PALEONTOLOGIJA
Dr Gordana Jovanović
Problematični fosili
Tajne stare milionima godina
Heliomedusa orienta |
Paleontološka istraživanja mogu dati neverovatan broj informacija o životima izumrlih organizama, ponekad toliko specifičnih kao što su: precizna dubina na kojoj je živeo morski organizam, ko su mu bili neprijatelji, kako je izgledao neki deo njegovog tela koji se nije sačuvao u fosilnom obliku, kako se “ponašao “ za vreme života, pa čak i šta je konzumirao za poslednji obrok. Svi podaci su u službi taksonomskih klasifikacija i smeštaja organizama na drvo života. Međutim, postoje neki fosili koji se ne mogu klasifikovati jer ne podsećaju ni na jedan poznati oblik života. Ponekad mogu podsećati na neke veoma poznate organizme, ali su nađeni na mestima ili u nekim stenama gde se ne mogu očekivati i samo paleontolozi znaju zbog čega ih nisu niti identifikovali, niti im našli mesto na drvetu života (barem na tom nivou proučavanja).
Organizmi koji se ne mogu klasifikovati nose latinski naziv “Incertae sedis”, što se odnosi se na taksonomske grupe sa nesigurnim položajem. Često se nazivaju i enigmatski taskoni ili čudni taksoni a, u stvari, predstavljaju problematiku sa kojom će se naučnici uhvatiti ukoštac tek u budućnosti. Postoji poseban rečnik koji se koristi za opisivanje organizama koji se “suprostavljaju” klasifikaciji i sistemu nomenklature, ali su generalno grupisani u “problematica”. Ovi svojevrsni geološki “paketi” sa nerešnim naučnim problemima, “paketi” koji čuvaju sve neuspehe naučnika ili neslaganja oko filogenetskog postavljanja fosila ili nemogućnosti rešavanja nekog problema, čuvaju se u prirodnjačkim muzejima, spremni za buduće generacije.
Jedna od slabih tačaka koja utiče na razmišljanje paleontologa o problemima sa fosilima je da se oni mogu tumačiti samo u svetlu našeg znanja o živim vrstama. Zbog toga su mnogi pronađeni fosili ostali zagonetni u pogledu njihovog taksonomskog smeštaja. Jednostavnije rečeno, njihova interpretacija je bila problematična, naročito ako nisu sačuvani svi njihovi delovi. Zbog toga paleontolozi godinama posećuju i proučavaju iste lokalitete, prikupljaju veliki broj istih primeraka fosila dok konačno ne prikupe sav potreban materijal. Tako je na primer interpretacija Anomalocaris-a, verovatno najvećeg predatora iz kambrijuma, bila duže vremena problematična jer su delovi njegovog skeleta bili rastureni u sedimentu, a izolovanim delovima su dodeljivani različiti nazivi. Njegovi delovi u ustima smatrani su meduzama, a dodaci u vidu “antena” su smatrani delovima rakova. Tek nakon sakupljanja većeg broja primeraka i otkrića cele životinje, paleontolozi su shvatili da su u pitanju delovi jedne iste vrste. Kad je pronađen Anomalocaris canadensis, ispostavilo se da neki od njegovih glavenih delova nisu prepoznati kod drugih anomalokardida, zbog čega se i dalje smatraju za grupu životinja zanimljivu za dalja proučavanja ali i tumačenja filogenije savremenih zglavkara.
Anomalocaris canadensis |
Priče koje se stalno ponavljaju
Pojam "problematica" se koristio u paleontologiji pri opisivanju fosila još u 19. veku zbog njihove nesigurno utvrđene sistematske pripadnosti. Najčešće se koristio za tragove fosila i strukture sumnjivog organskog porekla. Tokom vremena, kako se poboljšavalo znanje o fosilnoj fauni i flori, a posebno o tragovima fosila, grupa "problematica" je postajala sve malobrojnija.
U paleontologiji se fosili dodeljuju problematici iz više različitih razloga: a) kad je očuvanje fosila loše, što znači da se identifikacija ne može rešiti, b) ako se pronađu izolovani delovi mrtvog tela i klasifikuju se kao odvojeni organizmi dok god se ne pronađe kompletan fosil, c) kod fosila koji potiču iz dalekog geološkog vremena i ne liče ni na jedan današnji organizam, zbog čega su neprestano premeštani iz jedne grupe u drugu. Pravi primer je Tullimonster, morska životinja člankovitog tela, dužine desetak santimetara, veoma dobro sačuvana u fosilnom obliku s obzirom da je imala meko telo bez ljušture. Odlikuje se nekim osobinama koje nemaju ni današnji ni fosilni organizmi.
Dobila je naziv ne prema veličini tela već prema njegovim karakteristikama koje su naučnici različito tumačili - kao što su specijalne oči slične očima kičmenjaka, izduženi predeo nosa sa zubima itd. Prema mišljenjima stručnjaka, to je do sada najtajanstvenija životinja koja je ikada živela, a živela je pre 300 miliona godina. Otkrivena je u nalazištu Mazon Creek, u Ilinosu, jednom od retkih lokaliteta u svetu u kojima su sačuvana meka tela životinja. Tullimonster je svrstavan u crve, zglavkare, mekušce, primitivne ribe. Kada je konačno, kao kičmenjak, dobio mesto na drvetu života, pokrenuto je pitanje o drugim karakteristikama oka koje ne odgovaraju kičmenjacima, pa je debata o Tullimonster nastavljena.
Acritarchs (od grčkih reči achritos i arché, što znači: neizvesno poreklo) je naziv za mikrofosile (microproblematica) koji uistinu predstavljaju skup bilo kojih čudnih organskih sitnih struktura koje se ne mogu svrstati u neku drugu grupu. Spadaju među najstarije dokaze života na Zemlji. Kao glavna dugogodišnja i vrlo uspešna grupa sićušnih organskih fosila sličnih kapsulama, nalaženi su u stenama starim do 3,4 milijarde godina. Acritarchs su sačuvane u naslagama morskog i kopnenog porekla svih kontinenata i iz svih vremenskih perioda od proterozoika do danas. Vladali su više od milijardu godina kao najsloženiji organizmi na planeti, pre nego što su se životinje pojavile i počele da se diversifikuju u kasnom neoproterozoiku (pre oko 545 miliona godina). Pošto niko nije bio siguran sa kojim grupama fosilnih ili savremenih organizama su ova sitna čudovišta najbliže povezana, sve što je bilo malo i organskog porekla je stavljeno u ovu grupu. Ime Acritarchs postepeno, sa razvojem nauke, postaje zastarelo jer se sve više ovih taksona, sa napretkom paleontologije i savremenih tehnologija, identifikuje i pripisuje poznatim grupama mikroorganizama.
Acritarchs |
Kad se život iskradao iz mora
Dok su drevni okeani bili prepuni života, uključujući ribe bez vilica, člankonošce, rođake lignji i meduza, kopno je bilo potpuno pusto i neplodno. Pre nego što su nastale biljke i životinje koje su zavisile od njih, na kopnu su se morali uspostaviti odgovarajući procesi koji su kasnije omogućili nastanak hranljivih materija. To su bili procesi koji su pokrenuli truljenje i formiranje zemljišta. Postoje tumačenja da su neki od problematičnih fosila bili najstariji poznati primeri života na kopnu, a najsloženiji organizmi koji bi se mogli očekivati na kopnu su mahovine i lišajevi. Život se, prema mišljenjima naučnika, proširio iz vode na kopno, pre oko 450 do 500 miliona godina, ali nema kopnenih fosila iz ovog perioda. Otkrivanje fosilne gljivice stare više od 440 miliona godin smatra se da je pomoglo razvoju života van okeana. Nakon pažljive analize nekoliko fosilizovanih ostataka vlaknastog oblika koji su otkriveni u Škotskoj i Švedskoj, zaključeno je da pripadaju delovima sistema sličnog korenu koji kod gljivica služi za prikupljanje hranjivih materija iz tla. Dugo su bili poznati kao "problematični" fosili jer niko nije bio siguran šta predstavljaju niti gde se uklapaju u evoluciju gljivica. Ovi fini končasti delovi drevne gljivice koja je nazvana Tortotubus imaju dosta sličnosti sa filamentima savremenih gljiva.
Život na nekadašnjim golim stenama mogao se pokrenuti tek nakon nastanka gljivica iza čijih probavnih procesa su ostajale hranljive materije. Pre više od 440 miliona godina, Tortotubus je bio deo ranog ciklusa razgradnje i formiranja zemljišta koji je omogućio da se na zemlji uspostavi složeniji biljni život, i da životinje počnu iz okeana prelaziti na novu teritoriju. Tortotubus (poput modernih gljiva) je mogao doprineti kruženju hranljivih materija, podstičući rast i diverzifikaciju biljnih zajednica; možda je bio i izvor hranljivih materija za prve kopnene životinje.
Tortotubus |
Nije lako s brahiopodima
Među prvoopisanim taksonima kambrijumskih fosila iz nalazišta Chengjiang, našla se Heliomedusa orienta, fosil najpre opisan kao prva meduza. Posle nekog vremena, zahvaljujući velikom broju izuzetno očuvanih primeraka, izvršena je revizija, a primerak je određen kao brahiopod koji, u odnosu na današnje brahiopode, ima izrazito drugačije delove tela - lofofore. Brahiopodi su među prvim životinjskim vrstama koje su izašle iz kambrijumske eksplozije i relativno brzo (u periodu od 20 miliona godina) se raspršile na sve glavne tadašnje kontinentalne blokove. Bilo je to pre oko 500 miliona godina, kada su ovim lofoforama filtrirali čestice hrane iz tadašnjih okeana.Tokom ordovicijuma su naglo postali brojniji i raznovrsniji. Danas ima samo oko 350 vrsta. Brahiopodi su živeli u različitim sredinama i predstavljali značajnu komponentu morskih ekosistema, bilo da su se pričvršćivali stopalom, cementirali, slobodno ležali na morskom dnu ili bili poluzakopani u sediment. Neke vrste su u mladosti živele pričvršćene za podlogu da bi kasnije slobodno ležale na dnu. Telo brahiopoda je zaštićeno čvrstom ljušturom i po obliku podseća na školjke, ali su evoluirali pre školjaka. Za razliku od školjaka, filtriraju vodu sa specijalnim delovima tela u vidu ručica (lofofore), koje su bile ključne za razlikovanje viših taksona, kao i za razlikovanje od drugih životinjа koje imaju lofofore. Тeško se čuvaju u fosilnom stanju, mada su kod kambrijumskih oblika odlično očuvane. Ipak, jedna vrsta iz ranog kambrijuma, okruglog oblika. Heliomedusa orienta je bila problematična za identifikaciju jer, za razliku od drugih brahiopoda, ima lofofore okrenute unazad. То znači da je kretanje vode kod ovog brahiopoda, koji po morfologiji podseća na meduze, bilo drugačije nego kod ostalih brahiopoda. Iako ova jedinstvena struktura ručica kod Helomedusa nije blisko povezana sa strukturama savremenih brahiopoda, Heliomedusa je ipak svrstana u brahiopode. Pošto je podloga na kojoj su živeli bila meka, površina tela okruglog oblika je bila prilagođena na ležeći položaj. Trbušna strana je bila slabije razvijena, što je olakšavalo stabilnost životinje na morskom dnu, efikasnije disanje i filtriranje hrane.
I “ponašanje” organizama može biti fosil Ostaci organizama kao što su ljušturice puževa i školjaka na plaži, kostur nedavno uginule životinje ili drugi ostaci koji nisu bili dugo prekriveni sedimentom niti promenjeni dugim vremenskim periodima, ne svrstavaju se u fosile. Paleontolozi imaju različita mišljenja o tome koliko je potrebno da bi se ostaci organizama promenili i kvalifikovali kao fosili. Ponekad iza organizama ostaju samo tragovi koji svedoče o njihovom načinu života.
Tragovi nepoznatog organizma na ljušturi miocenske školjke |
Bez čvrstih delova tela. Ovi fosilizovani tragovi “ponašanja” mogu uključivati otiske kretanja životinja, tragove ugriza, koprolite (fosilizovani izmet) i dr. Teško je prepoznati koji je organizam napravio trag, osim ako se u blizini ne nađe fosilizovani deo tela, a ponekad se zaključci o tragovima mogu izvesti tek nakon upoređivanja sa današnjim organizmima. Tragovi mogu otkriti mnogo toga o načinu života organizama i njihovoj sredini čak i ako nema pronađenih delova tela. Na primer, tragovi sa finim detaljima sugerišu da su napravljeni na vlažnoj i otkrivenoj površini, dok tragovi sa slabo očuvanim detaljima mogu uputiti na to da su formirani pod vodom ili je neki način došlo do njihovog oštećenja, najčešće ispiranja pod uticajem vode.
U sedimentinim stenama Srbije, kao i u ljušturama mnogih fosila, mogu se zapaziti brojni tragovi različitih organizama koji svedoče o njihovom načinu života i događajima koji su obeležili geološku istoriju. Kao što tragovi dinosaurusa ukazuju na kopnenu sredinu, tako tragovi bušenja na starijim stenama od strane školjaka bušača koje pripadaju nekom mlađem periodu, svedoče o postojanju povlačenja - regresije mora. Kasnije, sa transgresijom , tj. sa prvim nadiranjem morske vode, dolaze školjke koje su prilagođene da buše čvrste stene koje će nastanjivati. Zgodan je primer nastanjivanja badenskih školjaka u stene jurske starosti na obali Dunava, u Vojvodini. Tela nekih školjaka su ispala, ali su u steni sačuvani tragovi bušenja, tj. otisak ljušture školjke bušača. Identifikovanje vrste ostaje kao problematika za buduća istraživanja, ali i omogućava donošenje zaključaka o uslovima paleosredina.
Među najčešćim tragovima, u svetu, morskih životinja su tragovi koje neki organizmi ostavljaju na svom plenu. Oni svedoče o ponašanju životinje koje se ne može dobiti posmatranjem tela životinje. Oni su često jedini dokaz za čitave grupe organizama koji nisu ostavili nijedan drugi fosilni zapis. Tek sedamdesetih godina prošlog veka, paleontolozi su ih počeli detaljnije proučavati i, na osnovu oblika, klasifikovati ih u razne grupe. Sačuvani su specifični tragovi ponašanja na čvrstim podlogama, kao što su stene ili skeleti drugih organizama. Pokazalo se da je više događaja vezanih za evoluciju ovih tragova bilo u vezi sa evolutivnim zračenjima među morskim organizmima. Zbog toga su paleontolozima veoma važni njihovi nalazi jer pomažu pri tumačenju evolutivnih promena.
Čak i ako nema konsenzusa oko evolucionih odnosa i identifikacije “problematica” fosila, oni mogu biti od koristi kao indeks fosili koji se koriste za definisanje i odvajanje granica u geološkom vremenu. Za veliki broj objavljenih taksona je nejasno koje su statigrafske pripadnosti, što otežava pronalaženje pravih tvoraca tragova. U većini slučajeva, stratigrafska proučavanja tvoraca tragova nisu moguća. Na primer, tragovi radule (zubnog aparata) hitona su poznati od jure do danas, dok su tela hitona u fosilnom obliku nađena još od ranog paleozoika.
Tragovi iz Afrike |
Slično tome, okrugla bušotina nazvana Oichnus paraboloides na skeletima morskih životinja poznata je od kambrijuma do danas. Jedini identifikovani kreatori ovakvih tragova su gastropodi kao što su Natica i njeni srodnici - nastali tek u kredi.
U sedimentima Paratetisa su sačuvani brojni primerci fosila sa još uvek neidentifikovanim tragovima. Nejasno je ko je bio tvorac povreda na ljušturama nekih školjaka iz Srbije, s obzirom da su oštećeni nakon fosilizacije. Naknadna oštećenja obično nastaju kretanjem fosila po morskom dnu, a izazvana su radom talasa.
Trka za tragovima
Već godinama postoji „takmičenje“ među naučnicima ko će pronaći najstarije fosile ili njihove tragove u stenama. Kada su u stenama Afrike starim 1,2 milijarde godina otkriveni tragovi za koje se pretpostavlja da su tragovi kretanje nekih nepoznatih životnih formi, otvorila su se nova pitanja o početku nastajanja složenih organizama, organizama koji su se kretali. Bile su to više ili manje vijugave strukture cevastog oblika, prečnika od nekoliko milimetara, koje su prolazile kroz fine slojeve sedimentnih stena. Medutim, zaključci o poreklu mnogih tragova su često kontroverzni jer slične strukture u stenama mogu predstavljati samo deformacije u stenama koje su nastale kao delo geoloških sila. Ipak, među najomiljenije tragove spadaju tragovi dinosaurusa. Oni nam mogu pomoći da shvatimo dimenzije njihovih tela ali i raspored kopnenih i vodenih sredina tokom mezozoika. Oblik, veličina i raspored otisaka stopala pronađenih u krečnjacima Struganika, kod Valjeva, jasno ukazuju na kretanje male životinje koja je svrstana u biljojede - Sauropoda.
Tragom morfologije
Organizmi nepoznatog biološkog porekla su rasprostranjeni u svim ekosistemima i igraju ključne ekološke uloge. Prepoznavanje ovih uloga zavisi od preciznosti identifikacije; međutim, mnogi nemaju složene morfološke karakteristike koje bi mogle biti osnova za kvalitativne taksonomske dijagnoze. Rešavanje „Problematica“ fosila podrazumeva više od otkrivanja i proučavanja nedostajućih ili nejasno i netačno identifikovanih delova organizama.
Za svako živo biće, životinju, biljku, bakteriju ili gljivicu postoji mogućnost da postane fosil. Da bismo ih pronašli i proučavali, neophodna su mnoga saznanja o njihovoj morfologiji i distribuciji tokom geološkog vremena. Da bismo pronašli fosile morskih školjaka, potrebno je da nam budu dostupne stene morskog porekla. Da bismo pronašli dinosauruse, potrebno je da istražujemo stene koje su nastale u vremenu i sredinama u kojima su mogli živeti dinosaurusi. Fosili raznih vrsta dinosaurusa su prikupljeni širom sveta, ali mnoge informacije su izgubljene ili zakopane duboko u stenama i paleontolozi ih nikada neće pronaći. Pored toga, ostaci oštećenih skeleta ovih i drugih atraktivnih životinja su ponekad pogrešno rekonstruisani, uz previše korišćenja gipsa i drugih materijala za obnavljanje nedostajućih delova. Crteži i fotografije u nekim publikacijama, napravljeni na osnovu takvih rekonstrukcija, kasnije su lako mogli dovesti u zabludu istraživače. S druge strane, o nekim muzejskim primercima nema dovoljno podataka, ili su neadekvatno iskorišćeni pa je potrebno obnoviti terenska istraživanja. “Problematica” fosili su se pokazali kao izuzetno važni ne samo u paleontologiji; bez njihovog adekvatnog proučavanja, drugi zaključci mogu biti pogrešni.
|
Dr Gordana Jovanović
Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"
|
