PALEONTOLOGIJA

Pripremila: Dr Gordana Jovanović

Korali

Šareni svetovi drevnih mora

" Koral " je termin koji se koristi za morskeživotinje iz klase Anthozoa (gr. Anthos - cvetak). Sastoji se od većeg ili manjeg broja sićušnih koralnih bića-polipa koji u gornjem delu imaju usta sa pipcima kojima ubacuju hranu. Vode kolonijalni ili usamljeni način života i mogu biti u obliku razgranatog drveća, žbunja, lepeza ili cveća različitih boja .

Kada stotine ili hiljade polipa zajedno izgrade skelete, nastaje koralni greben. To su najlepši delovi podvodnog sveta koji podsećaju na velike šarene cvetne vrtove . To su i najveće č vrste strukture na svetu izgrađene odživih organizama, a nalaze se ispod povr š ine okeana, pretežno u tropskim podru č jima . U povoljnim uslovima mogu narasti do velikih razmera kao što je to danas Australijski koralni greben.

Korali rastu u plitkim toplim vodama koje imaju dosta svetlosti, mada postoje i vrste koje nastanjuju hladniju i dublju vodu. Skelet grade od kalcijum karbonata koji nalaze u vodi i služi im za zaštitu jer daje telu čvrstinu. Čvrsti korali se nazivaju i gradite l ji sprudova jer su njihovi skeleti dobra podloga za život drugih korala i drugih organizama koji učestvuju u njegovoj izgradnji kao što su alge, briozoe, sunđeri, puževi, školjke i dr. Meki korali ne grade kalcijum karbonatne skelete već se priljubljuju za podlogu ili se slabo kreću i ne pripadaju graditeljima sprudova.

Korale koji žive pričvršćeni na dnu okeana laici smatraju biljkama. Međutim, korali su životinje jer ne prave sebi hranu kao što to čine biljke, već u plitkovodnoj sredini žive u simbiozi sa algama Symbiodinium ( zooksantele ). Korali su domaćini, a alge su simbionti koji žive u tkivu domaćina. Zooksantele fotosimbiozom povećavaju metabolizam i ubrzan rast skeleta korala, a pigmenti u zooksantelama im daju boju. Od proterozoika pa do danas fotosimbioza je uticala na razvoj sprudnih sistema u povoljinim uslovima i na njihovo izumiranje u nepovoljnim uslovima. Kada uslovi za život postanu nepovoljni (na primer, kada voda postane previše topla ili kada se pojave neke hemikalije), zooksantele mogu uginuti, što dovodi do beljenja korala . Fluoroscentnim koralima fluoroscencija pomaže da apsorbuju više svetlosti koja je potrebna za život algi.

Sl. 2. Fluoroscentni koral

Korali su danas u centru interesovanja zbog njihovog velikog ekološkog značaja i neizvesne sudbine koralnih grebena zbog sve jačeg uticaja čoveka koji ih koristi u razne svrhe pa i za izradu skupocenog nakita. Naučnici istražuju i mogućnosti njihovog korišćenja u medicini i farmaciji. Iako sprudovi zauzimaju samo mali deo svetskih okeana, njihov biodiverzitet je neizmerno veliki u odnosu na njihovu veličinu. Oni su čudesne podvodne životne zajednice koje pružaju zaštitu i utočište mnogim organizmima, a više od 450 miliona ljudi iz 109 zemalja koji žive u njihovoj neposrednoj blizini ekonomski zavise od njih. Grebeni im predstavljaju izvor hrane, a mnogi su poznati i kao turističke destinacije. Oni su barijere između okeana i obale jer usporavaju udare talasa i jakih morskih struja. Korali su važni i za kontrolu CO 2 . u vodi jer pretvaraju CO 2 . iz vode u krečnjačke skelete. Bez korala količina CO 2 . u vodi dramatično bi porasla što bi negativno uticalo i na celokupan život na Zemlji.

Arhivi biološke raznovrsnosti

Proučavanjem fosilnih korala možemo rekonstruisati nekadašnji život u plitkovodnim morskim sredinama, ali i saznati kako su ove osetljive životinje reagovale na promene životne sredine. Proučavanjem grebenskih struktura koje se s pravom mogu nazvati «arhivi biološke raznovrsnosti iz prošlosti naše planete», može se sagledati celokupna složenost i krhkost biosfere tokom geološkog vremena.

Fosilni sprudovi ili grebeni su ostaci drevnih sprudova sačuvani u sedimentnim stenama zemljine kore, a erozijom mogu biti otkriveni i na površini Zemlje. Fosilne grebene je mnogo teže proučavati od današnjih zbog promena koje su se na njima vremenom odvijale, teško je utvrditi njihovo poreklo, strukturu, sastav, način na koji su formirani - ali jedno od najvažnijih pitanja je: koliko je vremena bilo potrebno da se formiraju fosilni grebeni?

Postoje dva tipa grebena: autohtoni koji su nastali dugim procesom organizama i alohtoni koji su nastali kao proces relativno brze akumulacije ostataka skeleta transpostovanih vodom zajedno sa sedimentima i deponovanih na nekom drugom mestu. Za razliku od fosilnih grebena koje na terenu proučavamo kroz vertikalne preseke počev od baze pa do vrha, današnje grebene i svet koji ga nastanjuje zbog njihove osetljivosti možemo posmatrati odozgo ili sa strane .

Životinje kao korali grade grebene da bi se za š titile od predatora i konkurenata . D ana š nji grebeni su najvažniji centri biodiverziteta . Nau č nici smatraju da je do naglog povećanja biodiverziteta u morima došlo kad je nastao proces biomineralizacije i stvaranja č vrstih biolo š kih struktura, odnosno grebena. Proučavanjem savremenih grebena zaključilo se da nastaju kao rezultat spore biološke aktivnosti, jer neke vrste korala veoma sporo rastu. Izuzetno spori rast je tajna dugogživota korala, a ono što im nedostaje u mobilnosti na neki način su nadoknadili u dugovečnosti. Radio-karbonskom metodom je utvrđeno da neki korali u blizini obala Havajskih ostrva rastu mnogo sporije nego š to se ranije mislilo . Zlatni koral Gerardia i crni koral Leiopathesžive duže od 4000 godina na dubini od oko 1000 m, zbog čega ih svrstavaju u najstarije poznatežive morske organizme .

Nestanak grebenskih sistema

Najstariji poznati korali su Flindersipora bovmani iz Južne Australije. Imaju sve morfolo š ke i strukturne karakteristike Tabulata (izumrlog paleozojskog reda ) . Primerci su pronađeni u zajednici sa archaeocijatima i kalcifikovanim cijanobakterijama u stenama donjokambrijumske starosti . U odnosu na morfologiju nekih ranije poznatih kambrijumskih i ordovicijumskih oblika imaju morfologiju za koju se, obzirom da potiče iz starijih sedimenata, ne može reći da je primitivnija. Ovakva građa Flindersipora, kao predstavnika reda Tabulata, navodi na zaključak da se poreklo korala iz ovog reda mora tražiti u još starijim stenama, u prekamb r ijumu .

Najpoznatiji p aleozojski korali koji su izumrli krajem perma pripadaju izumrlim grupama Tabulata i Rugosa . Karakterističan usamljeni koral iz devona (pre oko 418-362 miliona godina) je Calceola sandalina . Pripada grupi Rugosa, ima specifičan oblik u vidu prednjeg dela papuče sa poklopcem koji se pri fosilizaciji najčešće odvoji. Nađeni su širom Evrope, Rusije i Kine. Pronađeni su i mnogi drugi paleozojski korali, ali adaptivni uspeh mezozojsko - kenozojskih Scleractinia daleko prevazilazi paleozojske grupe .

Sl. 3. Calceola sandalina

Kada je n? kraju perma došlo do masovnog izumiranja živog sveta, izumrli su i korali i čitavi grebenski sistemi. Nekoliko miliona godina nije bilo sprudova, izuzev stromatolita. Prvi grebeni se javljaju sredinom trijasa, a do kraja trijasa nastaju mnogi grebeni sa skleraktinijama, naročito u oblasti Tetisa koji je ostao centar razvoja do kraja mezozoika . Danas su skleraktinije glavni graditelji sprudova u tropskim morima. Nedostatak fosilnih korala u ranom trijasu je posledica narušavanja životne sredine zbog čega korali iz tog perioda najverovatnije nisu imali čvrst skelet koji bi se mogao sačuvati u fosilnom obliku. Pošto je ovakvo stanje životnih uslova trajalo tokom ranog i starijeg dela srednjeg trijasa, stiče se utisak da su se korali posle masovnog permskog izumiranja naglo oporavili tek u srednjem trijasu.

Goli Lazarov efekat

Neke aspekte srednjotrijaskog oporavka korala pokušava da objasni hipoteza o "kiselosti okeana" i "golih korala". Pretpostavlja se da je do kasnog oporavka korala došlo zbog povećanja kiselosti morske sredine tokom donjeg trijasa. Povećanje kiselosti vode izaziva i niz drugih štetnih posledica kao što je smanjenje koncentracije kiseonika zbog čega dolazi do izumiranja algi i otežanog formiranja biogenog kalcijum karbonata, tj . kalcifikacij e i formiranja skeleta kod nekih organizama kao š to su korali . U ovakvoj nepovoljnoj sredini korali su morali potražiti posebne refugijume tj. prostore u kojima su postojali povoljniji uslovi za život . Tako su mogli preživeti nekoliko miliona godina, ali se njihova meka tela nisu sačuvala u fosilnom stanju.

Ovakav tip preživljavanja u refugijumima neki naučnici nazivaju "goli Lazarov efekat" i smatraju da najbolje objašnjava iznenadno pojavljivanje i drugih organizama a ne samo korala. Lazarus takson u paleontologiji je takson koji nestaje u fosilnom zapisu tokom određenog perioda a potom se kasnije ponovo pojavljuje. Prema nekim podacima, termin Lazarus se odnosi na priču iz Biblije, iz Jevanđelja po Jovanu, u kojoj je Isus Hristos podigao Lazara iz mrtvih.

U prilog ovoj teoriji idu i eksperimenti napravljeni u morskim akvarijumima u kojima je testiran opstanak korala. Najpre je Ph vrednost vode podignuta čime je simulirana veća vrednost CO 2 . Posle mesec dana došlo je do raspadanja skeleta korala, ali su nastavili da žive kao meki polipi. Nakon dvanaest meseci nastavili su da se razmnožavaju bez zašitinih skeleta. Tek kada je nakon godinu dana vrednost Ph u vodi normalizovana, koralni polipi su ponovo počeli da izgrađuju skelete.

Korali iz Srbije

Tereni različite geološke starosti naše zemlje su poznati po nalazima fosilnih korala pretežno iz grupe Rugosa . U najstarije spadaja korali iz devona ( Thamnopora reticulata ), karbona ( Syringopora reticulata i dr.) i perma ( Waagenophyllum indicum ) iz zapadne Srbije. Što se tiče mezozojskih korala u donjem trijasu, nije zabeležen nalaz korala, što se takođe može objasniti hipotezom o kiselosti okeana. Tek u sedimentima srednjeg trijasa (pre oko 240 miliona godina) je konstatovana Thmnastraea zitteli, a u gornjem trijasu Thecosmilia norica.

Rasparčavanje Pangee koje je zapo č eto u trijasu nastavljeno je i tokom jure . Razdvojili su se severni i južni superkontinenti Laurazija i Gondvana, otvorio se Atlantski okean u severnom delu, istovremeno se smanjio okean Tetis i pojavio se novi oken Neoteis . Klima je bila topla i vlažna, nije bilo velikih ledenih kapa, kontinenti su bili udaljeni od polova . Veliki deo terena današnje istočne Srbije je bio p replavljen toplim morem, naročito tokom gornje jure kada su izrasli grebeni. Povećana je količina padavina, u morima je po č eo bujatiživot . Razvili su se brojni koralni grebeni širom sveta, a njihovo rasprostranjenje je nastalo kao rezultat mnogih događaja toga doba : tektonike, podizanja nivoa mora i otvaranje novih morskih puteva, evolutivnih promena i dr . U gornjojurskim sprudnim krečnjačkim tvorevinama nađeno je 12 rodova i 14 vrsta, pretežno kolonijalnih oblika: Styllosmilia coralina, Thamnastrea gracilis (Petrovac na Mlavi), Trochocyathus laminus (Majdanpek), Dermoseris irregularis Koby (Stol planina) i dr.

Sl. 4. Kolonijalni koral (Negotin) Sl. 5 Usamljeni koral (Negotin)

Početak krede nije obeležen velikim izumiranjima. Tokom krede kontinenti su bili u stalnom pokretu, nivo mora je bio viši nego danas i koralni grebeni su nastavili da rastu, naro č ito u regionu Tetisa. Duži deo srednje krede, zbog jakog vulkanizma oko oboda kontinentalnih plo č a, odlikuje se oslobađanjem ugljen-dioksida što je, zajedno sa nagomilavanjem organske materije zbog promena nivoa mora, povec ´ alo kiselost okeana .

Razvile su se rudistne školjke, ranije nepoznata grupa sesilnih mekušaca koja je postala dominantna na grebenima tokom 30 miliona godina. Najpoznatiji po nalazima rudisnih školjaka su Kosjerički i Leposavićki sprud. Pretpostavlja se da su i rudistne školjke živele u zajednici sa algama zooksantelama koje su im omogućile dovoljno hrane pa su im ljušture dostizale velike dimenzije. Imale su manje aragonita u svojim ljušturama nego korali, zahvaljujući čemu su mogli da podnesu veću kiselost vode. Tek u kasnoj kredi, nakon izumiranja rudista, korali su ponovo postali dominantni. Naglo se razvijaju predstavnici Scleractiinia . Nađeni su i u Dinaridima i Karpato - balkanidima (oko sto pojedinačnih i kolonijalnih vrsta) : Cunnulites reussu, Eugyra affinis, Actinastrea major, Latusastrea irregularis, Thamnoseris carpathica, Stylina micropora, Stylina rozkowskae i dr. Njihov razvoj je bio uslovljen promenama paleosredine zbog čestih tektonskih aktivnosti na ovim prostorima . Ukazuju na plitkovodnu sredini sprudnog i subsprudnog karaktera, a po obliku su veoma raznovsni i, u zavisnosti od okoline, oblik kolonije im se prilagođavao. Iz mirne sredine potiču razgranate kolonije ( Thecosmilia ).

Kada se u miocenu, pre oko 16 miliona godina, tropski pojas proširio, izrasli su grebeni i koralni tepisi širom Mediterana. U centralnom Paratetisu koji je zahvatao prostore Panonskog basena izrasli su grebeni od koralni algi i koralni tepisi (biostrome - slojevi izgrađeni od korala) sa mnogo manje vrsta nego u oblasti Mediterana. Za razliku od grebena, koralni tepisi rastu bočno. Bio je to poslednji najtopliji period u prošlosti naše zemlje iz kog su potiču usamljeni korali kao i manje kolonije: Porites vindobonarium prima, Tarbellastraea reussiana, Syzigophyllia brevis, Stylophora subreticulata, Favites neugeboreni, Siderastraea fr ö chlichiana a od usamljenih Dendrophylia, Caryophillia i dr. Nađeni su u sedimentima Fr u ške Gore, Rakovičkog potoka i Višnjice kod Beograda, Kosmaja, Aranđelovca, Golupca, Zaječara i Negotina.

Evolucija današnjih korala

Još uvek se malo zna o evolucionom poreklu korala, ali morfološke osobine današnjih dubokovodnih familija Gardineriidae i Micrabaciidae ukazuju na vezu sa fosilima iz ordovicijuma sličnim skleratkinijama, što znači da su Scleractinia najverovatnije evoluirale iz paleozojskih predaka sa mekim telom. Današnje plitkovodne Scleractinia koje zavise od simbionata su tokom evolucije u poslednjih 450 miliona godina preživele periode krupnih klimatskih promena. U mezozoiku, tokom srednjeg trijasa (pre oko 240 miliona godina), naglo su se razvili korali iz reda skleraktinije, ali još nije utvrđeno da li su živeli u sličnim uslovima kao i današnji predstavnici. Fotosimbioza je i tada postojala, ali se simbionti zooksantele nisu sačuvali u fosilnom obliku, tako da nisu obja š njeni razlozi zbog čega nisu bili tako efikasni u izgradnji koralnih sprudova kao što su danas . Oporavakživog sveta posle trijaskog izumiranja je bio spor, a tek je u srednjoj juri do š lo do naglog razvoja grebena nakon globalnog zagrevanja i morske transgresije u evropskom delu Tetisa i u Mediteranu . U drugim oblastima, naročito u Pantalasa bilo je malo grebena tokom vec´eg dela jure.

Visok procenat raznovrsnosti dana š njeg reda Scleractinia vodi poreklo iz srednje i kasne jure. Iz jure potiču i dve najvažnije grupe korala, podredovi Fungiina i Faviina . Fungiina je dominirala tokom jure i krede (oko 100 miliona godina), a zatim se njihova raznovrsnost veoma smanjila. Faviina je opstala brojna tokom 150 miliona godina . Grebeni iz doba jure odražavaju globalne i regionalne promene nastale posle raspada Pangee. U kasnoj juri je došlo do razvoja velikog broja korala, najmanje 150 rodova je pronađeno u evropskom Tetisu i 51 u Pantalasa.

Istorija evolucije današnjih korala se može svrstati u tri geološka intervala: (1) paleogen, kada su preživeli kraj krede i kasno paleocensko izumiranje, a potom se i razvili u raznovrsnu kosmopolitsku faunu ; (2) miocenski, kada se fauna korala razdvojila na biogeografske provincije koje postoje i danas ; (3) pliocen - pleistocen do danas, kada je nastupio glacijalni režim, a rasprostranjenje korala postalo sli č no dana š njem .

U poslednjih 10 miliona godina, geodinamički i klimatski procesi su doveli do krupnih paleogeografskh promena. Na prostorima Srbije i drugih delova Panonskog basena more se već bilo povuklo i nastalo je jezero Panon. U oblasti Mediterana je, pre oko 6 miliona godina, zbog odvajanja Mediteranskog mora (Sredozemnog mora) od Atlantskog okeana došlo do takozvane mesinijanske krize saliniteta, kada je Mediteransko more presušilo, što se odrazilo i na sastav korala.

Dr Gordana Jovanović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"