie się urywa. Gwiazda zaczyna się zapadać do momentu, gdy kubek wypełniony tą substancją ważyłby 10 miliardów ton. Temperatura wzrasta do 100 miliardów stopni. Wtedy gwiazda rozpada się na kawałki. Taki wybuch nazywa się supernową i może w ciągu kilku chwil wytworzyć więcej energii niż Słońce w czasie milionów lat. Jeśli chcesz zobaczyć supernową - bądź czujny, gdyż taki wybuch zdarza się raz na kilkaset lat.

3. Kiedy supernowa zakończy żywot, to, co z niej zostanie będzie się nazywać gwiazdą neutronową i mieć max. 20 kilometrów średnicy. Grawitacja jest tam tak silna, że przeciętny nastolatek będzie tam ważył parę bilionów kilogramów!

4. Sporo gwiazd neutronowych obraca się wokół własnej osi i wysyła impulsy radiowe, toteż nazywamy je pulsarami.

5. W końcu pulsar zwalnia, zatrzymuje się i już tak pozostaje.

Naprawdę wielkie gwiazdy Oto jak wygląda życie gwiazdy co najmniej trzy razy większej od Słońca (a zdarzają się nawet kilkaset razy większe):

1. Gwiazda szybko spala paliwo i wybucha jak supernowa.

2. Potem się zapada, zapada, zapada, zapada...

3. ...aż się sama w siebie wtłoczy, że pęka struktura molekularna, zatrzymuje się czas i wytwarza się najbardziej nieprawdopodobne ciało we Wszechświecie. Może mieć średnicą mniejszą niż kilka kilometrów, ale jest cięższe niż pulsar. To czarna dziura.

31. Jakie znasz cząstki elementarne i kiedy one powstały

Klasyfikacja cząstek elementarnych

• Cząstka elementarna to najmniejszy składnik materii, który przy stosowaniu aktualnie dostępnych energii nie daje się rozłożyć na mniejsze elementy. Czas życia cząstki elementarnej zawiera się w przedziale od 10^-23 s do ∞ (stabilne cząstki). Aktualnie znanych jest kilkaset cząstek, które ze względu na masę dzieli się na 4 grupy: fotony, leptony, mezony i bariony. Kryterium elementarności ściśle spełniają jedynie leptony.

Grupa	Przykład cząstki	Symbol cząstki	(stosunek masy cząstki do masy elektronu)
fotony	foton	γ	0
leptony	neutrino elektron	ν e	0 1
mezony	π - mezon K - mezon	π^+ π^0 K^+ K^0	273 264 967 974
bariony	proton neutron	p n	1836 1839

• Ogólne własności cząstek

- posiadają ładunek elektryczny lub są elektrycznie nienaładowane,

- posiadają masę spoczynkową zawierającą się w przedziale od 0 do kilku tysięcy mas elektronu,

- wiele cząstek może ulegać rozpadom; obowiązują przy tym zasady zachowania pędu, energii i pewnych liczb kwantowych,

- każdej cząstce elementarnej odpowiada jej antycząstka; cząstka
i antycząstka mają taką samą masę, spin oraz ładunek
o przeciwnych znakach (np. antycząstką elektronu jest pozyton),

- w wyniku oddziaływania cząstki z jej antycząstką powstaje kwant promieniowania o energii E = 2m₀c² (zjawisko anihilacji).

• Kwarki - cząstki o ładunku elektrycznym wynoszącym


lub


.
Istnieje sześć rodzajów kwarków:
u (up), d (down), c (charm), s (strange), t (top), b (bottom).
Każdy kwark posiada swój antykwark, oznaczane są symbolami: ū, itp.

Bariony zbudowane są z układu trzech kwarków, zaś mezony z układu kwark - antykwark.

• Leptony - wyróżnia się trzy typy leptonów: elektron e, mion µ oraz taon τ. Każdemu leptonowi towarzyszy neutrino - cząstka o bardzo małej masie. Wyróżniamy więc: neutrino elektronowe ν_e, neutrino mionowe ν_µ oraz neutrino taonowe ν_τ. Każdy lepton i każde neutrino posiadają swą antycząstkę

Cząstki elementarne powstały chyba przy wielkim wybuchu dokładnie po 10^-43 s

32. Z jakich pierwiastków składa się Wszechświat (wymień i krótko opisz 6 najpowszechniejszych)

wodór, hel, lit, beryl, bor, węgiel, - główne pierwiastki we Wszechświecie

hel - pierwiastek chemiczny, z grupy gazów szlachetnych w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4·10-7% w górnych warstwach). Hel na Ziemi występuje głównie w atmosferze (5,2·10-4% obj. w powietrzu), pochodzi głównie z rozpadu jąder promieniotwórczych w naturalnych szeregach promieniotwórczych. W litosferze hel występuje również w niektórych złożach gazu ziemnego. W gazach występujących w Stanach Zjednoczonych dochodzi do 1%, w gazach występujących w Europie ilość ta jest bardzo mała (z wyjątkiem Polski - do 3%). Praktycznie cały hel, który mógł pierwotne istnieć na Ziemi, nie mogąc związać się z żadnym innym pierwiastkiem, jako bardzo lekki opuścił atmosferę Ziemi.

Wodór - pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, rozpoczynający układ okresowy. Jest również podstawowym pierwiastkiem w szeregu aktywności metali. Występuje w postaci dwóch stabilnych izotopów 1H (prot) i 2H (deuter, oznaczany również symbolem D) oraz jednego niestabilnego - 3H (tryt, oznaczany również symbolem T). Ze względu na to, że jeden z izotopów stabilnych ma dwukrotnie większą masę od drugiego, różnią się one właściwościami fizycznymi. Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie.

Węgiel - 6 protonów w jądrze (tworzy więcej związków, niż wszystkie pozostałe pierwiastki razem wzięte). pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku p w układzie okresowym.

Stabilne izotopy to 12C oraz 13C. Ważnym niestabilnym izotopem jest 14C (radiowęgiel) powstający z 14N w górnych warstwach atmosfery, pod wpływem promieniowania kosmicznego. Izotop ten używany jest do datowania.

Tlen - pierwiastek chemiczny, niemetal z grupy tlenowców w układzie okresowym, Stabilnymi izotopami tlenu są 16O, 17O oraz 18O. Jest najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem na Ziemi - zawartość tlenu w jej skorupie wynosi 45%. Stanowi też 20,95% objętości atmosfery ziemskiej.

Azot - pierwiastek chemiczny z grupy niemetali. Zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 0,0019%. Stabilnymi izotopami azotu są 14N i 15N. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza (78,09% objętości). Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wiele ważnych związków organicznych.

Krzem - pierwiastek chemiczny, z grupy półmetali w układzie okresowym. Izotopy stabilne krzemu to 28Si, 29Si i 30Si. Wartościowość: 4 (w większości związków), 5 i 6. Zawartość krzemu w zewnętrznych strefach Ziemi wynosi 26,95% wagowo. Jest drugim po tlenie najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem. Krzemionka SiO2 w różnych odmianach polimorficznych (kwarc, trydymit, krystobalit) oraz krzemiany i glinokrzemiany stanowią większość skał tworzących skorupę ziemską. Od niego pochodzi nazwa pierwszej, zewnętrznej warstwy globu SiAl.

Żelazo - metal z VIII grupy pobocznej. Posiada 25 izotopów z przedziału mas 45 - 69. Trwałe są izotopy 54, 56, 57 i 58. Najwięcej jest izotopu 56 (92%). Występuje w skorupie ziemskiej w ilości ok. 6% w minerałach takich jak np.:

wodór, tlen, węgiel, azot - organizmy na Ziemi mają jedna wspólną cechę - składają się z 4 pierwiastków

38. Skąd się wzięła woda na Ziemi?

Dzięki gradowi komet Ziemia wzbogaciła się w pewną ilość wody. Kometa składa się z suchego lodu, pyłu i odłamków skalnych.

Hipoteza geochemiczna - opiera się ona na fakcie obecności wody w magmie. Jej obecność wynosi ok. 1-8%. Para wodna w gorącej magmie w temperaturze poniżej wartości krytycznej ulega skropleniu tworząc roztwory hydrotermalne. Kiedy wulkan jest aktywny woda zostaje uwolniona do atmosfery lub hydrosfery. Wody, które powstały z krzepnięcia magmy, nazywamy wodami juwenilnymi.

Pytania o pochodzenie wody, niezbędnej do powstania i rozwoju życia na Ziemi, mają podstawowe znaczenie dla rozwikłania zagadek naszej przeszłości. Do tej pory wśród naukowców dominuje opinia, że przyniosły ją lodowe komety i asteroidy uderzające w Ziemię w czasach jej młodości, blisko 4 miliardy lat temu. Wcześniej Ziemia miała być sucha i bardzo gorąca. Teorię tę zdaje się potwierdzać obserwowana w wodzie morskiej proporcja izotopów wodoru, podobna do tej, jaką obserwuje się w bogatych w wodę asteroidach.
Badacze z Tokyo Institute of Technology uważają, że równie prawdopodobna jest zupełnie inna teoria. Ich zdaniem, woda mogła powstać bezpośrednio na Ziemi, przez reakcję bogatej w wodór atmosfery z tlenkami obecnymi w skorupie ziemskiej. Istnienie gęstej wodorowej atmosfery wokół młodej Ziemi potwierdza analiza późniejszych zmian kształtu orbity naszej planety. Duży udział deuteru, ciężkiego izotopu wodoru w wodzie morskiej, da się wytłumaczyć długotrwałymi procesami chemicznymi, a także stopniowym uwalnianiem się lżejszego wodoru poza atmosferę.

39. Bajorko Darwina, bulion pierwotny, doświadczenia MilleraUrey'a

Bajorko Darwina - życie powstało "w małej, ciepłej kałuży" na wczesnej Ziemi w warunkach dziś już niewystępujących.

Bulion pierwotny Aleksandra Oparina - twierdził, że atmosfera była bogata w metan i dochodziło do wielkich burz. Wyładowania docierały do powierzchni Ziemi i tworzyły gotująca się „zupę”

Doświadczenie Millera - Ureya (1953) - do specjalnej maszyny z mieszanką wody, amoniaku i metanu podłączyli prąd o częstości wyładowań 1/s. Po pewnym czasie otrzymali „organiczną maź” z dwoma najprostszymi aminokwasami (alaniną i guaniną). Jednak model ten zakłada życie na powierzchni, najstarszymi genetycznie są beztlenowe Archea - życie powstało w środowisku beztlenowym!!

40. Teoria powstania życia na związkach pirytu - o co chodzi?

Wachtershauser - 1994 - miejscem gromadzenia się bogatych w C cząstek mogą być kryształy pirytu, które przyłączają kolejne atomy C wyrzucone z gorących źródeł podwodnych.

44. Najstarsze znane formy życia (bakterie, sinice, dowody na ich występowanie)

Akritarchy z gat. Protista - najpierwotniejsze z jądrem. Najstarsze znanae z czertów z Apex w Zachodniej Australii (3,2 mld lat) oraz z Warrawoona (Pilbara, Australia)

Stromatolity - organizmy kolonijne - najstarsze skamieniałości powstałe z sinic - 3,5 mld lat z Pilbara. Formacja Isua (E Grenlandia) 3,8-3,9 mld lat. Jedna z najstarszych skał w której stwierdzono C12.

45. Co to są BIFy i jak powstały (rdzewiejąca Ziemia, trzy mechanizmy powstania)?

Okres rdzewiejącej Ziemi - 3,75 - 2 mld lat. BIF - wstęgowa formacja żelazista. Pozostałość z czasów, w których był niski poziom tlenu. Dzięki temu Fe występowało w stanie wolnym - nie utleniało się - dając rudę. Co pewien czas - najprawdopodobniej sezonowo rozwijały się sinice produkujące tlen - żelazo rdzewiało.

Trzy mechanizmy powstawania BIFów:

1.nieorganiczny

2.organiczny - chemotrofy na drodze syntezy

3.organiczny

BIF- wstęgowe formacje żelaziste. Często znajdowane w skalach osadowych prekambryjskich. Struktury BIFów to powtarzające się warstwy tlenków żelaza (magnetyt, hematyt), przeławiconych łupkiem ilastym i rogowcami. BIFy najważniejszymi rezerwuarami żelaza na świecie. Powstawały w morzu, w wyniku wiązania uwolnionego przez cjanobakterie tlenu z żelazem. Warstwy powstawały w wyniku zmieniających się cyklicznie warunków tlenowo-beztlenowych. Jest to pozostałość z czasów, gdy na Ziemi był niski poziom tlenu, dzięki temu żelazo występowalo w stanie wolnymi. Jednym z mechanizmów powstania bifów jest działanie ultrafioletu przyspieszające łączenie się żelaza z wodą.

51. Jak powstały Eukariota, wyjaśnij.

Komórki zawierają organellę (mitochondria, chloroplasty) umieszczone w błonach podobnie jak DNA. Mitochondria magazynują i produkują energię chemiczną, chloroplasty wykorzystują energie słoneczną do produkcji cukrów.

Endosymbioza postuluje, że:

1.mitochondria w eukariotach ewoluowały z bakterii trenowych żyjących wewnątrz komórek macierzystych (zaproszone do układu)

2.chloroplasty ewoluowały z endosymbiotycznych cyjanobakterii. Początki tej endosymbiozy nastąpiły w okresie akumulacji tlenu (po BIF-ach) - mitochondria wykorzystują tlen.

Wydaje się, że komórka macierzysta pochodzi od archeobakterii.

Różnice w programach genetycznych dały możliwość różnorodnych funkcji.

52. Kiedy powstały Eukariota (Protista) i jakie są ku temu przesłanki?

Około 1,1 mld lat temu nastąpiło duże zróżnicowanie u Protista, które może świadczyć o rozmnażaniu płciowym. Pojawiają się wtedy organizmy takie jak: krasnorosty (Rhodophyta), brunatnice (Phaeophyta) i zielenice (Chlorophyta).

Akritarchy - pojawiają sie1,85 mld lat temu, oddychały tlenem, znajdowane licznie w osadach pelagicznych.

53. Najstarsze organizmy wielokomórkowe

Pierwsze organizmy wielokomórkowe - tzw. fauna z Edicara. Główny jej rozwój nastąpił pod koniec proterozoiku - po ustąpieniu zlodowacenia. Fauna ta wymarła przed kambrem (eksplozją życia). Była to ślepa uliczka ewolucji (nieudany eksperyment).

54. Opisz faunę z Ediacara

Fauna ediacara jest Najciekawszym i najważniejszym znaleziskiem kopalnych zwierząt tkankowych (zostało odkryte w Australii). Niejednorodna grupa pierwszych zwierząt tkankowych, uważana czasem za "eksperyment" przyrody. Niektóre ze zwierząt z tego okresu nie pozostawiły żadnych oczywistych następców, inne wyraźnie należą do form istniejących współcześnie. Odkrycia dokonano w grubych formacjach piaskowców kwarcowych, gdzie odkryto kilka poziomów zawierających wyjątkowo liczne skamieniałości o dobrym stanie zachowanai pochodzące z Proterozoiku. Opisano jak dotąd 21 rodzajów z 29 gatunkami. Między innymi jamochłonów (Coelenderata), pierścienic (Annelida), stawonogów (Artropoda) o niepewniej przynależności gatunkowej. Skamieniałości podobnego typu (zwyklo się je nazywac fauną ediacara znaleziono również w innych miejscach (kwarcyty w RPA). Na tej podstawie została utworzona jednostka stratygraficzna ediacaran (w europie nazywana wendem).

55. Co to jest Cloudina?

Pierwszy organizm o zmineralizowanym szkielecie o dł. ok. 3 mm. Należał do fauny z Ediacara. Jedna z najstarszych skamieniałości szkieletowych, rurkowata forma, poniżej 1mm średnicy, to kalcytowe szkieleciki z osadów neoproterozoiku.

56. Śladowe z Ediacara

odciski fauny, ślady pełzania i następnie ślady drążenia nor

57. Chemizm prekambryjskich oceanów

-BIF-y środowisko anoksyczne

-zasiarczone

-skokowe epizody produkcji organicznej

-zasolenie zmienne w zależności od dostawy materiału z lądu

58. Powstanie atmosfery tlenowej

Początkowo atmosfera naszej planety składała się z najlżejszych frakcji pierwotnej materii Układu Słonecznego - wodoru i helu. Jednak stosunkowo szybko (w skali geologicznej) ta pierwotna atmosfera uległa rozproszeniu na skutek gwałtownych procesów geologicznych, zderzeń z planetoidami i oddziaływania z wiatrem słonecznym. W jej miejsce pojawiły się gazy uwalniane z głębi uformowanej już skorupy ziemskiej: dwutlenek węgla, para wodna, amoniak i pewna ilość azotu. 3-4 miliardy lat temu pojawiły się na Ziemi pierwsze bakterie. Ich gwałtowny rozwój, i późniejszy rozwój innych organizmów, spowodował pojawienie się w atmosferze tlenu. Ilość tlenu stopniowo wzrastała na skutek zachodzącej w tych organizmach fotosyntezy, powodującej zamianę dwutlenku węgla w tlen. Zatem malała ilość CO2, natomiast wzrastała ilość O2 i azotu, który był uwalniany przez bakterie z amoniaku. Pewna ilość tlenu powstała też w wyniku reprecypitacjii żelaza w reakcji z perowskitem z dolnego płaszcza.

59. Ziemia Śnieżka - za i przeciw

Na zlodowacenie wskazują:

-osady polodowcowe - mułki, iły warwowe, diamiktyty

-paleotemperatury

-migracje fauny i flory

-obniżenie poziomu morza, wahania poziomu morza

-charakterystyczne minerały (np.: glendonit - minerał powstający w zimnej wodzie 0-3stC)

Wydarzenia związane za zlodowaceniem:

-rozpad Rodinii

-przyśpieszenie erozji i dostawy materiału terygenicznego (spadek poziomu morza)

-spadek zawartości CO₂ w atmosferze (zimno) (konsumpcja przez sinice)

-wzrost albedo wskutek wzrostu czapy lodowej

-spadek średniej temperatury do -50stC przez około 10 mln lat

-lód w oceanach o grubości do 1000m (woda utrzymywana jedynie przez ciepło wewnętrzne Ziemi)

Przyczyny zlodowacenia:

-wydalanie do atmosfery olbrzymiej ilości O2 przez fotosyntezujące sinice

-superkontynent Rodinia - niestabilna oś obrotu Ziemi, inercia

-słabe naświetlenie słoneczne - CO2 z wulkanów

Za:

-wszystkie osady lądowe pochodzące z tego okresu noszą ślady zlodowacenia

-organizmy prawie nie występowały na Ziemi - przewaga C 12 w osadach z tamtego okresu.

-rośliny prawie całkowicie zaprzestały produkcji tlenu, co sprzyjało powstaniu osadów bogatych w Fe

-osady polodowcowe zakończone czapą węglanową lub dolomitową (powstała po silnej erozji chemicznej już po gwałtownym ociepleniu klimatu)

-2,3 mld lat temu powstały pierwsze bakterie zdolne do fotosyntezy. Wytworzony przez nie tlen spowodował rozkład zawartego w atmosferze metanu. Gaz ten jest dużo lepszym czynnikiem powodującym efekt cieplarniany niż dwutlenek węgla; Słońce było trochę zimniejsze i dostarczało Ziemi mniej energii.

-jeżeli lód pokryje planetę do 30stopnia to potem już idzie mu gładko (więcej energii odbijanej niż absorbowanej z kosmosu)

Przeciw:

-ludzie nie umieją sobie wyobrazić całej Ziemi pokrytej lodem

-i przed i po istniało na Ziemi życie

60. Inne zlodowacenia prekambryjskie i ich przyczyny

O ich obecności świadczą tillity (kopalne gliny zwałowe), skały osadowe powstałe w wyniku topnienia gór lodowych w oceanie a także osady fluwioglacjalne. Główne kompleksy skał powstałe w wyniku działalności lądolodów są w paleoproterozoiku (2,3-2,2 mld)- formacja Gowganda w Kanadzie i neoproterozoiku (0,96-0,6 mld w tym czasie były 4 epoki lodowcowe, ostatnia zwana Varanger z nich 0,6 mld lat temu pozostawiła po sobie ślady na wszystkich kontynentach (poza Antarktydą). Przyczyny zlodowaceń to uwalnianie O2 w wyniku fotosyntezy, niestabilna oś obrotu Ziemi, słabe naświetlanie słoneczne.

61. Jaki wpływ miały prekambryjskie zlodowacenia na rozwój życia na Ziemi (przepis na zwierzęta)?

Skutki zlodowaceń - dla ewolucji świata organicznego stres ekologiczny (wymieranie) i gwałtowne odrodzenie życia, ewolucja Metazoa (efekt szampana). Zwolennicy teorii Ziemi- śnieżki zauważyli, że zakończenie okresu zlodowacenia miało miejsce kilka milionów lat przed eksplozją kambryjską. Pojawiła się sugestia, że zamrożenie planety mogło być czynnikiem zwiększającym presję ewolucyjną, co zwiększyło tempo rozwoju prymitywnych organizmów. Z drugiej strony po zakończeniu epoki lodu warunki stały się bardzo cieplarniane, co pozwoliło na rozwój ogromnej różnorodności organizmów.

Kambryjska eksplozja życia - pojawiają się wszystkie grupy bezkręgowców.

62. Najstarsza skorupa kontynentalna, najstarsze kontynenty (Vaalbara, Slave, Superia, Rodinia, itp.)

Najstarszy hipotetyczny kontynent zlepiony z najstarszych fragmentów skorupy ziemskiej - 3,6 - 2,7 mld lat (paleo-neoarchaik) Vaalbara = Pilbara (W Australia) + Vaalbaar (S Afryka)

Hipotetyczne kontynenty z końca archaiku:

Laurencja = Kaapvaal + Sclavia + Superia

Pierwsze superkontynenty:

Vaalbara

Superia

Sclavia

Nuna

Rodinia

Kraton Slave - aktualnie znajduje się NW części Kanady, jego wiek to około 2.73-2.63 Ma. Prawdopodobnie powstał on z superkratonu Sclavia.

Rodinia - uformowała się około 1100 mln lat temu, w skład Rodinii wchodziły m.in. dzisiejsze: Australia, Antarktyda i Ameryka Północna. Około 750 mln lat temu Rodinia rozdzieliła się na trzy części. Pomiędzy nimi otworzył się nowy ocean - Panthalassa. Ameryka Północna (Laurencja) popłynęła na południe, Australia, Antarktyda i Indie (Gondwana) odsunęły się na północ, "w środku" znalazło się Kongo (obszar środkowozachodniej Afryki).

Vaalbara to pierwszy teoretyczny superkontynent. Vaalbara uformowała się w środkowym archaiku (około 3,3 mld lat), a rozpadła na początku proterozoiku. Nazwa powstała przez połączenie nazw dwóch prastarych fragmentów skorupy ziemskiej: Pilbara (zachodnia Australia) i Kaapvaal (południowa Afryka), z których powstała.

Slave i Superior -archaiczny terran w N Kanadzie

63. Co to są Deuterostomia, Bilateria, początki ich rozwoju?

Bilateria - organizmy posiadające oboczną symetrię. Organizmy te pojawiły się ok. 600 mln lat temu. Najstarszym znanym zwierzęciem dwubocznie symetrycznym jest Vernanimalcula - odkryta w skałach pochodzących z chińskiej prowincji Kuejczou.

Bilateria dzielą się na dwie duże grupy:

-pierwouste (Protostomia)

-wtórouste (Deuterostomia)

Deuterostomia - wtórouste (jem jedną stroną wydalam drugą stroną), zwierzęta trójwarstwowe, u których w rozwoju zarodkowym, w → gastruli pragęba staje się odbytem, a otwór gębowy powstaje wtórnie na przeciwległym końcu zarodka.

Wtórouste, wtórnogębowce (Deuterostomia) - grupa zwierząt dwubocznie symetrycznych, przeciwstawiana pierwoustym. Wtórouste są wielokomórkowe i charakteryzują się tym, że w rozwoju zarodkowym otwór gębowy pojawia się po drugiej stronie ciała niż otwór gastruli (pragęba). Ten ostatni po okresie zarodkowym staje się u wtóroustych otworem odbytowym.

Zwierzęta dwubocznie symetryczne (Bilateria) - zwierzęta charakteryzujące się dwustronną, lustrzaną symetrią budowy ciała. Według najnowszych odkryć dokonanych na terenie Chin, organizmy te pojawiły się ok. 600 mln lat temu. Najstarszym znanym zwierzęciem dwubocznie symetrycznym jest Vernanimalcula - odkryta w skałach pochodzących z chińskiej prowincji Kuejczou.

64. Vetulicolia i Yunannozoa - co to jest? (najstarsze strunowce i półstrunowce)

Vetulicolia- prymitywne wtórouste z bardzo wczesnego kambru z Chin.

Yunnanozoon- strunowiec lub półstrunowiec z niższego kambru w prowincji Yunnan.

65. Najstarsze kręgowce (Agnatha)

Bezżuchwowce, bezszczękowce (Agnatha, czyt. agnata) nadgromada prymitywnych, pozbawionych szczęk kręgowców wodnych, do której należą minogokształtne i śluzicokształtne oraz wymarłe rzędy Osteostraci , Heterostraci, Coelolepida.

66. Opisz kambryjskie budowle węglanowe i ich budowniczych.

Najstarsze rafy organiczne z wykształconą strukturą szkieletową są reprezentowane przez niskie kopce węglanowe. Główni budowniczy to archeocjaty czyli organizmy odżywiające się przez wychwytywanie z wody morskiej cząstek organicznych. Archeocjaty uważa się za gąbki. Głowną część węglanu wapnia dostarczały jednak inne organizmy nieznanej przynależności, które porastając szkielety archeocjat łączyły je w jedną masywna całość. Z końcem wczesnego kambru archeocjaty wymarły a raf nie ma aż do środkowego ordowiku.

67. Fauna łupków z Burgess (w tym także historia odkrycia i znaczenie dla nauki)

Łupki z Burgess (ang. Burgess Shale) - stanowisko paleontologiczne typu Konservat-Lagerstätte, odkryte 31 sierpnia 1909 roku przez Ch. Walcotta w Górach Skalistych na przełęczy Burgessa (Kolumbia Brytyjska, Kanada), znajdujące się obecnie w obrębie Parku Narodowego Yoho. Zawiera środkowokambryjskie skamieniałości zachowane w czarnoszarym łupku mułowcowym, związane z biocenozą rozwiniętą u podnóża skłonu (na głębokości około 100 metrów) zachodniego szelfu kontynentu Laurencji w strefie równikowej. Jej wiek określa się na około 520 milionów lat.

Fauna (ponad 140 taksonów) reprezentowana przede wszystkim przez różnego rodzaju stawonogi: Marrella, Canadaspis, Olenoides (trylobit), drapieżne Anomalocaris, Laggania, Opabinia; gąbki - Vauxia; niezmogowce - Ottoia; pennatularie - Thaumaptilon; pazurnice: Hallucigenia, Aysheaia; pierścienice - Canadia; eldonioidy - Dinomischus, mięczaki - Wiwaxia oraz ramienionogi, szkarłupnie. Z łupków z Burgess znany jest jeden z najstarszych strunowców - Pikaia.

Podobne stanowisko zostało znalezione później w Chengjiang (prowincja Junnan, Chiny).Stanowisko łupków z Burgess, jako część kanadyjskich Gór Skalistych, od 1984 roku znajduje się na liście światowego dziedzictwa kulturowego i przyrodniczego ludzkości UNESCO.

68. Życie w kambrze (rozwój życia bezkręgowców i kręgowców, drobna fauna muszlowa

MMS...)

Kambr- życie ograniczone w zasadzie do środowisk morskich. Najstarszy kambr to proste organizmy szkieletowe. W środkowej części wczesnego kambru pojawia się fauna tommotu (po raz pierwszy na syberii). To masa drobnych elementów szkieletowych trudnych do przypisania istniejącym typom ale obejmuje też gąbki, jednotarczowce, ramienionogi oraz organizmy wyjściowe dla mięczaków. Bardzo urozmaicone formy szkieletów u zwierząt. W ostatnich kilku mln lat wczesnego kambru pojawiają się trylobity (stawonogi), jednotarczowce, archocjaty, jamochłony, robaki, ramienionogi, mięczaki (slimaki), szkarłupnie, konodonty, akritarchy.

69. trylobity

Trylobity (†Trilobita, z gr. treis - trzy + lobos - płat) - gromada wymarłych morskich stawonogów o owalnym i spłaszczonym grzbietobrzusznie ciele, z wyraźnie wyróżnioną częścią głowową, tułowiową i ogonową. Od strony grzbietu przykryte wapiennym pancerzem. Dwie głębokie bruzdy wzdłuż dłuższej osi ciała dzielą optycznie jego powierzchnię na trzy płaty (stąd nazwa gromady). Pojawiły się w połowie wczesnego kambru, a wymarły z końcem permu.

Pancerz trylobita składa się z tarczy głowowej (cephalon), tułowiowej (thorax) i ogonowej (pygidium). Każda z tych części może być zaopatrzona w kolce, u niektórych gatunków dłuższe niż sam osobnik. Formy o licznych i długich kolcach wykorzystywały je prawdopodobnie do życia na grząskich dnach.

Centralną część cephalonu stanowi wypukła glabella, a po jej bokach leżą bardziej płaskie policzki ze wzgórkami ocznymi, na których są rozmieszczone liczne soczewki oczne (do 15000 w jednym oku). Wyjątkowość wielosoczewkowych oczu trylobita polegała na tym, że soczewki były nieorganiczne, zbudowane z kryształów kalcytu. Thorax składa się z szeregu segmentów, które były ruchomo połączone, co umożliwiało większości trylobitów zwijanie się w razie niebezpieczeństwa. U form planktonicznych jest bardzo krótkie (2-3 segmenty), u pozostałych składa się z kilkunastu segmentów. Pygidium u większości gatunków kambryjskich było również złożone z ruchomo połączonych segmentów i słabo wyodrębnione od thoraxu. U form młodszych segmenty były mniej mobilne, a tarcza ogonowa staje się wyraźnie oddzielona od tułowiowej. Jednak tylko u nielicznych rodzajów dochodzi do zaniku segmentowania i wykształcenia jednolitej wizualnie płyty.

Większość trylobitów chodziła po dnie (bentos), choć były też nieliczne formy planktoniczne. Największe gatunki przekraczały 70 cm, ale zdecydowana większość miała niewielkie rozmiary, rzędu kilku centymetrów.

Ich pancerze zachowały się dobrze, a znaczna liczebność i szybkie tempo ewolucji sprawiły, że niektóre gatunki, a nawet rodzaje są przydatne w badaniach stratygraficznych. Trylobity są dobrymi skamieniałościami przewodnimi. W kambrze są podstawą wiekowego podziału tego okresu (za wyjątkiem najniższej części kambru dolnego). Na przykład, rodzaj Holmia jest typowy dla dolnego kambru, a Olenus dla kambru górnego. Pomiędzy tymi warstwami spotyka się przedstawicieli rodzaju Paradoxides. W ordowiku są podstawą datowań utworów płytkowodnych. W sylurze i dewonie używane jako skamieniałości pomocnicze w datowaniu. W dewonie późnym ich liczebność i zróżnicowanie spada, a od początku karbonu była to już grupa marginalna. Wymarły w czasie wielkiego wymierania pod koniec permu

82. Charakterystyczna fauna syluru (wielkoraki, graptolity), organizacja drabiny troficznej w sylurze

Graptolity i konodonty są w dalszym ciągu dobrze rozwijającymi się grupami o dużym znaczeniu biostratygraficznym. Bentos osiadły reprezentują gąbki, stromatoporoidy koralowce (szczególnie denkowce), liliowce i mszywioły, tworzące rafy sylurskie. Po dnie wędrowały trylobity i drapieżne staroraki, na które polowały łodziki - przodkowie współczesnych głowonogów, o prostych muszlach, gigantycznych rozmiarach (do 9 m) i twardych "dziobach", którymi mogły skruszyć pancerze trylobitów. Do planktonu należały, między innymi, tentakulity i małżoraczki także o dużym znaczeniu biostratygraficznym. Kręgowce, obecne w morzach już od końca kambru, zaczęły przybierać kształt coraz bardziej przypominający ryby. Bezszczękowce były filtratorami

83. Jakie trudności musiały pokonać organizmy aby zasiedlić lądy?

• utrata wody (zgrubienia tkanek np naskórka, wielowarstwowa budowa skóry,, zmiana ich struktury, wykształcenie nowych cech, grubszy pancerz)

• oddychanie (usprawnienie i modyfikacja narzadów oddechowych)

• lokomocja (przekształcenie płetw w kończyny)

• grawitacja (mocny, bardziej zwarty szkielet, silne i rozbudowane mięsnie, klatka piersiowa, nowe substancje budujące i wzmacniające tkanki roślin, bardzo ważne oddzielenie sie pasa barkowego od kończyn przednich, połączenie kręgosłupa z obręczą miedniczą)

• radiacja słoneczna (komórki pigmentacyjne, najważniejsze melanofory, wielowarstwowosć układu powłokowego)

• dobowe zmiany temperatury

• wewnetrzny zamknięty układ krązenia (rozprowadzanie substancji pokarmowych i wydalanie toksyn)

• pozyskiwanie minerałów z pokarmu lub z podłoża, brak wymiany przez powierzchnię ciała

• rzadszy ośrodek, inne rozchodzenie sie dżwięku czy substancji zapachowych w powietrzu, rozwój narządów zmysłu

• autostylia wtórna!!! (dlaczego najważniejsze rzeczy przypominaja mi sie na końcu)

85. Najstarsze lądowe rośliny naczyniowe. Podział i ewolucja psylofitów.

Królestwo: PLANTAE (rośliny niższe, wyższe)

TYP: TRECHEPHYTA (rośliny naczyniowe)

1. Klasa: PSYLOPHYTA (psylofity)

Najstarsze rośliny lądowe, znamy je z górnego syluru i dewonu. Są gromadą silnie zróżnicowaną. Były to rośliny zielone, o liściach szczątkowych, nie posiadały korzeni, a coś w rodzaju rozgałęzionych kłączy (bulwy z chwytnikami). Pędy psylofitów pokryte były skórką z aparatami szparkowymi, pod którymi znajdowała się kora pierwotna, w środku znajdował się rdzeń z tkanką naczyniową. Wzrost pędów odbywał się szczytowo, na końcach pędów znajdowały się grubościenne zarodnie, które mogły być albo pojedyncze albo skupione.

2. Klasa: CYROPSIDA (widłaki)

Najstarsze widłaki znane są z górnego syluru

• grupa: lepidodendrony - rośliny drzewiaste osiągające ponad 30 [m] wysokości i do 2 [m] średnicy. Pień i liście były pokryte bliznami po opadających liściach. Poduszeczki mają kształt rombowy, ułożone są spiralnie. Na końcach gałązek znajdowały się szyszki z zarodnikami o długości od kilku do kilkudziesięciu centymetrów. Nie posiadały korzeni, a kłącza zwane stigmariami, z których wyrastały drobne (1 - 40cm) appendixy

• grupa: sygilarie - zwane drzewami pieczęciowymi. Poduszeczki liściowe mogą być owalne lub 6-ścio boczne. Mogły być nieznacznie rozgałęzione. Szyszki wyrastały na szczycie, pod pękiem liści. (Stigmaria i appendix jak u lepidodendronów)

• Klasa: EPISETOPSIDA (skrzypy)

Znane od środkowego dewonu. Przedstawicielami skrzypów są kalamity, które dochodziły do 80 [m] wysokości. Pnie kalamitów wyrastały z kłączy o licznych korzeniach przybyszowych. Pnie były okółkowo rozgałęzione, wewnątrz puste. Liście kalamitów ułożone okółkowo, wąskie albo zrośnięte u nasady, albo wolne jak asterophylites. Kalamity dzielimy na grupy:

• asterokalamity - stare

• kalamity

• klinolisty - kilka [m] długości, wśród nich także formy ziemno-wodne. Odznaczają się okółkami zrośniętymi z 6 listków

Ewolucja psylofitów: ryniofity, zosterofilofity i trymerofity.

Ryniofity to najpierwotniejsze, pionierskie rośliny lądowe. Pojawiły się na ziemi w pierwszej połowie ery paleozoicznej - w sylurze. Zapoczątkowały wszystkie linie rozwojowe prowadzące do współcześnie żyjących lądowych gatunków roślin
Do ryniofitów należą, uważane za pierwsze, najprostsze i najbardziej prymitywne, lecz typowo lądowe rośliny - Cooksonia. Pojawiła się w ludlowie (ok. 420 mln lat temu) i żyła do wczesnego dewonu. Ich wzniesione nagie, zakończone pojedynczymi zarodniami, widlasto rozgałęziające się pędy miały kilkanaście centymetrów wysokości. Miały one zaczątki prymitywnych wiązek przewodzących. Najlepiej jednak znane i zbadane są ryniofity odkryte w skamieniałych dewońskich bagniskach odkopanych pod szkocką miejscowością Rhynie (stąd nazwa całej grupy).Należą do nich rynia i hornea. Dorastały one do pół metra wysokości. Ich rozgałęziające się widlasto pędy wyrastały z płożącego się kłącza o podobnej budowie. Nie wykształciły korzeni. Ich łodygi były zakończone zarodniami - były to więc sporofity. Równie prosta była budowa wewnętrzna tych roślin; ciało ich było pokryte epidermą, pod którą znajdowała się tkanka miękiszowa pełniąca funkcje asymilacyjne. Środkiem przebiegała cienka wiązka przewodząca. Ewolucja roślin lądowych przebiegała bardzo szybko. W ciągu 40 mln lat z ryniofitów utworzyły się wszystkie linie rozwojowe współczesnych roślin lądowych. Dały one początek z jednej strony grupom roślin o dominującym gametoficie - mszakom i glewikom, zaś z drugiej roślinom, u których w cyklu życiowym dominuje sporofit, zaś gametofit uległ niejednokrotnie znacznej redukcji i całkowitemu uzależnieniu od pokolenia bezpłciowego. Ta gałąź rozwojowa doprowadziła do powstania współczesnych widłakowych, skrzypów, paproci i roślin nasiennych. Wywodzące się z ryniofitów zosterofilofity dały początek linii rozwojowej prowadzącej do współczesnych widłakowych. Zosterofilofity pojawiły się na Ziemi na początku dewonu. Ich przodkami były ryniofity. Odróżniały się znacznie od pozostałych grup roślin. Ich nerkowate zarodnie osadzone na trzoneczkach zebrane były na końcach bezlistnych pędów. Zosterofilofity były niewielkimi roślinami tworzącymi gęste darnie. Ich gametofity i sporofity odgrywały w cyklu życiowym taką samą rolę. Zosterofilofity stanowią ogniwo łączące ryniofity z widłakami. Wywodzące się z ryniofitów trymerofity zapoczątkowały linię rozwojową skrzypów, paproci i pranagozalążkowych - bezpośrednich przodków roślin nagonasiennych.
Szczątki trymerofitów znamy z osadów dewońskich. Były bezlistnymi roślinami, pochodzącymi bezpośrednio od ryniofitów. U prymitywnych trymerofitów łodygi rozgałęziały się widlasto. Zwykle jednak jedno z rozgałęzień rosło wolniej, było mniejsze i \'spychane\' na bok przez drugie, rosnące mocniej i szybciej. W ten sposób doszło do wykształcenia wyraźnej osi głównej. Tak ukształtowana roślina była mechanicznie silniejsza i odporniejsza na złamania od widlasto rozgałęzionych ryniofitów i części zosterofilofitów. Zarodnie wykształcone na końcach słabiej rosnących gałązek nie hamowały wzrostu pędu głównego.

Trymerofity mogły stać się gigantami ówczesnej flory - dorastały do l m wysokości. Gałązki boczne stawały się coraz krótsze, zachodziły na siebie, aż w końcu skupiały się w pęczki. Jednocześnie następowała ich specjalizacja. U następców trymerofitów na końcach jednych z nich wykształcały się zarodnie - były to liście zarodnionośne, czyli sporofile. Inne odgałęzienia zbliżały się do siebie i zrastały, przybierając postać szerokich liści asymilacyjnych.
Trymerofity zapoczątkowały dwa szeregi rozwojowe roślin lądowych: skrzypów i paproci oraz pranagozalążkowych, które dały początek przeważającej części żyjących współcześnie roślin lądowych.

86. Flora czertów z Rhynie

Ryniofity odkryte w skamieniałych dewońskich bagniskach odkopanych pod szkocką miejscowością Rhynie (stąd nazwa całej grupy).Należą do nich rynia i hornea

Rhynie Chert - stanowisko paleontologiczne typu Konservat-Lagerstätten zawierające skamieniałości roślinne i zwierzęce jednego z najstarszych ekosystemów lądowych z wczesnego dewonu (pragu; około 400 mln lat temu). Stanowisko znajduje się na północ od wioski Rhynie (Aberdeenshire, Szkocja). Odkryte zostało w 1912 roku przez miejscowego lekarza dra W. Mackie'go. Skamieniałości zachowane są w martwicach krzemionkowych, tworzących się w pobliżu gorących źródeł i gejzerów. Wskutek mineralizacji krzemionką skamieniałości mają bardzo dobrze zachowaną mikrostrukturę części miękkich (rośliny z zachowaną strukturą komórkową, nawet wraz z aparatami szparkowymi).

• Zespół sinice (np. Archaeothrix, Kidstoniella, Longiella, Rhyniococcus)

• grzyby

• najstarsze znane porosty (Winfrenatia)

• zielenice (Mackielle, Rhynchertia)

• ramienice (Palaeonitella)

• nematofity (Nematophyton, Nematoplexus) - o nieustalonej pozycji systematycznej

• rośliny telomowe(psylofity)

• ryniofity (Aglaophyton major, Rhynia)

• zosterofilofity Horneophyton lignieri (Nothia aphylla)

• prawidłakowce (Asteroxylon)

skamieniałości z Rhynie Chert obejmuje około 60 taksonów flory i fauny:

Obrazki i więcej wiadomości na tej stronie:

http://www.uni-muenster.de/GeoPalaeontologie/Palaeo/Palbot/erhynie.html

87. Flora sylurska (w tym widłaki i skrzypy)

Rośliny morskie reprezentowane były przez wodorosty, których produktami działalności życiowej są wapienie stromatolitowe, oraz fitoplankton. W osadach najwyższego syluru pojawiły się już psylofity i prymitywne paprotniki z klasy widłakowatych, były to rośliny bezlistne wyposażone w pierwotne naczynia umożliwiające im wegetacje na ladzie. Reprezentowały już one osiowce czyli rośliny zbudowane łodygi, korzeni i liści. W śród górnosylurskich psylofitów przewarzał typ morfologiczny u którego zarówno liście jak i kłącza spełniające częściowo rolę korzeni, były słabo jeszcze rozwinięte lub ich brakowało.

Psylofity

-ryniofity (Cooksonia sp)

-zoosterofilofity

-trymerofity

88. Flora dewońska

Najprymitywniejsza grupa roślin dewońskich- pleśniaki (najprymitywniejsze grzyby właściwe) W morzach i oceanach rozwijały się glony Nematophytales. W dewonie rozwinęła się również grupa plechowców, wyodrębnione jako glonogrzyby, przedstawiciel- Protosolvinia. Wytworzenie grubościennych otoczonych woskiem owocników i zarodników umożliwiło glonogrzybom życie na płaskich mulistych gruntach tylko okresowo zalewanych wodą. Pozornie niewielkie zmiany w budowie anatomicznej najstarszych osiowców reprezentowanych przez psylofity i widłaki doprowadziły do powstania szaty roślinnej na kontynentach dewońskich. Psylofity(ogniwo pośrednie pomiędzy glonami a mszakami i paprotnikami) rośliny zielone o bezlistnych pędach nadziemnych wyrastających z płożących się kłączy obecnie znajdowane w osdach dewońskich na wszystkich kontynentach. Wszędzie obserwuje sięich związek z osadami kontynentalnymi i brzeżnymi morskimi. Były roślinami torfowiskowymi. W dewonie pojawiły się prototypy wszystkich istniejących dzisiaj klas paprotników. W dolnym dewonie rozły już rośliny o kształcie drzew osiągając 20m wys. Należały one do Archeopteris .Łączyły one w sobie cechy paproci (Długie podwójne pierzaste liście) jak i nasiennych (bud. drewna) Rośliny należące do najstarszych skrzypowatych pojawiają się w dolnym dewonie , pędy w formie krzaczastej. Bardzo wyraźnie wyodrębniającym się szczepem roślin są widłakowate które pojawiły się niemal równocześnie z psylofitami w g.sylurze. Rośliny zielone wyglądem przypominające psylofity.

89. Rozwój gleb w dewonie

Rozwój gleb w dewonie związany był z wyjściem roślin na ląd (więcej nigdzie nic nie ma..)

90. Rozwój lasów w dewonie, zmiany w atmosferze i zlodowacenia dewońskie

Sprzed 400 milionów lat znamy pierwsze niewielkie widłaki, paprocie i skrzypy. Z upływem czasu rośliny te osiągały coraz większe rozmiary - znane są skamieniałości olbrzymiej, trzydziestometrowej paproci zarodnikowej - Archaeopteris. Wykształcenie przez rośliny nasion pozwoliło im na zasiedlanie obszarów oddalonych od zbiorników wodnych. Dzięki temu z końcem dewonu rośliny tworzyły już rozległe lasy. Przypuszcza się, ze w dewonie i młodszym paleozoiku atmosfera ziemska zawierała znaczne ilości dwutlenku węgla. Wskaźnikami klimatu dewońskiego są również powstałe w różnych szerokościach geograficznych wapienie morskie uważane za utwory powstające w ciepłym klimacie. Wskaźnikami klimatu ciepłego i wilgotnego są boksyty, rudy żelaza i manganu. Po raz pierwszy w dewonie pojawiają się osady węglonośne. Powstawanie złóż węgla umożliwił gwałtowny rozwój flory lądowej. Przypuszcza się ze klimatyczne strefy suche i chłodne były w dewonie pozbawione roślinności, która wyłącznie w warunkach klimatu ciepłego i wilgotnego mogła tworzyć leśne skupienia. Dopiero z końcem okresu doszło do ochłodzenia, a wokół bieguna południowego zaczęły tworzyć się lodowce. Dowodem na to jest obecność illitów w osadach dewońskich w pd. Afryce.

91. Big Devonian Changes - o co chodzi?

92. Kryzys fran - famen, przyczyny i skutki.

Wymieranie dewońskie jest związane z kryzysem Kelwasser (które miało miejsce na granicy Fran/Famen). Wymieranie to miało miejsce około 364 milionów lat temu Dotknęło 83% gatunków (przede wszystkim faunę rafową - koralowce czteropromienne, faunę pelagiczną, konodonty, amonity, tentaculity). Bardzo charakterystyczne jest wystąpienie czarnych łupków, pojawia się także anomalia irydowa związana najprawdopodobniej z uderzeniem wielkiego meteorytu. Wymieranie dewońskie wiąże się z całym szeregiem zmian w obrębie ekosystemu ocean-atmosfera-ocean, które zostały zapoczątkowane upadkiem ciała kosmicznego około 3 miliony lat wcześniej tzn. 367 milionów lat temu. W następstwie nastąpiło podwyższone wietrzenie chemiczne, dopływ do mórz ogromnych ilości pierwiastków biofilnych, zachwianie równowagi tektonicznej skorupy ziemskiej jak i ochłodzenie się klimatu. Uważa się, że śladem po kosmicznym impakcie jest tzw. krater Alamo w Nevadzie o średnicy ocenianej na od 38 do 100 km (według innych danych od 44 do 65 kilometrów). Był to tzw. "mokry impakt" czyli uderzenie ciała kosmicznego w powierzchnię dewońskiego oceanu.W odróżnieniu od impaktu permskiego (251 milionów lat temu) i kredowego (65 milionów lat temu) impakt związany z kraterem Alamo nie doprowadził do prawie natychmiastowej zagłady większości organizmów, a jedynie zainicjował stopniowe zmiany w ekosystemach. Niewątpliwie jednak musiał doprowadzić do zmian klimatycznych, a także zmian chemicznych w składzie atmosfery i wód oceanicznych.

99. Amonitowate i łodziki w ordowiku i dewonie, ich rozwój i znaczenie dla stratygrafii.

Łodziki należą do gromady głowonogów. W ordowiku odnotowuje się bardzo szybką radiację oraz wielki wzrost liczebności łodzikowatych, które w tym okresie przeszły szczyt swego rozwoju i dzięki temu są one wskaźnikowe dla tego okresu. Szczególnie ważna była wtedy podgromada Endoceratoidea i rząd Orthocerida. Największe ówczesne łodzikowate posiadały muszle dochodzące do 10 metrów długości. Większość z nich miała wtedy muszle o kształcie lekko zwężającej się prostej rurki. Z początkiem dewonu, większość łodzikowatych jest już w fazie wymierania lub już wymarła. Wraz z wymieraniem łodzików pojawia nam się nowa grupa głowonogów, mianowicie amonitowate (np. Anetoceras)które można podzielic na dwie grupy: goniatyty i agoniatyty. Charakteryzowały się zawsze choć częściowym zwinięciem muszli (najczęściej planispiralnym) i wytwarzaniem dodatkowego elementu szkieletowego - wieczka (aptych). Grupa ta przez cały okres swojego występowania poprzez swoją różnorodność a dostarcza nam wielu skamieniałości przewodnich.

100. Rozwój flory lądowej w karbonie (w tym paprocie drzewiaste, flora glosopterisowa)

W karbonie nastąpił szczególny rozwój flory lądowej która wtedy występowała. Była to roślinność głównie bagienna,główne grupy roślin osiągneły szczyt swojego rozwoju. Były bardzo zróżnicowane, często osiągały rozmiary drzew (mogły mieć nawet do 40 m) i wykazywały dość daleko posuniętą specjalizację. Szczególnie rozwinęły sposoby rozmnażania się. Liczne wtedy się stały rożnozarodnikowe rośliny reprezentowane przez widłaki, paprocie i niektóre skrzypowe. Z kolei np kordiatyty (np. Eucordaites) które mogły osiągać 40 m wysokości i posiadały lacetowate liście na szczycie, miały zdolność do wytwarzania nasion.

Co do paproci (paprocie drzewiaste) to możemy je rozróżnić na właściwie i nasienne. Do pierwszej grupy możemy zaliczyć Corynopteris i Pecopteris, natomiast do drugiej Neuropteris i Mariopteris.

Flora glossopterisowa dominowała na Gondwanie. Nazwana tak jest z powodu dużego w niej udziału paproci nasiennych Glossopteris i Gangamopteris które miały małe rozmiary i inne niż u paproci zarodnikowych unerwienie liści. Była to flora zimnolubna

101. Podział Spermatophyta

Spermatophyta - rośliny nasienne

• paprocie nasienne (kopalne) - wymarłe paprocie posiadające pierzaste liście na któych końcu tworzyły się zalążki. Największe mogły osiągać do 10 m. (np. Glossopteris)

• pranagozalążkowe (kopalne) - pokrojem przypominały drzewa iglaste, występowały w dewonie, są uważane za protoplastów roślin nasiennych. Osiągały od 10 do 20 m. posiadały prosty pień zakończony pióropuszem liści. Ich pierzaste podwójnie liście mogły osiągać nawet 3 m.

• nagonasienne - nie tworzą zalążni, tworzą struktury zwane szyszkami, z powosu braku słupka i zalążni nie wykształcają owoców

• okrytonasienne - rośliny naczyniowe charakteryzujące się zredukowanym gametofitem oraz brakiem rodni i plemni. Sporofity są pokaźne a kwiat jest często obupłciowy. Posiadają słupki i pręciki wytwarzające gamety. Pręciki zbudowane są z nitki i główki w której są najczęściej dwa pylniki w których znajdują się mikrozarodniki z których powstają ziarna pyłu.

102. Skrzypy i paprocie karbonu i permu

Na początku permu flora nie różniła się od tej pochodzącej z permu. Skrzypy były reprezentowane przez Calamites, Neocalamites oraz Lilpopia a paprocie przez Pecoptreris, Weissites a paprocie nasienne przez Glossopteris, Neuropteris. W późnym permie gdy nastąpiła zmiana klimatu na bardziej suchy te grupy zeszły na dalszy plan. (Oczywiście opisywane wyżej paprocie należą do paproci drzewistych, oraz podane są ich tylko przykłady bo nie ma sensu wypisywać wszystkich występujących)

103. Widłaki karbońskie

Widłaki w karbonie podobnie jak inne rośliny tego okresu rosły głównie na terenach podmokłych. Często miały postać drzewiastą i mogły osiągać do 40 metró wysokości i 2 metrów średnicy.

Widłaki jednozarodnikowe - reprezentowane przez Lycopodites i Elutherophyllum

Widłaki różnozarodnikowe - reprezentowane przez Lepidodendron (drzewo łuskowe - nazwa od śladów liści rosnących na pniach) oraz Sigilaria (drzewo pieczątkowe).

Obecne również były widłaki nasienne takie jak: Miadesima, Lepidocarpon

104. Owady karbońskie, powstanie owadów latających, rozwój stawonogów - omów proszę.

W karbonie w schyłkowej fazie znajdowały się trylobity np. Phillipsia, Cyrtosymbole. Natomiast małożoraczki (np. Cypridella) były dość liczne. Zajmowały one wody słone oraz brakiczne. Dzięki wilgotnemu i ciepłemu klimatowi bujny rozkwit w karbonie przeżyły owady. Według jednej z teorii mogły one powstać z pierścienic. Większość z nich rozmiarami i budową przypomina dzisiejsze okazy choć zdarzały się takie które cechował gigantyzm. Z tego okresu znany jest najstarszy owad latający który rozwinął się z grupy owadów nie mających skrzydeł. Przyczyną takiej drogi ewolucji mógł być brak „zagospodarowania” środowiska powietrznego. Jednym z największych znanych owadów latających była ważka z rodzaju Maganeura której rozpiętość skrzydeł wynosiła około 70 cm.

105. Karbońskie węgle kamienne - środowiska tworzenia się itp. np. dlaczego akurat w

karbonie tak dużo węgla

108. Co to są Seymuriomorpha?

Ogniwo przejściowe między płazami a gadami. Zwierzę o długości ok 0.5m, w której budowie występowały cechy obydwu gromad. Czaszka podobna była do czaszek płazów tarczogłowych, opatrzona jednak jednym tylko kłykciem potylicznym. Kończyny i pasy przypominały budową te same organy u płazów, ale palce ich opatrzone pazurami przypominały gadzie. Różnica była także zauważalna w budowie zębów, określa się je jako cechę płazów. Połączenie między kręgosłupem, a czaszką miało charakter półśredni, czyli 1,5 kręgu ( U płazów - 1, u gadów - 2) (Sejmuria nie jest przodkiem gadów, ponieważ jej znaleziska datuje się na okres wczesnego permu i przedstawiciele reprezentują cechy zdecydowanie płazie (np. obecność kijanki, budowa czaszki czy zębów), natomiast cechy gadzie (np. obecność pazurów czy jeden kłykieć potyliczny czaszki) są "gadzią wariacją" występującą u permskich płazów (ściślej meandrowców). Prawdziwi przodkowie gadów występowali natomiast o wiele wcześniej niż sejmuria, w karbonie (ok. 320 mln lat temu). Należy do nich np. Hylonomus czy Paleothyris. Te wczesne gady występowały przed sejmurią i posiadały cechy typowo gadzie. Dlatego też sejmuria nie może być uznana za przodka gadów.)

109. Co to są Amniota?

Charakterystyka jaja owodniowego, korzyści jakie z niego wypływają. Owodniowce (Amniota) - kręgowce mające zdolność rozwoju zarodkowego na lądzie (gady, ptaki i ssaki). Uzyskały ją dzięki wytworzeniu błon płodowych, które tworzą środowisko dla właściwego rozwoju zarodka. Przedstawiane są jako grupa czworonogich obejmująca zauropsydy i synapsydy, które rozdzieliły się od siebie w karbonie.

111. Co to są Tetrapoda?

Tatrapoda (czworonogie), wyróżniamy owodniowe: synapsydy i diapsydy; nieowodniowe: anapsydy, amphibia i inne. Permskie Tetrapoda nieowodniowe były formą przejściową pomiędzy płazami a gadami. grupa kręgowców, obejmująca płazy, gady, ptaki i ssaki. Wszystkie czworonogi wywodzą się z ryb mięśniopłetwych za pośrednictwem pierwszych ziemnowodnych kręgowców, takich jak ichtiostega i pokrewne jej formy z późnego dewonu. W ewolucji czworonogów decydujące znaczenie miało przekształcenie płetw parzystych w kończyny kroczne; pierwotne formy miały ok. 6-8 krótkich palców, będących przekształconymi promieniami płetwowymi, jednak już u karbońskich labiryntodontów liczba palców uległa redukcji do 5 (z tendencją do dalszego zaniku u grup potomnych - np. 4 w kończynach przednich większości płazów). Drugim ważnym przystosowaniem do lądowego trybu życia było wykorzystanie odpowiednika parzystego pęcherza pławnego jako narządu oddechowego - płuc, umożliwiających oddychanie tlenem z powietrza.

112. Co to są diapsydy, anapsydy i synapsydy?

Diapsydy, podgromada gadów, znanych od karbonu, obejmująca 9 rzędów, spośród których do czasów obecnych przetrwały gatunki zaliczane do 3 rzędów: krokodyli, hatterii (hatteria) i łuskoskórych. Diapsydy mają w czaszce 2 okna skroniowe, zwiększające powierzchnię przyczepu mięśni żuchwy, a tym samym jej sprawność. Diapsydy są jedną z najlepiej rozwiniętych grup gadów, obejmującą największą liczbę gatunków wykazujących olbrzymie zróżnicowanie. Najstarszym znanym ich przedstawicielem jest Petrolacosaurus o długości około 20 cm, żyjący w końcu karbonu w Ameryce Północnej.

Równie stara druga grupa owodniowców, synapsydy, straciła na znaczeniu w erze mezozoicznej, kiedy nastąpił silny rozwój diapsydów i powstało wiele nowych grup lądowych, wtórnie wodnych, a nawet latających. Główne grupy diapsydów to lepidozauromorfy (Lepidosauromorpha), obejmujące m.in. łuskonośne, oraz archozauromorfy (Archosauromorpha) obejmujące gady naczelne, w tym krokodyle, dinozaury, pterozaury i tzw. tekodonty. Do diapsydów zalicza się także gady morskie - ichtiozaury i zauropterygi - a niektórzy badacze sądzą, że wywodzą się z nich również żółwie (o czaszce anapsydowej, czyli bez otworów skroniowych).

Anapsydy, nieowodniowe, podgromada gadów o prymitywnej budowie ciała, obejmująca 4 podrzędy: kopalne Pareiasauroidea i Millerosauroidea, które żyły w Afryce i w Europie w permie i triasie, oraz współczesne żółwie bokoszyjne (Pleurodira) i skrytoszyjne (Cryptodira). Główną cechą anapsydów jest czaszka mająca z wierzchu pełną okrywę kostną i pozbawiona dołów skroniowych, co decyduje o stosunkowo niewielkich możliwościach poruszania żuchwą.

113. Najstarsze aminota z karbonu, co o nich wiesz?

Amniota- owodniowce, kręgowce mające zdolność rozwoju zarodkowego na lądzie( gady, ptaki i ssaki), uzyskały ją dzięki wytworzeniu błon płodowych, które tworzą środowisko dla prawidłowego rozwoju zarodka. przedstawiane są jako grupa czworonogich obejmująca zauropsydy i synapsydy, które rozdzieliły się od siebie w karbonie. Według najnowszej teorii żółwie są diapsydami, które wtórnie straciły otwory skroniowe. Jeżeli ta teoria jest słuszna, to nie wiadomo, czy żółwie są bliższe gadom naczelnym, czy lepidozaurom.

114. Porównaj cykl reprodukcyjny gadów i owodniowców.

Owodniowce - Organizmy lądowe przystosowały się do braku wody w swym środowisku poprzez wykształcenie zapłodnienia wewnętrznego polegającego na wprowadzeniu nasienia do dróg rodnych samicy. W ten sposób rozmnażają się wszystkie owodniowce , niektóre ryby i lądowe bezkręgowce. W gonadach żeńskich (jajnikach) przebiega proces oogenezy , w którym z jednego mejocytu (poprzez mejozę) uzyskujemy jedną komórkę jajową. W gonadach męskich (jądrach ) odbywa się spermatogeneza, gdzie z jednego mejocytu powstają 4 plemniki. U zwierząt przeważa rozdzielnopłciowość. Jest ona często dodatkowo potwierdzona widocznymi zewnętrznie różnicami w wyglądzie samca i samicy, co określamy jako dymorfizm płciowy.

Gady są zwierzętami rozdzielnopłciowymi. Samiec wytwarza męskie komórki rozrodcze w jądrach a samica komórki jajowe w jajnikach. Męski układ rozrodczy stanowią jądra, najądrza oraz nasieniowody, organ kopulacyjny stanowi uchyłek kloaki. Żeński układ rozrodczy stanowi para jajników, od których uchodzą jajowody i kończą się w kloace. Do zapłodnienia komórki jajowej dochodzi w ciele samicy ( zapłodnienie wewnętrzne ). Zarodki rozwijają się w jajach osłoniętych skórzastą skorupką ( jajorodne ), czasem ich początkowy rozwój zachodzi w jajowodach matki ( jajożyworodne ). Jaja składane przez samice gadów są polilecytalne, czyli zawierają duże ilości żółtka, które jest pokarmem dla rozwijającego się zarodka. W czasie rozwoju zarodka zawiązują się trzy błony płodowe. Jedna z nich-owodnia ogranicza przestrzeń w której zarodek się rozwija , przestrzeń ta jest wypełniona płynem owodniowym. Druga błona- kosmówka, otacza owodnię wraz z zarodkiem i stanowi barierę ochronną a zarazem miejsce wymiany gazów miedzy środowiskiem rozwoju płodu a środowiskiem zewnętrznym. Trzecia błona- omocznia , powstała z uchyłka jelita tworzy rezerwuar , w którym gromadzone są wydaliny zarodka. Dzięki tym błonom zarodek ma zapewnione środowisko wodne , jednak jego rozwój jest uniezależniony od środowiska zewnętrznego.

115. Dieta wczesnych owodniowców, może coś o niej wiesz?

Wszystkie pierwsze owodniowce były drapieżnikami ?

116. zlodowacenia karbońskie

Na przełomie wczesnego i późnego karbonu zaznaczyły się wpływy zlodowaceń, które objęły południową część kontynentu Gondwany (Afryka, Australia, Dekan, Ameryka Południowa) i w efekcie zahamowały procesy torfotwórcze. Ich ślady, zwane tylitami, są udokumentowane m.in. w basenach karbońskich w Afryce. Z porównania metod bezpośredniego i pośredniego datowania karbońskiego początku zlodowacenia Gondwany wynika, że najpewniejszym wskaźnikiem tego zdarzenia jest pojawienie się na południowym szelfie Laurussii specyficznego typu kontrolowanej glacieustatycznie sedymentacji cyklicznej. Spośród licznych obszarów tego szelfu z dobrze rozpoznanym zapisem sedymentacji względnie stabilne tektonicznie były obszary basenu lubelskiego i basenu Illinois (w przeciwieństwie np. do obszaru brytyjsko-belgijskiego i dnieprowsko-donieckiego). Analiza cykliczności w tych dwóch obszarach wskazuje, że początek zlodowacenia miał miejsce w brygancie (późny wizen).

123. Klimat karbonu i permu, porównaj i opisz proszę.

Zmiana klimatu z gorącego i wilgotnego w karbonie na gorący, ale suchy w permie.

KARBON

Na półkuli południowej, na lądzie Gondwana w późnym karbonie nastąpiło zlodowacenie obejmujące Antarktydę oraz przylegające duże fragmenty Afryki południowej, Ameryki Południowej, Australii oraz Indii. W strefie równikowej w warunkach gorącego i wilgotnego klimatu rozwijały się bujne lasy tropikalne, które dały początek licznym złożom węgla kamiennego.

PERM

Na półkuli południowej, na kontynencie Gondwana, w środkowym permie kończy się długotrwałe zlodowacenie obejmujące Antarktydę oraz przylegające fragmenty Afryki południowej i środkowej, Ameryki Południowej, Australii oraz Indii. Następuje znaczne ocieplenie klimatu i zwiększa się tam powierzchnia lasów klimatu umiarkowanego, które dały początek złożom węgla kamiennego znanym np. z RPA i Australii. We wczesnym i środkowym permie na półkuli północnej w warunkach gorącego i suchego klimatu powstają czerwone osady pustynne oraz utwory wulkaniczne. W późnym permie następuje w Europie zalew morski. W bardzo płytkim morzu i w jego zatokach, w ciepłym klimacie, powstają grube warstwy ewaporatów.

124. Flora permska, pierwsze Conifera, miłorzębowe, cykasy – opisz proszę.

Zmiana klimatu z gorącego i wilgotnego w karbonie na gorący, ale suchy w permie spowodowała zmiany w składzie flory, zwłaszcza na półkuli północnej. Następuje rozwój roślin nagonasiennych, zwłaszcza rośnie liczba roślin iglastych, ale powstają też pierwsze liściaste: miłorzębowe i sagowce. Bardzo pospolite początkowo były paprocie nasienne, ale potem mocno podupadają. Jedynie na południowych kontynentach (Gondwana) lasy paproci nasiennych były powszechne przez cały perm (flora glossopterysowa). W trakcie permu całkowicie wymierają kordaity. We wczesnym permie (cisuralu) liczna były jeszcze rośliny zarodnikowe, jednak później dość szybko podupadają, zwłaszcza drzewiaste skrzypy i widłaki oraz część drzewiastych paproci. Natomiast zielne rośliny zarodnikowe nadal były pospolite i ograniczane tylko w strefach pustynnych.

126. Wymieranie permskie wszystko o.

W permie wymarło blisko 90% organizmów morskich (m. in. koralowce czteropromienne oraz trylobity), przeszło 60% rodzin gadów i płazów i 30% rzędów owadów. Wymarły w tym czasie również drzewiaste widłaki, skrzypy i paprocie. W wyniku wymierania permskiego pojawiło się wiele nowych linii ewolucyjnych. Samo wymieranie stało się punktem przełomowym między dwiema erami paleozoiczną i mezozoiczną.

Przyczyna: Najnowsze badania wskazują na kolizje z ciałami niebieskimi. Odkryto pod lodami Antarktydy krater o średnicy prawie 500 km tzw. krater Wilkes Land i u północno-zachodnich wybrzeży Australii wykryto pod powierzchnią wód ocenicznych następny krater tzw. krater Bedout o średnicy 195 kilometrów, wiek obydwu szacuje się na 251 milionów lat.

136. Porównanie triasu alpejskiego i germańskiego.

Trias alpejski - scytyk, anizyk, landyn, karnik, noryk, retyk

Trias germański - pstry piaskowiec [odp. scytyk], ret, wapień muszlowy [odp. anizyk, ladyn], kajper [odp. karnik - retyk], retyk

Większość jednostek alpejskich ma w podstawie osady klastyczne. W scytyku wydzielany jest sejs i kampli [w Alpach] są to warstwy werfenu.

Trias alpejski. Występuje w Alpach wschodnich, Apeninach, Bałkanach i Grecji. W facji tej dominują wapienie, dolomity i margle, które tworzyły się w środowisku morskim (w geosynklinie), często są to utwory głębokowodne.

Większość jednostek alpejskich ma w podstawie osady klastyczne. W scytyku wydzielany jest sejs i kampli [w Alpach] są to warstwy werfenu.

Anizyk, ladyn odpowiednik wapienia muszlowego; rozległe płytkie laguny często zdolomityzowane o dużej miąższości ok. 1,5 km.

137. Innowacje w ewolucji organizmów morskich w triasie.

*pojawiają się pierwsze korale w anizyku

*rozwój głowonogów - wyodrębniły się amonity właściwe

*duża ilość zarodników grzybów, stanowią 90% wszystkich pyłków

*rozwój gadów, pojawiają się ssaki

*nanoplankton pojawił się pod koniec triasu w płytkich morzach Tetydy.

138. Ewolucja synapsydów i diapsydów w triasie (w tym cynodonty itp).

Pierwsze gady powstały w karbonie. Przodkami owodniowców są pierwotne karbońskie Reptiliomorpha, tj. antrakozaury i sejmurie, które nie wykształciły jeszcze błon płodowych umożliwiających rozwój jaj na lądzie.

Większość współczesnych owodniowców należy do linii diapsydowej (w pierwotnie anapsydowej czaszce - bez otworów prócz nozdrzy i oczodołów - pojawiły się u nich dwie pary okien skroniowych - otworów mieszczących mięśnie szczęk - górne i dolne okna skroniowe). Wielka radiacja adaptacyjna gadów diapsydowych przypada głównie na erę mezozoiczną. Linia ta wyłoniła spośród siebie m.in. lepidozaury oraz archozaury, czyli pterozaury, oraz dinozaury. Zmodyfikowanymi diapsydami były też mezozoiczne gady morskie: ichtiozaury, plezjozaury czy mozazaury.

W późnym karbonie z pierwotnych owodniowców wyodrębniły się synapsydy, do których należą przodkowie ssaków. Wczesne, przedssacze synapsydy (karbon-trias) określane jako „gady ssakokształtne”. W czaszce synapsydów za oczodołami powstaje jedna para okien skroniowych, odpowiadających położeniem dolnym oknom diapsydów. W ewolucji synapsydów różnicują się zęby (pojawiają się duże kły, niewielkie siekacze z przodu, oraz zęby policzkowe stopniowo przybierające postać bardziej złożoną niż typowe dla gadów nieco zakrzywione stożki; u mezozoicznych ssaków pojawiają się już wieloguzkowe trzonowce i przedtrzonowe). Ewolucja triasowych synapsydów zwanych cynodontami obejmowała stopniowy rozrost kości zębowej w żuchwie kosztem zaniku pozostałych. Kość stawowa żuchwy weszła w skład ucha środkowego jako młoteczek, wraz z kością kwadratową czaszki (kowadełko) uzupełniając jedyną kostkę słuchową pozostałych owodniowców, czyli kolumienkę (strzemiączko). Wymagało to powstania nowego stawu żuchwowego między kością zębową a kością łuskową czaszki. U późniejszych synapsydów doszło do wykształcenia endotermii. Stałocieplność (homeotermia) uzyskana dzięki endotermii wymaga jednak szybszego metabolizmu (a więc zwiększenia efektywności pobierania pokarmu - stąd presja na doskonalenie i specjalizację uzębienia) oraz redukcji strat ciepła (przez powstanie warstwy termoizolacyjnej - włosów). Odporność na wahania temperatury typowe dla kontynentalnego klimatu permsko-triasowego Pangei zapewniła synapsydom dominację w ekosystemach lądowych na całym świecie. Dopiero wymieranie triasowo-jurajskie w połączeniu z ociepleniem i łagodnieniem klimatu sprawiło, że synapsydy ustąpiły miejsca archozaurom, zwłaszcza dinozaurom, dysponującym już wówczas sprawniejszą lokomocją.

139. Pierwsze ssaki, podaj cechy typowe dla ssaków (czaszka, zęby, kończyny)

Ssaki są linią rozwojową owodniowców, która już w karbonie oddzieliła się od pozostałych. Ta linia ssacza - Synapsida - reprezentowana była przez tzw. gady ssakokształtne (prymitywne pelikozaury i nieco bardziej zaawansowane terapsydy). Z jednej grupy terapsydów, zwanych cynodontami wyodrębniły się w późnym triasie ssaki (równowiekowe z dinozaurami). Przejście między terapsydami - ssakami jest bardzo płynne, jako kryterium umowne przyjęto zmiany w budowie ucha środkowego i żuchwy.

Cechy ssaków wyróżniające je od innych grup organizmów:

• stałocieplność - metabolizm endotermiczny

• ssaki należą do czworonogów, posiadają dwie pary kończyn ustawionych pionowo pod tułowiem (a nie są rozstawione na boki - płazy i niektóre gady), zakończone są zrogowaciałymi pazurami, kopytami, paznokciami. W obrębie pasa barkowego redukcja liczby kości. Kończyny przednie z reguły funkcje podporowe, napędowe kończyny tylne.

• tułów ssaków zwraty, a kręgosłup w odcinku tułowiowym nie wygina się na boki jak u gadów czy wczesnych kręgowców

• ogon cieńszy i krótszy niż u gadów lub znika całkowicie

• szyja - 7 kręgów szyjnych (leniwiec 8-9), pierwszy dźwigacz - połączony z czaszka za pomocą dwóch kłykci potylicznych (pozwala na ruch TAK), drugi to obrotnik (ruchy NIE)

• Czaszka/Głowa - zewnętrzne uszy (małżowina uszna), mięsisty i wilgotny nos, wokół oczy rzęsy, na pysku wąsy dotykowe - wibrysy. Mniej kości w czaszce ssaków niż u gadów - np. kilka kości zrasta się w jedną (potyliczna).

• Ciało ssaków pokryte sierścią, futrem - charakterystyczne dla nich

• Gruczoły, potowe, łojowe, zapachowe

• Zęby - posiadają wyspecjalizowane, zróżnicowane uzębienie (są heterodontyczne). Zęby przednie: siekacze i kły (jeden korzeń), zęby policzkowe: przedtrzonowe i trzonowe (dwa lub trzy korzenie).

Typowe jest to, że ssaki mają ścisły zgryz - zęby żuchwy i szczeki górnej pasują do siebie. Wymagało to przebudowy stawu żuchwowego i odpowiedniego umięśnienia go (ruchy żujące). Żuchwa u ssaków z jednej kości - zębowej.

Dwa komplety zębów u ssaków: mleczne i stałe (ze względu na ścisły zgryz)

• Mięsiste policzki i wargi zapobiegają wypadaniu pokarmu z pyska.

140. Co to są Archozauria? Kiedy powstały?

Archozaury są to diapsydy - gady właściwe, naczelne. Pojawiły się w późnym permie (ok. 250 mln lat temu), a szczyt rozwoju osiągnęły w erze mezozoicznej. To jedyna grupa gadów z zębami osadzonymi tekodontycznie - w zębodołach. Ich potomkowie - dinozaury zdominowali królestwo ziemskich kręgowców przez większość ery mezozoicznej. Wiele z nich osiągało potężne rozmiary, a niektóre przeszły na dwunożny tryb życia.

Do nich należą:

1. pierwotne archozaury („tekodonty”), m.in. fitozaury i aetozaury

2. krokodylowe, od triasu

3. pterozaury, trias-kreda

4. dinozaury trias-kreda

• gadziomiedniczne (Saurischia), trias-kreda

• ptasiomiedniczne (Ornithischia), jura-kreda

141. Najstarsze dinozaury, podaj cechy typowe dla dinozaurów, jakie były najstarsze dinozaury?

Pierwotne archozaury („tekodonty”), m.in. fitozaury i aetozaury.

Chód wyprostowany, kość udowa łączy się za pomocą panewek z miednicą.

Dinozaury należą do archozaurów, wraz z krokodylami i wieloma wymarłymi gadami. Archozaury, należące obok lepidozaurów (m.in. jaszczurki i węże) do diapsydów, powstały i zróżnicowały się na główne rzędy na przełomie ery paleozoicznej i mezozoicznej. Dinozaury dzielimy na dwa rzędy na podstawie budowy miednicy: gadziomiedniczne (Saurischia) i ptasiomiedniczne (Ornithischia). Pierwsze mają kości łonowe miednicy skierowane w przód, jak u krokodyli, drugie - w tył, równolegle do kości kulszowej, jak u ptaków (w przód skierowany jest tylko tzw. wyrostek przedłonowy). Wiąże się to z układem mięśni kończyn tylnych i postawą ciała. Paradoksalnie, ptaki pochodzą od dinozaurów gadziomiednicznych (a nie tasiomiednicznych!); Dinozaury gadziomiedniczne dzielą się na drapieżne teropody i roślinożerne zauropodomorfy. Te ostatnie obejmują prozauropody - jedne z najstarszych znanych dinozaurów, oraz olbrzymie zauropody - największe zwierzęta lądowe wszech czasów. Dinozaury ptasiomiedniczne, które były wyłącznie roślinożerne, dzielą się na tyreofory - pancerne ankylozaury i stegozaury - oraz ornitopody. Do ornitopodów należą m.in. iguanodonty i hadrozaury (dinozaury kaczodziobe). U progu okresu kredowego wyłoniły się z nich marginocefale, obejmujące dinozaury grubogłowe (pachycefalozaury) i rogate (ceratopsy).

Najwcześniejszy - eoraptor (żył 227 milionów lat temu); jeszcze starszy jest silezaur sprzed 230 mln lat, lecz nie jest pewne, czy należy on już do dinozaurów.

142. Opisz wymieranie triasowe.

• W wymieraniu triasowym wyróżnić można dwa epizody: jedno z karniku, drugie z przełomu triasu i jury.

• Wymarło ok. 80% gatunków morskich. Najdotkliwiej wymieranie dotknęło grupę amonitów. Pozostałe grupy organizmów: ramienionogi, liliowce, jeżowce, organizmy rafotwórcze. W triasie całkowicie wymierają konodonty (Kędzierski mówił, że w ladynie?)

• Wymierają też rodziny Tetrapoda (13 w karniku i 6 na przełomie T/J).

• Wymieranie triasowe jest szczególnie ważne, ponieważ pozwoliło na radiację dinozaurów.

• Przyczyny nie są do końca znane… gdyż jest to w ogóle najsłabiej poznane wymieranie:

• Być może uderzenie fragmentów komety (świadczą o tym m.in. kratery w Kanadzie, Francji, a także na Ukrainie i w USA - pokrywa się to z obszarem wymierania w karniku)

• Spadek poziomu morza i jego znaczne wahania pod koniec triasu.

• (wg wikipedii) Związane najprawdopodobniej z wielkim załamaniem klimatycznym (efekt cieplarniany wywołany wulkanizmem), rozwój warunków beztlenowych.

143. Podaj ogólny schemat wymierania i odnowy życie po wymieraniu.

(On pokazywał kiedyś na wykładzie taki wykres, [tłumaczenie własne], mam nadzieję, że to o to chodzi… a te fazy to chyba od tak ponazywał sobie mówiąc: „Jak w rodzinie, gdzie jest przemoc, to w dziejach Ziemi też tak było…”)








144. Pływające gady triasowe.

• Ichtiozaury gr. rząd morskich gadów, które pojawiły się w środkowym triasie, a wśród nich:

• Cymbospondyl : drapieżny ichtiozaur; Długość ciała ok. 6-10 m, ciężar ok. t. Był to jeden z największych ichtiozaurów. Posiadał długi "krokodylopodobny" ogon.

• Kalifornozaur : jego nazwa znaczy "kalifornijski jaszczur". Żył w okresie późnego triasu (ok. 228-217 mln lat temu) w okolicach Ameryki Północnej. Długość ciała ok. 3 m. Jego szczątki znaleziono w USA (w Kalifornii).

• Miksozaur : Miał ok. 1 m (3 ft 4 in) długości. Żył w okresie triasu. Miksozaur znaczyło "mieszana jaszczurka".

• Shonisaurus sikanniensis : Największy znany morski gad osiągający 23 metry długości, a może i więcej oraz największe zwierzę mięsożerne jakie znamy. Prawdopodobnie polował na mniejsze od siebie ale też wielkie kręgowce, lub jak współczesne kaszaloty, mógł żywić się olbrzymimi głowonogami. Czaszka bardzo masywna (odkryta ważyła półtorej tony). Oczodoły ponad metrowej szerokości wskazują, że miały największe oczy ze wszystkich znanych zwierząt. Szkielet przedstawiciela tego gatunku odkryto w 1991 w Kolumbii Brytyjskiej.

• Shonisaurus popularis : z wyglądu przypominał dużego wieloryba z długimi i szerokimi płetwami. Miał długi, spiczasty pysk, wypełniony zębami. Osiągał długość ponad 15 metrów i 40 ton masy ciała co czyniło go największym znanym gatunkiem ichtiozaura do czasu odkrycia Shonisaurus sikanniensis

• Utatsuzaur : Żył w okresie wczesnego i środkowego triasu (ok. 240 mln lat temu) w okolicach wschodniej Azji. Długość ciała ok. 3 m. Jego szczątki znaleziono w Japonii (w okolicach miasta Ogatsu). W przeciwieństwie do form późnieszych, nie posiadał płetwy grzbietowej, a jego czaszka była szeroka i zwężająca się w przedniej części. Jego zęby były małe, co jest związane z rozmiarami głowy. Płetwy utatsuzaura posiadały po cztery palce, w przeciwieństwie do pięciopalczastych płetw pierwszych ichtiozaurów. Duże rozmiary płetwy ogonowej wskazują, że stanowiła ona główne źródło napędu zwierzęcia, w przeciwieństwie do jego płetwiastych kończyn.

• Plakodonty (Placodontia czyli płyto lub płasko zębne) - podrząd triasowych gadów morskich prawdopodobnie z rzędu Sauropterygia - płetwojaszczurów, gdyż ich systematyka jest niejasna. Tu:

• Placodus

• Placohelys

• Henodus

• Claudiosaurus

Wyspecjalizowały się w zbieraniu ze skał mięczaków i skorupiaków za pomocą mocnych płaskich zębów, którymi miażdżyły muszle ramienionogów i małżów czy też pancerze skorupiaków by wyjadać ich miękkie części. Niektóre miały zaokrąglone pyski z zębami wysuniętymi do przodu (Placodus) a inne z dobrze wykształconym pancerzem były bezzębne z ryjkami wyciągniętymi w postaci ryjka służącego do wyszukiwania miękkich zwierząt zagrzebanych w mule dennym (Placochelys). Ciekawy wygląd miał bezzębny opancerzony (henodus) z poźnego triasu osiagający ok 1 m długości , który miał prostokątną głowę i krótkie ciało zamknięte pancerzem podobnym do pancerza żółwi.

• + Paraplacodus (z gr. "prawie plakodus") jest nazwą rodzajową plakodonta żyjącego w środkowym triasie (anizyk i ladyn, około 245-230 milionów lat temu).

• Plezjozaury (Plesiosauria) - rząd wymarłych wodnych gadów z nadrzędu Sauropterygia - płetwojaszczurów. Plezjozaury występowały na Ziemi w okresie od 220 do 65 milionów lat temu, a więc między triasem a kredą.

• Tanystropheus, tanystrof - rodzaj gadów żyjących podczas środkowego triasu około 230 milionów lat. Miały 6 metrów długości, a wyróżniały się bardzo wydłużoną szyją, która mierzyła 3 metry, czyli tyle ile tułów i ogon razem wzięte. Pomimo tak długiej szyi miały tylko dziesięć kręgów szyjnych. Z powodu takiej budowy często przyjmuje się, że prowadziły wodny lub półwodny tryb życia, zamieszkując blisko brzegu i żywiąc się rybami lub skorupiakami. Jednak budowa ciała Tanystropheus nie wskazuje żeby miały jakiekolwiek cechy adaptacji do takiego trybu życia. Skamieniałe szczątki znaleziono w Europie i na Bliskim Wschodzie. Najlepiej poznanym gatunkiem jest Tanystropheus longobardicus. Pozostałe gatunki to T. conspicuus i T. meridensis. Małe tanystrofy żywiły się owadami.

• Askeptosaurus jest nazwą rodzajową diapsydalnego gada z rzędu Thalattosauria, żyjącego w środkowym triasie. Jego szczątki odkryto na terenie Włoch i Szawajcarii. Askeptozaur pływał najprawdopodobniej wykonując węgorzowate ruchy. Sterował przy pomocy kończyn zaopatrzonych w błony pławne.

145. Fauna kajpru na przykładzie Krasiejowa.

W Krasiejowie od 1993 prowadzone są największe w Polsce wykopaliska paleontologiczne. W obrębie skał górnego triasu w dwóch pokładach napotkano masowe nagromadzenia dużych fragmentów szkieletów jeziornych i lądowych kręgowców sprzed ok. 230 mln lat. Światowy rozgłos zyskało znalezienie licznych szczątków pradinozaura Silesaurus opolensis. Występują też liczne płazy z grupy labiryntodontów (Metoposaurus, Cyclotosaurus), gady z grupy tekodontów (Palaeorhinus, Aetosaurus, Teratosaurus). Krasiejowskie znaleziska tych rodzajów są przeważnie znacznie bardziej kompletne od okazów znalezionych w innych lokalizacjach. Odkryto także hatterie, ryby, bezkręgowce i rośliny.

(a dla pragnących więcej… dłuższe opisy żyjątek tam znalezionych):

• Metopozaur

Metoposaurus diagnosticus krasiejowensis

Był płazem wodnym. Dorosły osobnik osiągał ok. 2 m długości. Polował na małe zwierzęta wodne. Metopozaur przyczajał się na dnie zbiornika wśród szczątków roślinnych i wyczekiwał na potencjalną ofiarę, która podpłynie zbyt blisko i nie zauważyła zagrożenia. W momencie, gdy taka ryba znalazła się w odpowiedniej odległości metopozaur wyskakiwał z ukrycia i chwytał ją przytrzymując baterią zębów, w które były wyposażone jego szczęki. Skamieniałości metopozaura prócz Krasiejowa odkryto również w Wyoming, Arizonie, Teksasie, Pensylwanii, (USA), Maroku, Niemczech i Indiach.

• Fitozaur

Paleorhinus arenaceus

Był gadem wodnym osiągającym ok. 3,5 m długości. Pod względem trybu życia bardzo przypominał żyjące dziś gawiale (grupa krokodyli występująca w Indiach). Podobnie jak one posiadał długi, wąski pysk, którym chwytał ryby. Pysk ten był bardzo skutecznym narzędziem w polowaniu na ryby, ale gdyby takie zwierzę spróbowało schwytać większą ofiarę mogłoby się zakończyć to poważnym urazem a nawet złamaniem. Najwidoczniejszą różnicę między fitozaurem a gawialem stanowi położenie nozdrzy. Gawiale jak wszystkie krokodyle mają nozdrza na końcu pyska, natomiast fitozaur miał nozdrza tuż przed oczami. Paleorinus odkryty został również w Wyoming, Arizonie (USA), Indiach, Maroku i Niemczech.

• Cyklotozaur

Cyclotosaurus

Podobnie jak metopozaur należał do płazów nazywanych Labiryntodontami. Nazwa ta pochodzi od charakterystycznego labiryntu, jaki tworzyło szkliwo wnikające do wnętrza zęba. Cyklotozaur był troszeczkę większy od metopozaura osiągał ok. 3 m długości. W odróżnieniu od metopozaura jego szkielet był (proporcjonalnie do wielkości) dużo delikatniejszy. Wskazuje na to, iż polując nie przyczajał się na dnie jak metopozaur, ale polował przy powierzchni wody. Na przykład mógł ukryty pod wodą wystawiać ponad jej powierzchnię tylko oczy i nozdrza (tak jak to robią np. dzisiejsze aligatory), przyczajać się w pobliżu miejsc, w których zwierzęta przychodziły do wodopoju. W ten sposób potrafił wciągnąć pod wodę nieostrożne zwierze. Nie wykluczone, iż przy tak lekkim szkielecie był zdolny do poruszania się i polowania na lądzie.

• Aetozaur

Stagonolepis

Był gadem lądowym. Osiągał ok. 3,5 m długości. Był spokojnym roślinożercą. Na końcu pyska posiadał niewielki ryjek, którym rozkopywał ziemię w poszukiwaniu korzeni i kłączy. Ponieważ nie był w stanie szybko biegać, niemal całą powierzchnię zwierzęcia pokrywały tarczki kostne osłaniające go przed ugryzieniem drapieżników. Pancerz ten okrywał niemal całe zwierze. Prostokątne płytki nachodziły dachówkowato jedna na drugą nie pozostawiając żadnej przerwy, w którą drapieżnik mógłby wbić zęby. Nieosłonięte były tylko te obszary, które musiały być dostatecznie elastyczne, aby umożliwić zwierzęciu poruszanie się. Podobne formy znane są ze Szkocji (Wielka Brytania), Teksasu, Nowego Meksyku, Arizony (USA), Argentyny i Niemiec.

• Silezaur

Silesaurus opolensis

Gatunek ten jak do tej pory znany jest tylko z wykopalisk w Krasiejowie. Jak na pradinozaura nie osiągał imponujących rozmiarów. Rozmiarami przypominał przerośniętego indyka (ok. 1,5 metra długości). Był roślinożercą wyposażonym w niewielki dziób na żuchwie. Jego jedyną przewagą nad drapieżnikami była uwaga i szybkość. Jeśli dostatecznie wcześnie zauważył drapieżnika mógł rozwinąć dość dużą prędkość biegnąć na tylnych kończynach.

• Teratozaur

Teratosaurus

Był najgroźniejszym drapieżnikiem lądowym odkrytym w Krasiejowie. Mógł osiągać ok. 4 m. Nie wiemy o nim zbyt wiele, ponieważ znaleziono zaledwie kilka fragmentów szkieletu tego zwierzęcia. Poruszał się na czterech kończynach polował najprawdopodobniej na Silezaury i aetozaury. Posiadał wąską czaszkę wyposażoną w potężne zęby, którymi był w stanie przebijać płyty pancerza aetozaura, przynajmniej u młodych osobników.

146. Jak odróżnić ssaka od gada, szczególnie pod koniec triasu?

Triasowe cynodonty [mają cechy gadzie i ssacze]

Po małżowinach usznych u cynodontów. U ssaków zawias występuje między kością żuchwy a kością łuskową. U gadów pomiędzy kością kwadratową. Przez pewnie czas oba rodzaje zawiasów funkcjonowały, aż do wędrówki kości żuchwy w górę ku łukowi jarzmowego do momentu zetknięcia się z kością łuskową i powstanie typowego zawiasu ssaczego. U gadów kość żuchwowa opiera się o kość kwadratową. [pozostały przy zawiasie stawowo-kwadratowym] ssaki zrezygnowały z tego zawiasu kwadratowego. Spowodowało to ewolucję narządu słuchowego. Gady wykorzystują tylko jedną kosteczkę [strzemiączko] i jedną pałeczkę. Ssaki - 3 kosteczki słuchowe [kowadełko, młoteczek, strzemiączko]. Zmniejszyły się one w trakcie ewolucji, gdyż żuchwa potrzebowała lepszego zawiasu, a ucho lepszego mechanizmu. Kość kątowa została u ssaków zmieniona w kość bębenkową, która napina błonę bębenkową.

161. Epizody anoksyczne w jurze i kredzie - podaj przyczyny ich występowania i modele powstania.

W jurze i kredzie występowało kilka epizodów atoksycznych (OAE). Zostały one odkryte w latach 70 XX w. podczas Deep Sea Drilling Project (DSDP).

Kredowe to:

1 OAE - apt/alb

2 OAE - cenoman/turon

3 OAE - środkowy koniak

Wydarzenia atoksyczne w jurze i kredzie związane są z powstawaniem Atlantyku i szybkim obniżaniem się dna. Przykładowym poziomem atoksycznym jest poziam z Włoch - Bonarelli, gdzie osady węglanowe są poprzeplatane ciemnymi osadami.

MODELE POWSTANIA:

statyczny (karp w wannie): mała cyrkulacja wód i poziom z deficytem O₂ się podnosi, na skutek zużywania go np. do rozkładu materii organicznej

dynamiczny: polega na tym, że wiatr z nad lądu „odpycha” wodę w wyniku czego powstaje upwelling, który podnosi poziom z deficytem O₂, poziom ten może się również podnosić w wyniku ogólnego pogłębiania się zbiornika.

162. Powstanie i ewolucja Atlantyku, rozpad Gondwany.

ATLANTYK

1. Ok.230 mln BP ślad ryftu atlantyckiego między Afryką, a Ameryką N

2. Ok. 210 mln Bp zaczyna się formować centralny Atlantyk

3. Afryka i Ameryka Południowa oddalają się od Ameryki Północnej - Centralny Atlantyk, obszar Karaibski i Zatoka Meksykańska pojawiają się na mapie świata

4. środkowa jura ok.165 mln BP tworzy się skorupa oceaniczna między Północną Ameryką, a Afryką = otwarcie Północnego Atlantyku

5. wczesna-środkowa kreda otwarcie południowego Atlantyku 125-110 mln bp; brak połączenia między N i S Atlantykiem

6. środkowa kreda ok.95 bp Europa zaczyna się oddalać od Ameryki Północnej;Grenlandia zaczyna się odsuwać od Europy i Ameryki Północnej pojawia się płytkowodne połączenie między N i S Atlantykiem

7. późna kreda ok.80 mln bp północny Atlantyk jest już w pełni wykształconym oceanem , miejscami głębokość dochodzi do 5000 m wody denne mogły swobodnie wpływać przez morze karaibskie i Tetydę w S Atlantyku wpływ wód dennych z polarnych regionów jest blokowany płaskowyżem i strefą rozłamów Falklandów

8. paleocen następuje reorganizacja w N Atlantyku liberia staje się częścią płyty europejskiej Tetyda przeciska się między Afryką a Europą

9. zaczyna się otwierać morze grenlandzko- norweskie otwiera się zatoka baffina i rozwija się morze labradorskie, które na przełomie paleogenu/eocenu osiąga głębokość ok.4000 m strefa subdukcji na morzu karaibskim przesuwa się na E -rozszerza się połączenie pacyfiku z atlantykiem .mieszanie się płytkich i średnich wód z S Atlantyku z wodami N Atlantyku

10. późny eocen głębokowodne połączenie między S i N Atlantykiem przez tzw.vema gap w wyniesieniu rio grande od późnego eocenu zaczyna się stopniowe zamykanie łączności między Atlantykiem, a obszarem śródziemnomorskim

11. oligocen w śr.oligocenie ustał ruch między N Ameryką, a Grenlandią zaczyna się subsydencja grzbietu islandzko-faeroes

12. ok. 21 mln bp uformowanie głównych jednostek topograficznych współczesnego Atlantyku

13. miocen między wczesnym, środkowym miocenem nastąpiło dalsze obniżenie dotychczasowych podmorskich barier - zimne wody morza norweskiego i arktycznego zaczynają wpływać do N Atlantyku powstaje współczesna cyrkulacja w Atlantyku

14. środ. Miocen - zamiera subdukcja w morzu karaibskim

15. pliocen w środ.pliocenie następuje zamknięcie połączenia między Atlantykiem a Pacyfikiem przez przesmyk Panamski to powoduje intensyfikację prądu powierzchniowego Golfsztromu wzdłuż zachodnich części basenu N Atlantyku

GONDWANA

Teoria rozpadu Gondwany głosi, że jako pierwsze, 120 mln lat temu, oderwały się Ameryka Południowa i Afryka. Australia pozostała złączona z Antarktyką. Oba kontynenty rozpadły się 40 mln lat później - 80 mln lat temu. Od tego czasu Australia stała się wyspą, na której wykształciła się swoista fauna i flora.

165. ssaki łożyskowe

50.000.000 lat temu obszary lądowe świata znajdowały się generalnie ponad wodą, lub były tylko nieznacznie zanurzone. Formacje skalne i złoża z tego okresu są zarówno lądowe jak i morskie, jednak przeważają lądowe. Przez długi czas ląd stopniowo się wznosił, lecz równocześnie był wymywany na niższe poziomy oraz w kierunku mórz.

Na początku tego okresu pojawiły się nagle, w Ameryce Północnej, łożyskowe gatunki ssaków i stanowiły one, jak dotąd, najważniejszy wytwór ewolucji. Istniały już gatunki ssaków niełożyskowych, jednak ten nowy gatunek powstał bezpośrednio i nagle z istniejących uprzednio gadzich przodków, których potomkowie przetrwali czasy schyłku dinozaurów. Ojcem ssaków łożyskowych był mały, bardzo aktywny, mięsożerny, skaczący typ dinozaura.

U tych prymitywnych gatunków zaczęły się przejawiać podstawowe instynkty ssaków. Ssaki posiadają ogromne zalety, gdy idzie o przetrwanie, przewyższając wszystkie inne formy życia zwierzęcego, dlatego, że mogą one:

1. Rodzić względnie dojrzałe i dobrze rozwinięte potomstwo.

2. Karmić, wychowywać i chronić swoje potomstwo z pełną uczucia troskliwością.

3. W procesie zachowania gatunku posługiwać się zdolnościami swego zaawansowanego mózgu.

4. Stosować coraz większą zręczność podczas ucieczki przed wrogami.

5. Używać swej wyższej inteligencji w celu aklimatyzacji i adaptacji środowiskowej.

45.000.000 lat temu podstawy kontynentów były wyniesione, czemu towarzyszyło bardzo rozległe zatopienie ich linii brzegowych. Życie ssaków rozwijało się szybko. Rozwijał się mały, gadzi, składający jaja typ ssaka, natomiast Australię przemierzali przodkowie późniejszych kangurów. Wkrótce pojawiły się małe konie, szybkie, kopytne nosorożce, tapiry z trąbami, prymitywne świnie, wiewiórki, lemury, oposy i kilka gatunków zwierząt podobnych do małp. Wszystkie one były małe, prymitywne i dobrze dostosowane do życia w lasach rejonów górskich. Duży, podobny do strusia ptak lądowy, rozwinął się do wysokości trzech metrów i składał jaja o rozmiarach dwadzieścia trzy na trzydzieści trzy centymetry. Był to jeden z przodków późniejszych, gigantycznych ptaków pasażerskich, które odznaczały się wielką inteligencją i które kiedyś przenosiły w przestworzach istoty ludzkie.

We wczesnym kenozoiku ssaki żyły na lądzie, pod wodą, w powietrzu i wśród wierzchołków drzew. Miały one od jednej do jedenastu par gruczołów piersiowych i wszystkie były pokryte sporą ilością owłosienia. Jako cechy wspólne z występującymi później gatunkami, wykształciły one dwa kolejne zestawy zębów i posiadały proporcjonalnie duże mózgi, w porównaniu z wielkością ciała. Jednak nie było wśród nich żadnych współczesnych gatunków.

40.000.000 lat temu obszary lądowe półkuli północnej zaczęły się podnosić, po czym zaczęły się odkładać nowe, obszerne nawarstwienia na lądzie i miały miejsce inne rodzaje aktywności Ziemi, takie jak wypływy lawy, fałdowania, formowanie się jezior i erozja.

Pod koniec tej epoki zanurzona została większa część Europy. W następstwie lekkiego wyniesienia lądu, kontynent ten pokryły jeziora i zatoki. Ocean Arktyczny biegł na południe, przez depresję uralską łącząc się z Morzem Śródziemnym, które rozciągało się wtedy na północ; wzniesienia Alp, Karpat, Apeninów i Pirenejów znajdowały się ponad wodą, jako wyspy morskie. Przesmyk Panamski był wyniesiony; Atlantyk i Ocean Spokojny były rozdzielone. Ameryka Północna połączona była z Azją pomostem lądowym w Cieśninie Beringa a z Europą przez Grenlandię i Islandię. Na północnych szerokościach geograficznych ziemski pas lądu przerwany był tylko przez cieśninę uralską, łączącą morza arktyczne z powiększonym wtedy Morzem Śródziemnym.

W wodach europejskich odłożyły się znaczne ilości wapienia z otwornic. Dziś ten sam kamień wyniesiony jest do wysokości 3.000 metrów w Alpach, do 4.800 metrów w Himalajach oraz do 6.000 metrów w Tybecie. Osady kredowe z tego okresu znaleźć można wzdłuż wybrzeży Afryki i Australii, na zachodnim wybrzeżu Ameryki Południowej i w rejonie Indii Zachodnich.

W tym, tak zwanym okresie eoceńskim, ewolucja ssaków i innych pokrewnych form życia trwała bez przeszkód, albo z niewielkimi tylko zakłóceniami. Ameryka Północna miała wtedy połączenie lądowe z każdym kontynentem, za wyjątkiem Australii, a świat opanowywała stopniowo fauna prymitywnych ssaków różnych gatunków.

2. OSTATNIE STADIUM ZATOPIENIA EPOKA ZAAWANSOWANYCH SSAKÓW

Okres ten charakteryzował się dalszą, szybką ewolucją ssaków łożyskowych, w tym czasie wykształciły się bardziej zaawansowane formy ssaków.

Aczkolwiek wczesne ssaki łożyskowe pochodziły od mięsożernych przodków, bardzo szybko wykształciły się ich roślinożerne gatunki a wkrótce także powstały rodziny ssaków wszystkożernych. Okrytozalążkowe stanowiły zasadnicze pożywienie gwałtownie rozmnażających się ssaków; współczesna flora lądowa, razem z większością rosnących obecnie roślin i drzew, pojawiła się już w okresach wcześniejszych.

35.000.000 lat temu to okres znamionujący początki epoki, w której na świecie panowały ssaki łożyskowe. Południowy most lądowy był szeroki i ponownie łączył ogromny wtedy kontynent Antarktyczny z Ameryką Południową, Afryką Południową i Australią. Pomimo zmasowania lądu na wyższych szerokościach geograficznych, klimat światowy pozostawał względnie łagodny, ze względu na znaczny wzrost obszaru mórz tropikalnych, a ląd nie był wystarczająco wyniesiony, żeby wytworzyć lodowce. Obszerne wypływy lawy nastąpiły na Grenlandii i na Islandii; pomiędzy tymi warstwami odłożyło się trochę węgla.

Znaczne zmiany nastąpiły w faunie planety. Życie morskie przechodziło wielkie przemiany; istniała już większość obecnych gatunków życia morskiego a otwornice wciąż odgrywały ważną rolę. Życie owadzie było podobne do tego, jakie istniało w poprzedniej erze. Złoża we Florissant, w Kolorado, pochodzą z późniejszych lat tych bardzo odległych czasów. Większość żyjących rodzin owadzich powstała w tym okresie, jednak wiele istniejących wtedy owadów dziś wymarło, choć pozostały ich skamieliny.

Na lądzie była to zasadniczo epoka odnowy ssaków oraz ich ekspansji. Zanim okres ten się skończył, wyginęło ponad sto gatunków wcześniejszych, prymitywniejszych ssaków. Wkrótce wyginęły nawet ssaki o dużych rozmiarach a małym mózgu. W trakcie rozwoju metod przetrwania zwierząt, mózg i zwinność zastąpiły pancerz i rozmiary. Gdy zanikała rodzina dinozaurów, ssaki zaczęły powoli panować na Ziemi, szybko i kompletnie usuwając z niej resztę swych gadzich przodków.

Wraz z wyginięciem dinozaurów nastąpiły pewne, znaczne przemiany w różnych odgałęzieniach rodziny jaszczurek. Przetrwali członkowie wczesnych rodzin gadzich to żółwie, węże i krokodyle, wraz z czcigodną żabą, jedyną ocalałą grupą reprezentującą wcześniejszych przodków człowieka.

Różne grupy ssaków pochodzą od unikalnego zwierzęcia, teraz wymarłego. To mięsożerne stworzenie było czymś w rodzaju krzyżówki kota i foki; mogło żyć zarówno na lądzie jak i w wodzie, było bardzo inteligentne i niezwykle ruchliwe. W Europie ukształtował się przodek psiej rodziny, co szybko spowodowało rozwój wielu gatunków małych psów. Mniej więcej w tym samym czasie pojawiły się gryzonie, między innymi bobry, wiewiórki, susły, myszy i króliki, i wkrótce stały się ważną formą życia, ulegając tylko bardzo niewielkim zmianom od tego czasu, gdy się pojawiły w tej rodzinie. Starsze złoża z tego okresu zawierają skamieniałe szczątki psów, kotów, szopów i łasic, w ich formach ancestralnych.

30.000.000 lat temu zaczął się pojawiać współczesny gatunek ssaków. Poprzednio ssaki żyły przeważnie na wzgórzach i były typami górskimi; nagle zaczęła się ewolucja typów równinnych albo kopytnych gatunków pastwiskowych, odmiennych od pazurzastych zjadaczy mięsa. Zwierzęta pastwiskowe pochodzą od wspólnego przodka, posiadającego pięć palców u nóg i czterdzieści cztery zęby, który wyginął przed końcem epoki. Ewolucja palców u nóg, w całym opisywanym dotąd okresie, nie wyszła poza stadium trzypalcowe.

Koń, wspaniały przykład ewolucji, żył w tamtych czasach zarówno w Ameryce Północnej jak i w Europie, chociaż nadal się rozwijał aż do ostatniej epoki lodowcowej. Chociaż rodzina nosorożców pojawiła się pod koniec tego okresu, szczyt swego rozwoju osiągnęła dopiero później. Rozwinęło się także małe, świniopodobne stworzenie, które stało się protoplastą wielu gatunków świń, dzików i hipopotamów. Wielbłądy i lamy pojawiły się w Ameryce Północnej, mniej więcej w środku tego okresu i opanowały niziny zachodnie. Później lamy wyemigrowały do Ameryki Południowej, wielbłądy do Europy i oba gatunki szybko wyginęły w Ameryce Północnej, choć trochę wielbłądów przetrwało aż do epoki lodowcowej.

Mniej więcej w tym czasie, na zachodzie Ameryki Północnej, zdarzyła się rzecz godna uwagi: pierwszy raz pojawili się wcześni przodkowie pradawnych lemurów. Chociaż tego odgałęzienia nie można uważać za prawdziwe lemury, jego pojawienie się znamionuje ustanowienie tej linii, z której potem powstały prawdziwe lemury.

Tak jak węże lądowe poszły do mórz w epoce poprzedniej, tak teraz całe plemię ssaków łożyskowych opuściło ląd i zaczęło mieszkać w oceanach. I od tamtego czasu pozostają one w morzu jako współczesne wieloryby, delfiny, morświny, foki i lwy morskie.

Życie ptasie planety wciąż się rozwijało, jednak niewiele pojawiło się w nim istotnych zmian ewolucyjnych. Istniała już większość współczesnych ptaków, łącznie z mewami, czaplami, flamingami, myszołowami, sokołami, orłami, sowami, przepiórkami i strusiami.

Pod koniec tego okresu oligoceńskiego, obejmującego dziesięć milionów lat, życie roślinne, wraz z życiem morskim i zwierzętami lądowymi, rozwinęło się bardzo intensywnie i występowało na Ziemi nieomal takie, jakie jest dziś. Później się wykształciła pewna specjalizacja, ale już wówczas żyły pradawne formy większości stworzeń żywych.

169. Ssaki kenozoiczne w tym plejstoceńskie




170. Ewolucja koniowatych - przebiegała od środkowego paleocenu do środkowego plejstocenu. W tym czasie u przodków współczesnych koniowatych następowała stopniowa przemiana od niewielkiego (30-50 cm), czteropalczastego Eohippusa - poprzez gatunki pośrednie Miohippus, Mesohippus, Merychippus, Parahippus - do jednopalczastego Pliohippusa, rozmiarami (120 cm w kłębie) i kształtem przypominającego współczesnego konia.

W trakcie ewolucji koniowatych doszło zatem do zwiększenia ich rozmiarów, wydłużenia szyi i redukcji palców z czterech do jednego oraz osłonięcia tego palca rogową osłoną, doprowadzając do wykształcenia się kopyta.

Najstarszy znany przodek waleni chodził sprawnie po lądzie i był owłosionym, kopytnym mięsożercą. W eocenie jego następcy, o bardziej krępym ciele i cięższej głowie, zaczęli prowadzić ziemnowodny tryb życia. W ślad za zmianami środowiska walenie w ciągu 10 milionów lat przystosowały swą budowę i zachowania do życia w morzu.Czaszka największego z żyjących wielorybów, płetwala błękitnego, nie zmieściłaby się w większości dużych pokojów w naszych mieszkaniach. Tymczasem, czaszka pierwszego ze znanych prawaleni, pakicetusa, była wielkości czaszki kojota. Pakicetus żył 50 Ma (Mega annum- łac. milionów lat temu) na terenach Pakistanu i był ziemnowodnym,

podobnym do wydry stworzeniem. Z biegiem czasu prawalenie rosły i zmieniały się. Kolejnym wczesnym prawaleniem był Ambulocetus. Żył on 49 Ma i był tak jakby

włochatym krokodylem, czającym się na ofiarę i będącym dalekim przodkiem wielorybów stworzeniem. 45 Ma żył Procetus, a trochę przed nim, bo 46,5 Ma żył Rodhocetus. Miały one skarlałe kończyny dolne, nie były pokryte futrem i nadal miały szyje. 43-46 Ma żył Kutchicetus, stosunkowo mały stwór, mniejszy od Rodhocetus. Wyglądał tak, jakby wracał się w ewolucji. Miał długi ogon i bardziej owłosione ciało niż jego przodek. 37 Ma żyło już podobniejsze do dzisiejszych waleni stworzenie, zwane durodonem. Od współczesnych nam wielorybów różniły go jednak tylne kończyny i przednie nie zamienione jeszcze w płetwy, a także to, że miał szyję i nozdrza umieszczone w połowie odległości między końcem szczęki a czubkiem głowy. W tych samych czasach co Durodon żył drugi waleń, Basilosaurus. Mimo, że w nazwie jest słowo jaszczur, to przecież to wieloryb. Nazwa wzięła się stąd, że gdy go odkryto, sądzono, że był dinozaurem. Był on bardzo długi; miał 18 m długości. Mówią, że to od niego pochodzą dzisiejsze walenie. Między 24 a 26 Ma pływał w morzach stwór o nazwie Aetiocetus. Miał już pierwsze zaczątki fiszbinów, nozdrza umieszczone w odpowiednim dla

wielorybów miejscu, a co najważniejsze, nie miał dolnych kończyn. Był pierwszym prawdziwym wielorybem. 15 Ma żyło stworzenie bardzo podobne do dzisiejszych płetwali, znane nam jako Cetotherium. Był to pierwszy prawdziwy przedstawiciel podrzędu Mysticeti, podobny do swych potomków tak, że niektórzy mogliby go pomylić z dzisiejszymi waleniami. Pierwsi przedstawiciele Odonceti żyli ok. 18 Ma. Należały do nich zwierzęta takie jak Squalodon i Kentriodon. To u skwalodona, żyjącego 16 Ma, po raz pierwszy wystąpiła umiejętność echolokacji, tak znanej wszystkim cechy delfinów. Kentriodon, który żył 15 Ma, był klasycznym przykładem tego, jak powinien wyglądać delfin. Lecz nie wszystkie wymarłe delfiny były podobne do delfinów. Odobenocetops był morsopodobnym stworem żywiącym się małżami. Żył 5 Ma, w pliocenie. Żyjące później walenie były już bardzo podobne do tych dzisiejszych.

171. Ewolucja naczelnych

Znaleziska kopalne i badaniach genetyczne pozwoliły naszkicować pełniejszy obraz dziejów ssaków naczelnych, sięgający początków ery kenozoicznej. Najstarsze antropoidy (małpy) pojawiły się już w eocenie (chiński Eosimias) i rychło podzieliły się na małpy szerokonose (najstarsza amerykańska forma kopalna Branisella sprzed 32 mln lat) i wąskonose, które reprezentowane są od początków miocenu przez dwie linie rozwojowe (nadrodziny): makakokształtnych (Cercopithecoidea) i człekokształtnych (Hominoidea).

Hominoidy były początkowo liczniejsze, i znane są z wielu skamieniałości.

Wczesne antropoidy reprezentowane są np. przez oligoceńskie propliopiteki (Propliopithecus, Aegyptopithecus, Oligopithecus) sprzed ok. 30 mln lat i pliopiteki (Pliopithecus, Proconsul) sprzed ok. 20 mln lat, oraz ramapiteki i driopiteki (Kenyapithecus - Afryka, ok. 14 mln lat temu; Sivapithecus, czyli Ramapithecus - Azja, ok.13 mln; Dryopithecus - Europa, ok. 12-10 mln). Ramapiteki były niegdyś uważane za najstarsze hominidy (z racji podobnych przystosowań w budowie szkliwa zębów, które stanowiły większość ich materiału kopalnego znanego przed 40 laty), w miarę odkrywania bardziej kompletnych szczątków okazały się przodkami azjatyckich człekokształtnych, orangutanów.

Uzębienie o grubym szkliwie okazało się więc przykładem konwergencji ewolucyjnej hominidów i wczesnych pongidów.

Już kilkanaście milionów lat temu pojawiło się także niezależne od hominidów przystosowanie do dwunożnej lokomocji (Oreopithecus z Włoch); preadaptacją do dwunożności jest u nadrzewnych człekokształtnych brachiacja - poruszanie się w zwisie na rękach, kiedy tułów przybiera pionową postawę (mistrzami brachiacji są dziś gibony).

Według najnowszych danych rozejście się dróg człowieka i najbliższych żyjących krewnych - szympansów, których sekwencje DNA w genach są identyczne z naszymi w 99 proc. - nastąpiło dopiero ok. 7-8 mln lat temu (linie rozwojowe szympansa i goryla rozdzieliły się najdalej 10 mln lat temu, a orangutana - kilkanaście mln lat temu (przodkowie gibonów oderwali się jeszcze wcześniej, ok. 20 mln lat temu).

Dlatego szympansy, goryle, a niekiedy także orangutany, są dziś przez wielu prymatologów włączane do tej samej rodziny Hominidae co człowiek.

Nasza gałąź hominidów jest zaś traktowana jako podrodzina (Homininae).

172. Linia człowiekowatych, inaczej hominidów, oddzieliła się od linii małp człekokształtnych przypuszczalnie 4 - 5 milionów lat temu. Na podstawie dowodów kopalnych możemy nakreślić ogólne kierunki ewolucji człowieka, brak nam jednak dowodów, by wyciągnąć ostateczne wnioski. Mamy zbyt mało kopalnych szczątków pierwszych człowiekowatych, a to czym dysponujemy - to pojedyncze kości. Istnieją jednak dowody na to, że u pierwszych człowiekowatych pionizacja ciała, czyli dwunożność, wyprzedziła w rozwoju powiększenie mózgu.

Zmiany ewolucyjne, począwszy od najdawniejszych człowiekowatych do współczesnego człowieka, przejawiają się w pewnych właściwościach szkieletu i czaszki. W porównaniu ze szkieletem małp człekokształtnych szkielet człowieka ujawnia wyraźne różnice, które odzwierciedlają naszą zdolność do przyjęcia wyprostowanej postawy i poruszania się na dwu nogach. Te różnice są też obrazem zmian siedliskowych pierwszych hominidów, które przeszły od nadrzewnego trybu życia w puszczach do spędzania co najmniej części czasu na ziemi. Różnie budowy szkieletu dotyczą większej krzywizny kręgosłupan, umożliwiającej lepszą równowagę ciałą. Miednica człowieka jest krótsza i krąglejsza, co dostarcza lepszych miejsc przyczepu mięśni wykorzystywanych do poruszania się w pozycji pionowej. Otwór czaszki, przez który przechodzi rdźeń przedłużony, zwany otworem wielkim ( foramen magnum ), znajduje się u małp człekokszałtnych z tyłu głowy odpowiednio do postawy wyprostowanej. Wydłużenie się nóg w stosunku do rąk i przesunięcie palucha w ten sposób, że staje się on równoległy do pozostałych palców stopy, jest następnym przejawem przystosowania się pierwszych hominidów do dwunożności.

Innym ważnym kierunkiem ewolucji człowieka było powiększenie się rozmiarów mózgu w stosunku do wielkości ciała. Ponadto nie występują w czaszce człowieka charakterystyczne dla małp człekokształtnych wydatne wały kostne, wznoszące się nad oczodołami, zwane wałami nadoczodołowymi. Twarz człowieka jest bardziej spłaszczona niż twarz małp człekokszałtnych, inne są też jesgo szczęki. U małp człekokształtnych układ zębów w szczęce jest niemal prostokątny, podczas gdy u człowieka jest paraboliczny, czyli zbliżony kształtem do litery U. Malpy człekokształtne mają większe zęby niż człowiek, zwłaszcza duże są ich kły.

Pierwsze człowiekowate należą do rodzaju Australopithecus

Ewolucja człowiekowatych rozpoczęła się w Afryce. Pierwsze hominidy należą do rodzaju Australopithecus, czyli " południowych małpoludów ", które pojawiły się około 3, 8 miliona lat temu. Pozostaje nadal dyskusyjna liczba gatunków przypisanych temu rodzajowi, jest bowiem nie lada zadaniem orzec, czy różnice pomiędzy nielicznymi odnalezionymi fragmentami szkieletu odzwierciedlają zmienność osobniczą w obrębie gatunku, czy też różnice między gatunkami. Większość biologów wyraża pogląd, że istniały dwa do czterech gatunków Australopithecus.

Najstarsze hominidy są zaliczane do gatunku Australopithecus afarensis. Odkryto liczne szczątki szkieletów A. Afarensis, łącznie z niemal całkowitym szkieletem nazwanym " Lucy ". Ponadto w 1976 r . odkryto skamieniałe odciski stóp trzech " wędrowców " sprzed ponad 3, 6 miliona lat. Odciski stóp oraz miednica, nogi i kości stóp wskazują, że rozwój postawy pionowej i dwunożność wystąpiły we wczesnym okresie ewolucji człowieka.

A. afarensis był niewielkim hominidem, ok. 1 m wysokości. Jego twarz była skierowana w przód, a czaszka, podobna do czaszki małp człekokształtnych, kryła mały mózg. Wprawdzie jego mózg był duży w stosunku do wielkości ciała, lecz w porównaniu z mózgiem człowieka był niewielki. Pojemność mózgoczaszki A. afarensis wynosiła 450 - 500 cm3, podczas gdy pojemność mógoczaszki człowieka współczesnego wynosi 1400 cm3. Jego uzębienie ( liczba i układ zębów ) były prymitywne i zawierało długie kły. Nie jest wykluczone, że A.afarensis i inne australopiteki nie umiały mówić, nie wytwarzały narzędzi i nie umiały korzystać z ognia.

Wielu uczonych przypuszcza, że A.afarensis był przodkiem bardziej rozwiniętego australopiteka A. aficanus, który pojawił się około 3 mln lat temu. Pierwsze szczątki A. africanus odkryto w Afryce Południowej w 1924 r. i od tego momentu znaleziono wiele innych. Ten nieduży hominid poruszał się w pozycji wyprostowanej i miał ręce oraz zęby bardzo podobne do ludzkich. Na podstawie cech uzębienia można stwierdzić, że A. africanus żywił się zarówno roślinami, jak i zwierzętami. Podobnie jak A.afarensis miał mały mózg, około 500 cm3. Spośród australopiteków wyróżniano dwie większe formy - A. robustus i A. boisei, lecz na ogół panuje zgodny pogląd, że żadna z nich nie mieści się w linii rozwojowej prowadzącej bezpośrenio do człowieka.

Homo habilis to najstarszy gatunek z rodzaju Homo

Pierwszym hominidem, który odznaczał się tyloma cechami ludzkimi,że można było go zaliczyć do tego samego rodzaju co współczesnego człowieka, był Homo habilis ( człowiek zdolny ). Jego mózgoczaszka, mająca 650 cm3, była bardziej pojemna niż mózgoczaszka australopiteków. Ów pierwszy człowiek pojawił się 1, 9 mln lat temu i przetrwał jako gatunek ponad pół miliona lat. Szczątki Homo habilis odkryto w licznych miejscach Afryki.

Pokrewieństwo między australopitekami i Homo habilis nie jest wyjaśnione. Niektórzy biologowie, biorąc pod uwagę pewne cechy fizyczne, sądzą, że austalopiteki były przodkami Homo habilis, inni natomiast przypuszczają, że H. habilis i A. africanus występowały jednoczęnie przez większość okresu swego istnienia i że Homo habilis, w przeciwieństwie do A. africanus, należy do linii ewolucyjnej prowadzącej do współczesnego człowieka.

Odkryto liczne szczątki Homo erectus

Znacznie większa zgodność opinii dotyczy szczątków określonych jako Homo erectus, odkryto ich bowiem wiele. Podobnie jak inne hominidy Homo erectus rozwijał się w Afryce, a następnie zawędrował do Europy i Azji. Człowiek pekiński ( = chiński ) i człowiek jawajski, odkryci w Azji, są późnymi przedstawicielami Homo erectus, który występował jeszcze 200 000 lat temu.

Homo erectus był dwunożny, całkowicie spionizowany i wyższy niż H. habilis. Miał też od niego większy mózg. Co więcej, w czasie jego istnienia jego mózg stopniowo się powiększał, o czym świadczy wielkość mózgoczaszki, która osiągnęła pojemność od 850 cm3 do 1000 - 1200 cm3. Pomimo powiększenia rozmiarów jego czaszka nie wykazywała w pełni cech czszki człowieka współczesnego, zachowując ciężkie wały nadoczodołowe i wypukłą, wysuniętą do przodu twarz, czyli cechy właściwe jego przodkom - małpom człekokształtnym.

Homo sapiens pojawił się przypuszczalnie około 200 000 lat temu

Człowiek o cechach uzasadniających zaliczenie go do naszego gatunku pojawił się około 200 000 lat temu. Jego mózg rozwijał się w dalszym ciągu, co znalazło odbicie w pojemności mózgoczszki - od 850 cm3 u najstarszych osobników do 1400 cm3 u osobników współczesnych.

Neandertalczyk pojawił się w Eurazji

Jednym z najwcześniejszych przedstawicieli Homo sapiens był zamieszkujący rozległe przestrzenie Eurazji neandertalczyk, odkryty po raz pierwszy w dolinie rzeki Neander, w Niemczech. Ten pierwotny człowiek odznaczał się krępą budową ciała. Miał mózgoczaszkę o pojemności nieco większej niż u współczesnego Homo sapiens, twarz nieznacznie wysuniętą ku przodowi, z dużymi wałami nadoczodołowymi i cofniętym podbródkiem.

Wyginięcie neandertalczyka stanowi zagadkę. Z neandertalczykiem współżyły inne grupy Homo sapiens, o bardziej współczesnych cechach. Nie jest wykluczone, że oba gatunki kojarzyły się z sobą, co doprowadziło do stopniowego zacierania cech populacji neandertalczyka. Mógł być on również wyparty ze środowiska przez wspomnianą populację lub nawet całkowicie przez nią wyniszczony. Jest też możliwe, że neandertalczyk nie mógł się przystosować do klimatycznych zmian w plejstocenie i że jego wyginięcie nie jest zupełnie związane z innymi ludźmi.

Współczesny Homo sapiens pojawił się prawdopodobnie w Afryce i stosunkowo niedawno wywędrował do Eurazji

H. sapiens, o całkowicie współczesnych cechach, żył 40 000 lat temu, a może wcześniej. Czaszki pierwotnego Homo sapiens nie miały ciężkich wałów nadoczodołowych i odznaczały się wyraźnie zarysowanym podbródkiem. Te cechy można dostrzec u przedstawicieli kultury Cro - Magnon we Francji i Hiszpanii. Ich broń i narzędzia były bardziej złożone i nie tylko kamienne, lecz również zrobione z kości, w tym słoniowej, i z drewna. Wyrabiali bardzo ostre narzędzia kamienne

( do cięcia ). Człowiek z Cro - Magnon uprawiał sztukę, taką jak malarstwo jaskiniowe, ryty i rzeźbę, prawdopodobnie w celach rytualnych. Istnienie różnorodnych narzędzi, o pewnym stopniu złożoności, a także dzieł sztuki przemawia za tym, że mógł on posługiwał się językiem, który wykorzystywał do przekazywania swych doświadczeń młodszym pokoleniom.

Badania nad mitochondrialnym DNA różnych współczesnych populacji geograficznych człowieka wskazują, że pierwszy współczesny Homo sapiens mógł pojawić się w Afryce na początku późnego plejstocenu. Podobne badania nad jądrowym DNA i DNA chromosomu Y także podtrzymują pogląd o jego afrykańskim pochodzeniu. Wkrótce po pojawieniu się współcześni ludzie szybko się rozprzestrzenili po całej Ziemi. Część z nich przeszła do Ameryki Północnej po lądowym moście w cieśninie Beringa, inni drogą wodną dotarli do Australii. Jeśli współczesny człowiek pochodzi z Afryki, to wydaje się, że nie wywodzi się on w prostej linii od neandertalczyka.

175. W czasie plejstocenu klimat ulegał znacznym wahaniom, po fali zimna (glacjale) następowało ocieplenie zwane interglacjałem. Tradycyjnie wyróżniano następujące zlodowacenia europejskie:

W Polsce wyróżnia się co najmniej trzy zlodowacenia:

- południowopolskie ( Sanu II ), zwane krakowskim, które oparło się o Karpaty i Sudety,

- środkowopolskie ( Odry ), które zatrzymało się na pasie wyżyn środkowopolskich i Sudetach

- północnopolskie ( Wisły ), zwane bałtyckim, które wyznaczają pojezierza

Zwykle poszczególne glacjały trwają ok 100 tys. lat. Dzieli się je na jednostki niższej rangi: stadiały i interstadiały, fazy i interfazy oraz glacjietapy i interglacjietapy. Podczas plejstocenu nawroty zimna rangi glacjału miały miejsce, co najmniej, 3-4 razy do ok 9 razy. Z zapisów rdzeni lodowych i morskich wiadomo o ok 50 epizodach w ciągu plejstocenu rangi glacjału, ale nie każdy był okresem stricte glacjalnym.

koniec permu wcz. trias śr. trias

---