Transcript 2\. UVOD, FORAMINIFERE

MIKROPALEONTOLOGIJA II
www.sges.auckland.ac.nz
I. DIO
II. DIO
dr.sc. Blanka Cvetko Tešović, izv. prof.
- foraminifere (Pz, Mz)
- radiolarije
- dijatomeje
- vapnenački nanoplankton
- alge
dr.sc. Đurđica Pezelj, doc.
- foraminifere (Kz)
- ostrakodi
- dinoflagelate
- poleni i spore
- biostatistika
ead.univ-angers.fr
• veliki broj taksonomski nepovezanih grupa org. (< 2mm)
• mnogobrojni, od Pcm. do Rec.
• geografski jako rasprostranjeni u sedimentnim i
metamorfnim stijenama; prilagođeni životu u ekstremnim
uvjetima
• osjetljivi na ekološke promjene
stratigrafska rasprostranjenost
važnijih marinskih mikrofosilnih grupa
•
•
•
•
•
•
Mikropaleontologija; mikrofosili korisni su za:
BIOSTRATIGAFIJU
PALEOEKOLOGIJU
PALEOOCEANOGRAFIJU
PALEOKLIMATOLOGIJU
PREDNOST mikrofosila: mnogobrojni, geografski
rasprostranjeni i geološki “dugovječni”, mnogi lako
prepoznatljivi
- marinski organizmi; žive u gotovo svim područjima - studije promjene paleookoliša!
podjela marinskih okoliša
PLANKTONSKI - radiolarije, silikoflagelate, vap. nanoplankton, pteropodi,
neke foraminifere i dijatomeje
- od 0 - 200 m u otvorenim morima - korisni za promjene okoliša, posebno
temperaturne promjene
BENTIČKI - ostrakodi, briozoi, neke foraminifere i dijatomeje, alge
- vagilni; sesilni
- vezani uz dubinu, tip sedimenta i različite fizikalno-kemijske
promjene u morskoj vodi
- korisni za promjene u pridnenim okolišima
DINOFLAGELATE - planktonska i bentička faza
u reproduktivnom ciklusu;
posebno korisne u paleoekolškim studijama
priobalnih područja i otvorenih mora
(npr. Crveno more, Crno more…)
KONODONTI - izumiru u ranom Mz;
pretpostavlja se da su dio građe
planktonskih životinja;
korisni za Pz i rani Mz - paleoekologija
SPORE + POLENI - kopnene biljke, ovisni o klimi;
pronađeni u priobalnim marinskim okolišima
interpretiraju kontinentalnu klimu;
njihova rasprostranjenost korisna
za praćenje kretanja struja
www.marum.de
www.bgr.bund.de
www.sepm.org/nams/
FORAMINIFERE
www.leica-microsystems.com
- jednostanični, heterotrofni, eukariotični organizmi
- skelet - KUĆICA (organska, aglutinirana, kalcitna i
kvarcna)
- kućice - kuglaste, lećaste, vretenaste…
- veličina: 0.01 – 200 mm
- od kambrija (još stariji!); planktonske od mezozoika
- vodeni okoliši (MORE, bočate i slatkovodne sredine)
3 grupe: planktonske
male bentičke
velike bentičke
moguće veze unutar PROTOZOA - sistematski položaj RHIZOPODA u
koje se svrstavaju foraminifere
- razlikuju se od grupe Sarcodina jer posjeduju mineralni skelet
400 fosilnih planktonskih vrsta, 40 recentnih
od 27.000 opisanih bentičkih vrsta 4.000 je recentnih
osjetljivi na kemijski sastav morske vode i temperaturu
stratigrafska korelacija (nafta, plin), paleoekologija,
paleoklimatologija, paleooceanografija
jednostanični organizmi koji
se vide prostim okom
citoplazma - vanjski sloj svijetle ektoplazme i unutrašnji
tamniji endoplazme
ektoplazma - tanki i ekstremno mobilni “film” oko kućice,
lepeza brojnih razgranatih pseudopodija (“zrnati i mrežasti”)
- hranjenje foraminifere - obuhvaća male organizme
(bakterije, dijatomeje i dr. protozoa, male račiće, mekušce) i
organske čestice ljepljivim pseudopodijima kroz ušće
endoplazma - skladište i tvornica zaštićena stjenkom tj.
kućicom/skeletom; jedna ili više jezgri i brojne male organele
- fotosimbionti (dijatomeje i dinoflagelati)
planktonska foram. - radijalne spine i pseudopodiji;
podržavaju fotosimbionte
pomaže uzgonu/potisku
STJENKA
•
•
•
•
organska
aglutinirana
vapnenačka: imperforatna + perforatna
SiO2
Aglutinirana stjenka
(siva s detritičnim zrnima)
Aglutinirana: kvarcne iglice
Sitnozrnata vapnenačka stjenka
(siva)
Površina trošenja
Izbrusak
Vapnenačka, porculanasta,
imperforatna
(crna)
Vapnenačke imperforatne
Vapnenačka perforatna stjenka
(svijetla, prozirna)
Vapnenačka, staklasta stjenka
Tipovi stjenki i oblici kućica
• kućica se sastoji od klijetki koje su odijeljene
pregradama, SEPTIMA
• sept ima otvor, FORAMEN, kojim su klijetke
povezane
• na najmlađoj je klijetki otvor ili otvori, UŠĆE.
• oblik kućice - određen rasporedom i oblikom
klijetki
OBLIK I RASPORED KLIJETKI
jedna klijetka - monotalamične
više klijetki - politalamične
OBLIK KLIJETKI
početna klijetka - prolokulus - sferična/kuglasta
ili spljoštena
•nakon prolokulusa slijede klijetke - cjevaste,
kuglaste, ovalne, polumjesečaste, kockaste,…
terminologija za oblik i raspored klijetki
RASPORED KLIJETKI
UNISERIJALNA - pravocrtno nizanje klijetki
BISERIJALNA - naizmjenično dvostruko nizanje klijetki
TRISERIJALNA
PLANSPIRALNA - spiralno nizanje klijetki oko jedne osi namatanja
TROHOSPIRALNA - spiralno nizanje klijetki oko helikoidalne osi (slično
namatanju puževe kućice)
MILIOLIDNA - klijetki se nižu tako da svaka mlađa tvori sa starijom
klijetkom kut od 1800 ); streptospiralne
www.ukfossils.co.uk/guides/foraminifera.html
oblik klijetki i njihov raspored i orijentacija određuju oblik kućice
spefičnost vrste - ekološki uvjetovano - ekofenotipske varijacije
UŠĆE i OTVORI
• otvor/otvori na najmlađoj
klijetki s vanjske strane kućice
• jednostavan otvor ili mnogo
otvora, varira veličina i oblik
• razne modifikacije: zubići,
pločice, usne, cjevčice
terminologija za ušća i modifikacije
PORE I ORNAMENTACIJA
kružni ili nepravilni otvori 5-6 μm
karakteristične za aglutinirane i staklaste foraminifere
oblik, veličina i raspored na kućici - uvjetovan ekološki i
geogr. širiom
paleookolišni indikatori
promjene u strukturi stjenke, gustoća pora
zadebljanja stjenke (izbočine), zadebljanja
periferije klijetki (keels)
staklaste foram. - rebra, brazde, bodlje…
porculanske foram. - strije, brazde
agutinirane foram. - rijetko vidljiva ornamentacija
NAČIN ŽIVOTA: RAZMNOŽAVANJE
• od 4000 modernih vrsta, 20 ima poznati ciklus razmnožavanja
• spolno razmnožavanje - plankton
• izmjena generacija – bentos
MIKROSFERIČNA : MAKROSFERIČNA generacija
SPOLNA : NESPOLNA GENERACIJA
Razmnožavanje
ŽIVOTNI CIKLUS; RAZMNOŽAVANJE
- izmjena generacija
- dimorfizam?
gamont - spolna reprodukcija
agamont - nespolna reprodukcija
ŽIVOTNI CIKLUS: 1 god. u tropskim geogr. širinama; 2 i više god. u višim g.š.
- izmjena nije uvijek striktna - brojne varijacije
NESPOLNO RAZMNOŽAVANJE u AGAMONTA: citoplazma se povlači u kućicu;
citoplazma se dijeli; brojne sitne stanice kćeri koje u jezgri imaju polovicu
kromosoma iz roditeljske jezgre; formiraju se klijetke i nastaje nova
generacija gamonta koja se širi u vodi.
Kada u GAMONTU sazri citoplazma, povlači se unutra i dijeli (mitoza) i formiraju
se gamete (gametogeneza) s haploidnim kromosomima kao u roditelja;
izlaze iz roditeljske kućice i 2 gamete se mogu spojiti - SPOLNO
RAZMNOŽAVANJE; tako formiraju sljedeću generaciju agamonta s
potpunim diploidnim brojem kromosoma
male bentičke foraminifere - kućice dviju gen. se razlikuju
Parazitizam
• kućice bentičkih foraminifera ukazuju na vrstu
podloge, dubinu mora i kemijski sastav morske
vode i temperaturu morske vode.
Podloga i foraminifere
• epifauna: pričvršćeni za podlogu pseudopodijima, organskom
opnom ili su cementirani (filtratori po načinu prehrane)
• muljevito, siltno dno: nježne, izdužene forme s tankim
stjenkama (muljojedi, pužu i gmižu po/u sedimentu)
• krupnozrnato dno: forme jako ukrašenih kućica, debelih
stjenki, male raznolikost (hrana!)
• foraminifere koje žive u slatkim vodama ne grade tako
zanimljive skelete kao njihovi morski srodnici
• okoliši visoke energije mora: debele stjenke foraminifera
• stjenovita podloga: cementirane kućice, bazalna strana
zaravnjena ili konkavna
Kemijski sastav morske vode i foraminifere
• većina foraminifera je stenohalilna
• aglutinirane foraminifere češće u močvarama
• okoliš s manjkom kisika; male, glatke kućice tankih stjenka
koje su aglutinirane ili vapnenačke
• perforatne foraminifere češće u lagunama koje su normalnog
saliniteta ili slabo oslađene
• imperforatne foraminifere češće u jako slanim lagunama
• Paleodubine: omjer P/B
• Okoliši (močvare, lagune, otvoreno more) –
Trikomponentni dijagram (porculanaste: aglutinirane:
perforatne) ili indeksi biološke raznolikosti
• paleotemperature: stabilni izotopi,
endosimbionti
• paleosalinitet: sabilni izotopi
Što su to stabilni izotopi?
Ne mijenjaju se, isti su kroz vrijeme, a zbog
različite mase različito se ponašaju
• Najznačajniji izotopi: C i O
• C: kazuju nam što smo kroz ono što jedemo!
Pokazatelj bioprodukcije
• C12 (98.89%)
• C13 (1.11%)
• I nestabilni izotop C14 (u prolazu!)
•
•
•
•
Kisik ima tri stabilna izotopa:
O16 (99.76%)
O18 (0.2%)
O17 (0.03, vrlo rijedak)
Frakcionizacija
• Djelomično odvajanje izotopa istog elementa
tijekom kemijskih ili fizikalnih procesa
• Npr. tijekom fotosinteze ili stvaranja
karbonatnog skeleta, disanja
Moderni okoliši i foraminifere
• Karbonatne platforme, grebeni – raznovrsna
zajednica velikih bentičkih foraminifera.
• Brakični okoliši – nestabilni; mala raznovrsnost
foraminiferske zajednice (foraminifere tankih stjenki,
glatkih kućica ako su staklaste ili aglutinirane).
• Kontinentlni šelf i otvoreno more (do 200 m dubine
najveća raznolikost, dubinom se smanjuje uz
povećanje udjela aglutiniranih oblika ispod CCD i
porastom broja planktonskih foraminifera).
Evolucija - Paleozoik
• Najstarije foraminifere, aglutinirana stjenka, oblik jednostavne
cjevčice u donjem Kambriju
• Silur – kućica spiralno namotana, vapnenačka stjenka
• Devon – politalamične kućice
• Diversifikacija (oblik kućica i način života) - Devon
• Vapnenačka sitnozrnata – Devon
• Vapnenačka porculanasta - Devon
• Vapnenačka staklasta – Karbon
• Prve velike bentičke foraminifere - Karbon
• Veliko izumiranje na kraju Perma
Donjopaleozojske jednostavne foraminifere
Fusulinidae
Fusulinidae
Mezozoik
•
•
•
•
•
•
Trijas: dubljevodne foraminifere
Trijas: vapnenačka, laminirana stjenka
Jura: planktonske foraminifere
Jura: foraminifere se šire u batijalne prostore
Jura: ukrašene kućice
Kreda: velika raznovrsnost, mnogobrojne; čak 300
vrsta planktonskih foraminifera
• Kreda: veliko izumiranje (samo 5 vrsta planktonskih
foraminifera preživilo je K/Tc granicu)
Mezozojske foraminifere
Kenozoik
• Širenje i diversifikacija foraminifera u
Paleocenu
• P/E izumiranje bentičkih, dubljevodnih vrsta
• Diversifikacija u Eocenu (zahlađenje krajem
perioda izaziva izumiranje tropskih vrsta)
• Moderna fauna: Miocen
Kenozoik
Moderna zajednica – tropska mora
Moderne plitkovodne foraminifere
Moderne planktonske foraminifere
Moderne dubokomorske foraminifere
Primjena u našim uvjetima
• Razvijena obala s brojnim zaljevima
(Tršćanski, Riječki…)
• Razvijena industrija
• Donosi rijeke Po
• Ograničena cirkulacija u moru
• Mala dubina bazena (sjeverni i srednji dio)
• Sezonske stratifikacije