Ένα μικρό καταφύγιο μετά τη μεγάλη Περμοτριαδική Καταστροφή

Πάντοτε είναι σπουδαίο γεγονός η ανακάλυψη απολιθωμένων οικοσυστημάτων, κάτι που γίνεται πολύ σπάνια, όμως μας δίνει τεράστιο πλούτο πληροφοριών για τις συνθήκες στην εποχή που αυτοί οι οργανισμοί ζούσαν. Ένα τέτοιο οικοσύστημα δεν είναι απλά μια συλλογή απολιθωμάτων σ’ένα πέτρωμα, που μπορεί ν’αποτέθηκε εκεί με τυχαίο τρόπο από ένα ρεύμα. Συνήθως τ’απολιθώματα βρίσκονται διατηρημένα σε τέλεια κατάσταση, όπως και το περιβάλλον δίπλα τους, ενώ συχνά οργανισμοί που δεν απολιθώνονται εύκολα μπορεί να βρεθούν. Είναι ακόμα συχνό να βρίσκονται οργανισμοί στη θέση που θα ήταν τότε που ζούσαν, ίχνη τους ή και οι σχέσεις μεταξύ τους. Τα γνωστά μας απολιθωμένα δάση για παράδειγμα, αν και είναι σπουδαίο εύρημα, συνήθως δεν διατηρούν όλα τα λεπτά χαρακτηριστικά ενός οικοσυστήματος, αν και πάλι μπορούμε να συμπεράνουμε πολλά. Εδώ στην Ελλάδα έχουμε μερικά απολιθωμένα δάση, όπως αυτό στη Μυτηλίνη ή αυτό στο νόστιμο, όμως σχετικά μ’αυτά τα οικοσυστήματα που λέω είναι πολύ πιο πρόσφατα και όχι τόσο άριστα διατηρημένα.

Αρκετά παλαιότερα είχα κάνει μια αναφορά για
ένα ύστερο δεβόνιο οικοσύστημα στις ΗΠΑ,
που μας έδωσε αρκετές πληροφορίες για την εξέλιξη των οργανισμών εκείνη την περίοδο, και ιδίως για τα φυτα και τα πρώτα αμφίβια. Αυτό το οικοσύστημα όμως που θ’αναφέρω τώρα βρίσκεται στην πιο κρίσιμη για τη ζωή περίοδο, μετά την Περμοτριαδική Εξαφάνιση.

Η
Περμοτριαδική Εξαφάνιση
ή το Μεγάλο Θανατικό, έγινε πριν 252 εκατομμύρια χρόνια και ήταν η σοβαρότερη περίοδος εξαφάνισης οργανισμών στη γήινη ιστορία. Τόσο σοβαρή, ώστε σηματοδοτεί όχι μόνο το όριο μεταξύ δύο γεωλογικών περιόδων, της Πέρμιας και της Τριαδικής, αλλά και δύο αιώνων, του Παλαιοζωικκού και του Μεσοζωικού. Εκτιμάται πως κατ’αυτήν την εξαφάνιση χάθηκε περίπου το 96% των θαλάσσιων οργανισμών και το 70% των χερσαίων. Εδώ εξαφανίστηκαν πολλές χαρακτηριστικές ομάδες οργανισμών, όπως οι τριλοβίτες (η ομάδα όμως αυτή βρισκόταν σε κατάπτωση πολύ πριν την εξαφάνιση), τα βλαστοειδή εχινόδερμα, τα ευρυπτεροειδή ή αλλιώς θαλάσσιοι σκορπιοί, οι ακανθώδεις ιχθύες, τα τραπεζοειδή και ριτιδωτά κοράλια, πολλά απ’τα πρωτόγονα σπερματόφυτα (πτεριδοσπερματόφυτα), πολλά πρωτόγονα αναψιδωτά ερπετά, πολλά συναψιδωτά (πρόγονοι των θηλαστικών), τα περισσότερα των αρχαίων αμφιβίων, πολλά απ’τα βραχιονόποδα και κρινοειδή, αλλά και ασυνήθιστα πολλά είδη εντόμων. Όσες ομάδες επιβίωσαν είτε εξελίχθηκαν αλλιώς, είτε κατέπεσαν ακόμα περισσότερο από τον ανταγωνισμό με πιο προσαρμοσμένες (ή εξαφανίστηκαν αργότερα ή μένουν ως σήμερα αλλά μειωμένες σε είδη), ή παρέμειναν ως είχαν σε σπάνιες περιπτώσεις. Οι αιτία της εξαφάνισης δεν είναι πλήρως γνωστή, αν και υπάρχουν ενδείξεις για αυξημένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, πτώση αστεροειδών, απότομη απελευθέρωση μεθανίου κι άλλες αιτίες. Πιθανότατα όμως συνέβαλαν όλες οι παραπάνω αιτίες για το τελικό γεγονός. Ένας άλλος παράγοντας που συνέβαλε στην εξαφάνιση ήταν η συνένωση σχεδόν όλων των ξηρών εκείνη την εποχή στην υπερήπειρο Παγγαία. Η υπερήπειρος αυτή, όπως γίνεται στις μεγάλες εκτάσεις στεριάς κι όπως υπολογίζεται από μοντέλα, είχε πολύ ξηρό κλίμα στο εσωτερικό της με απότομες θερμοκρασιακές αλλαγές, και χαμηλή επομένως βιοποικιλότητα. Η περισσότερη ζωή συγκεντρωνόταν στην περιφέρεια της ειπίρου ή σε τοπικά ευνοΪκότερα μικροκλίματα. Στη θάλασσα επίςης η ήπειρος αυτή δημιούργησε πρόβλημα στην επιβίωση των παράκτιων οργανισμών, που ήταν και είναι οι πολυπληθέστεροι, λόγω της μικρής ακτογραμμής που είχε η οποία εξέθετε τους οργανισμούς στις μεγάλες μεταβολές του παγκόσμιου ωκεανού. Επειδή δηλαδή δεν υπήρχαν ξεχωριστές ήπειροι ή νησιά και νησάκια κι ακρωτήρια που θα σχημάτιζαν κόλπους, κανάλια, κλειστές θάλασσες κι άλλες προστατευμένες περιοχές, η θαλάσσια ζωή δεν είχε τόσα καταφύγια να διαφύγει των κινδύνων. Όποια όμως και νά’ταν η αιτία, η Γη μετά την εξαφάνιση είχε αλλάξει ριζικά. Πλέον είχε μείνει ένα έρημο τοπίο με ξηρό κλίμα, χαμηλά επίπεδα οξυγόνου από τη μείωση των φωτοσυνθετικών οργανισμών και τη συγκέντρωση άλλων αερίων του θερμοκηπίου, και λίγα ευπροσάρμοστα είδη παγκόσμιας εξάπλωσης. Τα περισσότερα από τα επιζήσαντα είδη, εφόσον χάθηκαν για λίγο κι επανεμφανίστηκαν αργότερα πάλι στο απολιθωματικό αρχείο, θεωρείται πως έμεναν περιορισμένα σε κατά τόππους καταφύγια με ευνοϊκότερες συνθήκες για πολλά εκατομμύρια χρόνια. Ένα τέτοιο καταφύγιο ήταν κι αυτό το οικοσύστημα. Η ζωή λοιπόν άργησε πολύ να επανακάμψει, με διάφορους επιστήμονες να τοποθετούν το χρόνο επανάκαμψης στα 5, στα 10, στα 15 ή ακόμα και στα 30 εκατομμύρια χρόνια μετά τη μεγάλη καταστροφή. Ο υπολογισμός της ακριβούς χρονικής περιόδου είναι δύσκολος, διότι για την πρώιμη Τριαδική περίοδο έχουμε πολύ λίγα απολιθωματοφόρα στρώματα για να σσυμπεράνουμε.

Κατά την Τριαδική λοιπόν περίοδο εξαφανίστηκαν διάφορες ομάδες που είχαν μείνει από τον Παλαιοζωικό, εμφανίστηκαν όμως πολλές σημερινές όπως όλες οι σημερινές τάξεις των ερπετών, σχεδόν όλες οι σημερινές των εντόμων, τα σύγχρονα σκληρακτίνια κοράλια, όλες οι ομάδες των σύγχρονων γυμνόσπερμων φυτών, και στο τέλος της περιόδου, και τα πρώτα θηλαστικά. Οι δεινόσαυροι, που έμελε να κυριαρχήσουν για τα επόμενα 215 εκατομμύρια χρόνια, επίσης εμφανίστηκαν μέση προς τέλος αυτής της περιόδου.

Η μελέτη για το εν λόγω πλούσιο απολιθωματοφόρο στρώμα των γαλλογερμανικών συνόρων έγινε το 2004. Δεν είναι πολύ παλιά, συνήθως τα πλούσια σε απολιθώματα μέρη μελετώνται για πολλές δεκαετίες. Τα στρώματα αυτά αποτελούνται από ψαμμίτες χρονολογούμενους στο Ανίσιο στάδιο ή υποπερίοδο της πρώιμης μέσης Τριαδικής περιόδου, περίπου πριν 245 εκατομμύρια χρόνια. Όπως φαίνεται, αποτελούν το δέλτα ενός ποταμού με περιοδικές εισχωρήσεις της θάλασσας αλλά και ξηρασίες. Το ποτάμι αυτό έρεε από δυτικά προς ανατολικά εκβάλλοντας στην Τιθύ θάλασσα, τη θάλασσα που χώριζε τη βόρεια με τη νότια υπερήπειρο, κι όταν είχαν ενωθεί, ήταν ένας τεράστιος αλλ’ανοιχτός κόλπος στα ανατολικά, απομεινάρι της οποίας σήμερα είναι ο βόρειος ινδικός ωκεανός και η Μεσόγειος. Το ποτάμι αυτό πλημμύριζε και γέμιζε τις προσωρινές λιμνούλες δίπλα του, οι οποίες όταν στέγνωναν παγίδευαν μέσα τους όλους τους οργανισμούς που έζησαν εκεί κι αργότερα με την απόθεση νέων ιζημάτων κάποιοι καλύπτονταν και αναλογικά λίγοι απολιθώνονταν. Το ποτάμι επίσης έφερνε υπολοίμματα οργανισμών κι από πιο ψηλά, θάβοντάς τα μαζί με τα ιζήματα στο δέλτα του. Γύρω απ’το ποτάμι φύτρωναν δάση διαφόρων δέντρων, ενώ και η θάλασσα έβριθε πολλών ασπονδύλων. Ο μεγάλος αριθμός των ατόμων ωστόσο δεν αντανακλά ποικιλία ειδών, αφού αυτά ήταν σχετικά λίγα και συγκεκριμένα. Το κλίμα ήταν μάλλον τροπικό με μια μεγάλη ξηρή περίοδο και μια υγρή, το οποίο όμως σταδιακά γινόταν ξηρότερο. Στα είδη παρατηρείται ένα ανακάτεμα παλαιοζωικών μορφών και νεοτέρων. Τα πιο ποικίλα ήταν τα καρκινοειδή, με διάφορα είδη από τα εσθεριοειδή, τα μικροσκοπικά οστρακώδη, τα μαλακόστρακα, κι άλλες ομάδες, με ποικιλία σχημάτων. Ένα εξ αυτών, ο Τρίωψ ο καρκινόμορφος (Triops cancriformis), είδος προσαρμοσμένο για προσωρινές λιμνούλες, ζει ως σήμερα και χαρακτηρίζεται ζωντανό απολίθωμα. Από έντομα υπηρχαν κολεόπτερα (σκαθάρια), εφημερόπτερα (ομάδα που περιλαμβάνει και τους άλτες), ορθόπτερα (ακρίδες και συγγενείς), βλαττοειδή (κατσαρίδες) και οδοντωτά (λιβελούλες). Από φυτά υπήρχαν βόλτσιες, αρχαία κωνοφόρα με αραουκαριοειδή εμφάνιση, ένα περίεργο και το μοναδικό ποώδες κωνοφόρο το αιθόφυλλο, που φύτρωνε ως αγριόχορτο παντού, πρώιμα γίνκγο, φτέρες, πολυκόμπια και πλευρόμιες, σχετικά ψηλά λυκόφυτα σαν καλάμια. Εδώ ιδιαίτερη αναφορά χρίζει το αιθόφυλλο, αφού ήταν το μοναδικό ποώδες γυμνόσπερμο στην ιστορία. Όπως υποθέτουν οι επιστήμονες, είχε προσαρμοστεί έτσι ώστε νά’χει γρήγορο κύκλο ζωής, μεγάλη ικανότητα εξάπλωσης και λίγες ανάγκες, χαρακτηριστικά που χρειάζονται σε μια ταραχώδη οικολογικά εποχή όπως τότε, κάτι ασυνήθιστο όμως για σπερματόφυτο σε εποχή πριν την εμφάνιση των ανθοφόρων φυτών. Ήταν φυτό που έφτανε μόλις και μετά βίας τα 1,5-2 μέτρα. Ο βλαστός του είχε διάμετρο μόνο 2 εκατοστά, με αρκετή εντεριόνη (ο μαλακός παρεγχυματικός ιστός στο κέντρο των περισσότερων βλαστών) και κοίλα μέρη, με λίγο υπολοιματικό ξύλο, επομένως ο βλαστός θά’ταν λεπτός και κούφιος. Το φυτό είχε δύο τάξεις κλαδιών όπως και σχεδόν όλες οι σύγχρονες αραουκάριες, με τα πρώτα κλαδιά απ’τον κορμό να φέρουν ακομα μια τάξη δικών τους. Οι βλαστοί καλύπτονταν με πυκνά, εναλλάξ μικρά ταινιοειδή φύλλα, με το χαρακτηριστικό τους δύο εκφύσεις σαν τα παράφυλλα άλλων φυτών στη βάση τους, εξού και τ’όνομα αιθόφυλλο το ποαραφυλλοειδές (Aethophyllum stipulare). Όλα τα κλαδιά στην ωριμότητά τους κατέληγαν σε κώνους, με τους θηλυκούς ωοειδής κάπως επίμηκεις και τους αρσενικούς ελλειψοειδής. Το φυτό παρήγαγε ασυνήθιστα πολλούς και λεπτούς σπόρους για κωνοφόρο, ώστε να εξαπλώνεται εύκολα. Όπως και με τα συμβατικά κωνοφόρα, οι θηλυκοί κώνοι βρίσκονταν ψηλότερα, ώστε η γύρη των αρσενικών του ίδιου ατόμου να μην πέφτει κάτω στους θηλυκούς, αλλά να σηκώνεται απ’τον αέρα και να φεύγει πιο μακριά, αποτρέποντας έτσι την πολλή αυτεπικονίαση. Σε λιγότερο καλές συνθήκες τα φυτά ήταν χαμηλότερα από 2 μέτρα, κι έχει βρεθεί μάλιστα ένα μικρό ύψους 30 εκ. αποτελούμενο μόνο από δύο βλαστούς που έβγαιναν απ’τη ρίζα με ένα θηλυκό κώνο ο καθένας στην κορυφή του. Έχει επίσης βρεθεί νεαρό σπορόφυτο, με την κεντρική του ριζούλα (ριζίδιο), τις κοτυληδόνες και το νεαρό βλαστό με λίγα φύλλα στην κορυφή. Δεν αναφέρεται αν είχε ή όχι ρητίνη, προφανώς όμως δε θα είχε. Πηγές
εδώ
κι
εδώ.
Από άλλα αρθρόποδα υπήρχαν αράχνες, σκορπιοί (και σημερινού τύπου και παλαιοζωικού), χιλιοποδαρούσες, και λιμουλοειδή. Από μαλάκια υπήρχαν λίγα είδη γαστεροπόδων και διθύρων στη θάλασσα. Τα βραχιονόποδα βρίσκονταν κι αυτά εκεί, με το αιώνιο γένος γλωσσίδιο (Lingula), γένος με ιστορία από το Ορδοβίκιο (πριν 450 εκάτ. χρόνια), που περιλαμβάνει και σημερινά είδη,. Από ψάρια βρέθηκαν πολύ λίγα είδη ακτινοπτερυγίων (η σύγχρονη ομάδα των οστεωδών ψαριών), αλλά κι ένα αταυτοποίητο κοιλακανθοειδές. Ακόμα βρέθηκε κι ένα είδος σκώληκα. Εντύπωση προκαλεί η παντελής έλλειψη χερσαίων σπονδυηλωτών. Προφανώς είτε δε θα υπήρχαν εκεί, είτε θα υπήρχαν, αλλά πιο μακριά απ’το νερό κι έτσι απέφυγαν την απολίθωση με τα ιζήματα, ή ίσως ακόμα δε βρέθηκαν αλλ’υπάρχουν. Όπως αναφέρουν οι ίδιοι οι επιστήμονες στην περίληψη της μελέτης τους:

Μετάφραση: Bolko

Ο πρώιμος μέσος τριαδικός σχηματισμός Gres a Voltzia της Ανατολικής Γαλλίας, ένα μοντέλο περιβαλλοντικού καταφυγίου

των Jean-Claude Gall a,*, Léa Grauvogel-Stamm b από το Εργαστήριο Παλαιοντολογίας του Πανεπιστημίου Παστέρ.
Ελήφθει στις 16 Ιουλίου του 2004` έγινε δεκτό έπειτα από επανεξέταση στις 19 Απριλίου του 2005. Έγινε διαθέσιμο στο Διαδίκτυο στις 9 Ιουνίου του 2005. Γραμμένο με την άδεια του εκδοτικού σώματος.

Περίληψη
Η βιωτική ανάκαμψη που διαδέχθηκε το γεγονός της ύστερης πέρμιας κρίσης της ζωής διήρκησε ένα μακρό χρονικό διάστημα, υπολογιζόμενο στα 8 με 10 εκατομμύρια χρόνια, ακόμα και στα 14 εκατομμύρια χρόνια. Θεωρείται ότι γενικά προχώρησε από καταφύγια των οποίων η γεωγραφική θέση δε μπορεί ποτέ να εξακριβωθεί. Παρόλα αυτά, η ύπαρξή τους μπορεί να συμπεραστεί από την εκπληκτική σταθερότητα που παρουσιάζεται σε ορισμένες απολιθωματικές κοινότητες μεταξύ του ύστερου Παλαιοζωικού και του Τριαδικού. Ειναι η περίπτωση της βιοκοίνωσης του σχηματισμού Gres a Voltzia (ανώτερες ζώνες ψαμμίτη) (Upper Buntsandstein) της ανατολικής Γαλλίας, η οποία αποτελείται από παλαιοζωικούς επιζήσαντες (καρκινοειδή, αμφίβια, έντομα, φυτά), ταξινομικές ομάδες που ανακοινώνουν τη σύγχρονη πανίδα (καρκινοειδή, αράχνες, σκορπιοί, έντομα, ζωντανά απολιθώματα (γλωσσιδιοειδή), το παγχρονικό είδος Triops cancriformis, όπως επίσης και πρωτοποριακά ειδη που κατέλαβαν γρήγορα τα διαταραγμένα μέρη του οικοσυστήματος (το ποώδες κωνοφόρ Aethophyllum). Το Gres a Voltzia είναι πρώιμης Ανίσιας ηλικίας κι αποτέθηκε σε μια δελταϊκή περιοχή, ένα περιβάλλον μεταβατικό από παράκτιο σε χερσαίο, όπου τοπικά λιγότερο ξηρές κλιματικές συνθήκες ευνόησαν την επιβίωση των φυτών και των ζώων. Το Gres a Voltzia εκπροσωπεί ένα μοντέλο του τύπου περιβάλλοντος που μπορεί να λειτούργησε ως καταφύγιο για τις χερσαίες κοινότητες κατά την ύστερη πέρμια μαζική εξαφάνιση και του τριαδικού της επακόλουθου.

Διευκρίνιση: Βιοκοίνωση είναι μια συγκέντρωση απολιθωμένων οργανισμών που θεωρείται πως είχαν σχέση μεταξύ τους όσο ζούσαν, κι επομένως ανήκουν στο ίδιο οικοσύστημα. Αλλιώς, αν δηλαδή τα απολιθώματα βρίσκονται μαζί αλλά προέρχονται από διαφορετικά οικοσυστήματα, π.χ. σε θαλάσσιο ίζημα θαλάσσια όστρακα μαζί με κορμούς, πεταλούδες και λίγα οστά θηλαστικών, τότε έχουμε θανατοκοίνωση. Οι οργανισμοί αυτοί δεν είχαν σχέση όσο ζούσαν, όμως βρέθηκαν κοντά μετά το θάνατό τους με τη μεταφορά π.χ. με το ρεύμα ενός ποταμού ή τον άνεμο στη θάλασσα στην παραπάνω περίπτωση.

Πρωτότυπο:

Abstract
The biotic recovery that succeeded the end-Permian life crisis event lasted a long period, estimated at ca 8 to 10 Myr, even
14 Myr. It is thought that it essentially proceeded from refugia whose geographic location can never be established. Their
existence can nevertheless be inferred from the surprising stability exhibited by some fossil communities between the Late
Palaeozoic and the Triassic. It is the case of the biocoenoses from the ‘Grès à Voltzia’ Formation (Upper Buntsandstein) of
eastern France, which consist of Palaeozoic survivors (crustaceans, amphibians, insects, plants), taxa that announce the modern
faunas (crustaceans, spiders, scorpions, insects), living fossils (lingulids, the panchronic species Triops cancriformis) as well as
pioneering species which invaded rapidly the disturbed ecospaces (the herbaceous conifer Aethophyllum). The ‘Grès à Voltzia’
is Early Anisian in age and was deposited in a deltaic area, an environment transitional from nearshore to terrestrial, where
locally less arid climatic conditions favoured the survival of plants and animals. The ‘Grès à Voltzia’ represents a model of the
type of environment that may have acted as a refugium for terrestrial communities during the end-Permian mass extinction and
its Triassic aftermath.

Ολόκληρο το άρθρο είναι ένα pdf αρχείο 16 σελίδων που συνεχίζει με εκτενή ανάλυση του θέματος. Αρχικά κάνει μια εισαγωγή, μετάλέει για την τοποθεσία, το πέτρωμα και τα στρώματα στα οποία ανακαλύφθηκαν οι οργανισμοί κάνοντας υποθέσεις για το ποτάμι και το κλίμα, έπειτα αναλύει όλους τους οργανισμούς κατά ομάδα, και τέλος παραθέτει το συμπέρασμα για τα καταφύγια και την ανάκαμψη του οικοσυστήματος. Το άθρορ μπορείτε να το βρείτε
εδώ.

Το επιστημονικό ενδιαφέρο του μέρους δεν εξαντλήθηκε ακομα, και έρευνες συνεχίζουν να γίνονται.

Παλαιός: η ποικιλία της ζωής μέσα στο χρόνο

Λίγες μέρες πριν είχα κάνει την παρουσίαση ενός πολύ καλού ιστολογίου, του
Catalogue of Organisms
ενός Christopher Taylor εντομολόγου και ταξινομιστή, που όμως έχει ασχοληθεί μ’όλους τους κλάδους της πολυποίκιλης ζωής. Αυτός λοιπόν συμμετέχει και σε μια άλλη σελίδα, την οποία γνώριζα κι επισκεπτόμουν από παλιά, και σχεδίαζα να την παρουσιάσω κάποτε κι εδώ.

Η σελίδα αυτή είναι ο Παλαιός (Palaeos), μια σελίδα που ασχολείται με το βίο και το χρόνο. Στην αρχή της σελίδας γράφει με ελληνικά γράμματα “παλαιός”, κι από κάτω υπάρχει η ενότητα “χρόνος”, κι από κάτω η ενότητα “βίος”. Με λίγα λόγια, καλύπτει θέματα γεωλογίας και γεωλογικών περιόδων, εξέλιξης, οικολογίας (εξέλιξης των οικοσυστημάτων από παλαιότερα έως σήμερα), εξαφανισμένων και αρτίγονων ομάδων ειδών (από μονοκύτταρους έως φυτά και ζώα), την περιγραφή τους και την ταξινόμησή τους. Η ταξινόμηση που χρησιμοποιεί είναι ως επί το πλείστον η
κλαδιστική,
ένα νέο ταξινομικό σύστημα εναλλακτικό του παραδοσιακού που εμφανίστηκε στα μέσα του 20ου αι. και κατατάσσει τις ομάδες των οργανισμών σε κλάδους που αποτελούνται από προγόνους και τους απογόνους τους.

Επειδή στη σελίδα υπάρχει αρκετή κλαδιστική ορολογία, είναι σκόπιμο να διασαφηνίσω τους πιο σημαντικούς όρους. Όταν μια ομάδα αποτελείται λοιπόν από τον κοινό πρόγονο κι όλους τους απογόνους του, χαρακτηρίζεται ως μονοφυλετική κι αυτός είναι ο ιδανικός κλάδος, π.χ. τα χερσαία φυτά ή τα θηλαστικά. Όταν τώρα αποτελείται από τον κοινό πρόγονο, αλλ’όχι απ’όλους τους απογόνους, τότε θεωρείται παραφυλετική και η χρήση της τείνει ν’αποφεύγεται, όμως συχνά υπάρχουν περιπτώσεις που δε μπορεί ν’αποφευχθεί, όπως στην περίπτωση των προγενέστερων ομάδων ενός κλάδου, οπότε κατ’ανάγκη χρησιμοποιείται. Τα
ερπετά
είναι μια τέτοια ομάδα, αφού δεν περιέχει τις δύο μονοφυλετικές απογόνους της, τα πουλιά και τα θηλαστικά. Τέλος μια ομάδα αν αποτελείται από μέλη διαφορετικών κλάδων είναι πολυφυλετική, άρα και καθαρά τεχνητή ομάδα που δε θά’πρεπε να υπάρχει κι αποφεύγεται ακόμα και στην κλασική ταξινόμηση, π.χ. όλα τα μονοκύτταρα πρωτόζωα. Ένα χαρακτηριστικό τώρα που κληρονομείται από τον πρόγονο σε μια ταξινομική ομάδα ή είδος χαρακτηρίζεται πλησιομορφία, π.χ. η σπονδυλική στήλη των σπονδυλωτών. Ένα χαρακτηριστικό που εξελίσσεται σε κάποιον συγκεκριμένο κλάδο και τον κάνει ν’αποκλίνει από την προγονική κατάσταση χαρακτηρίζεται απομορφία, π.χ. τα φτερά των πουλιών ή ο τρόπος αναπαραγωγής των πλακουντοφόρων θλαστικών, ενώ οι απομορφία που μοιράζονται όλα τα μέλη ενός κλάδου λέγεται συναπομορφία, π.χ. όλα τα πλακουνοφόρα θηλαστικά αναπαράγονται κατά τον ίδιο τρόπο. Τέλος ένα χαρακτηριστικό που εμφανίζεται με ανεξάρτητη εξέλιξη ή με αταβισμό σε διαφορετικούς κλάδους, χωρίς να υπήρχε στον κοινό πρόγονο, χαρακτηρίζεται ομοπλασία, π.χ. τα φτερά των πουλιών κι αυτά των εντόμων, που έχουν εξελιχθεί εντελώς ανεξάρτητα από εντελώς διαφορετικά όργανα αν κι έχουν τον ίδιο σκοπό.

Η κλαδιστική ταξινόμηση δεν είναι εύκολη. Για την κατάταξη των οργανισμών χρησιμοποιούνται και μορφολογικά και γενετικά κριτήρια. Η μορφολογία συχνά απατά, λόγω της δυσκολίες μερικές φορές του διαχωρισμού απομορφιών κι ομοπλασιών. Όμως και η γενετική δεν είναι πάντοτε τόσο βέβαιη, όπως θα νομίζαμε, αφού κι εδώ μπορούν μεταλλάξεις να εμφανιστούν τυχαία που
δίνουν ψευδή εντύπωση συγγένειας σε μακρινές μεταξύ τους ομάδες.

Σκοπός της κλαδιστικής είναι η αποκατάσταση των βαθύτερων εξελικτικών σχέσεων των οργανισμών, και η τοποθέτησή τους στο λεγόμενο δέντρο της ζωής, ένα διάγραμμα που θ’αναπαριστά όλο το σύνολο των ζωντανών οργανισμών από τον κοινό τους πρόγονο έως τις πιο λεπτές του διακλαδώσεις. Για να παρασταθούν οι διάφορες ομάδες των οργανισμών, στην κλαδιστική χρησιμοποιούνται κλαδογράμματα, διαγράμματα με τη μορφή δέντρου, όπου υπάρχει μια βάση, ο πρόγονος, διχοτομητικές συνήθως διακλαδώσεις που αναπαριστούν τις μεταγενέστερες ομάδες, οι οποίες επίσης μπορούν να διακλαδίζονται θεωρητικά επ’άπειρον. Τέτοια διαγράμματα υπάρχουν για όλες τις ομάδες που εξετάζονται στην εν λόγω σελίδα. Αυτό είναι και το κύριο μειονέκτημα της κλλαδιστικής μεθόδου, δεν έχει σαφείς προκαθορισμένες ταξινομικές ομάδες όπως οι παραδοσιακή με τα βασίλεια, τις συνομοταξίες, τις ομοταξίες, τις τάξεις κλπ – οι διακλαδώσεις μπορεί νά’ναι πάρα πολλές, η μία μέσα στην άλλη. Σήμερα άλλοι επιστήμονες χρησιμοποιούν και τις δύο ταξινομικές μεθόδους, άλλοι περισσότερο τη μία ή την άλλη.

Ο παλαιός ιδρύθηκε λοιπόν από τους Toby White και Alan Kazlev. Αργότερα προσχώρησε και ο Christopher Taylor, ο Mikko Haaramo του τμήματος γεωλογίας του Πανεπιστημίου του Ελσίνκι, κι ο Chris Clowes. Αρχικά δεν είχε πολύ σοβαρό σκοπό, σύντομα όμως επεκτάθηκε σε μια μεγάλη βάση δεδομένων για τη ζωή και τη γεωλογική ιστορία. Τόσο μεγάλη, ώστε και καθηγητές πανεπιστημίου τη χρησιμοποίησαν ως πηγή, ενώ έχει και την
ανάλογη καταχώριση
στην αγγλική wikipedia. Το εγχείρημα ξεκίνησε αρχικά ως σελίδα
palaeos.com
όμως πρόσφατα επεκτάθηκε επίσης και σε μορφή wiki, κάτι ανάλογο της wikipedia, όπου το περιεχόμενο χωρίζεται σε ενότητες τις οποίες τα μέλη μπορούν να γράφουν και να διορθώνουν εύκολα, το
palaeos.org.

Επισκεφθείτε τους παραπάνω συνδέσμους, έχουν πραγματικά πάρα πολύ υλικό. Μάθετε για την γεωλογική ιστορία του πλανήτη μας, την ιστορία των οικοσυστημάτων, την ιστορία, την εξέλιξη, τα χαρακτηριστικά και την εκπληκτική ποικιλία των διαφόρων ομάδων της ζωής παλιά και σήμερα, τις μεθόδους ταξινόμησης και τα σχετικά. Είναι η πορεία της θαυμαστής ζωής μέσ’από τον μακρινό χρόνο ως σήμερα.

Χερσαία ζωή στην Κάμβριο περίοδο

ςΠηγή:
Catalogue of Organisms

Μετάφραση: Bolko

Ζωή στον Άρη: το κάμβριο χερσαίο περιβάλλον

του Christofer Taylor στις 16/11/2011

Το ερώτημα του πότε η ζωή βγήκε στην ξηρά έχει γίνει αντικείμενο προβληματισμού από τότε που ο καθένας είχε καταλάβει ότι υπήρχε ένας ‘πρώτος’ για να προβληματιστεί γι’αυτό. Εδρεωμένες χερσαίες κοινότητες ήταν παρούσες ολοφάνερα από το τελευταίο μέρος της Σιλούριας, αλλ’υπήρχε κάτι νωρίτερα; Λογικά θα περίμενε κανείς ότι υπήρχε, τουλάχιστον σε κάποιο επίπεδο. Σχεδόν από τότε που υπήρχε ζωή που κατοικούσε στους ωκεανούς σε προκαρυωτική μορφή, οι κύκλοι του καιρού θα μετέφεραν βακτήρια και τα σπόριά τους στην ξηρά τους. Δεν είναι παράλογο να θεωρήσουμε ότι κάποια απ’αυτά ίσως μπόρεσαν να καταφέρουν να πιαστούν σε κάποιον εφικτό θώκο, κι από εκει να αυξήθηκαν σε ποικιλία και ν’απλώθηκαν στο γύρω περιβάλλον. Αργότερα, άλλοι μικροβιακοί και απλοί οργανισμοί μπορεί να είχαν προστεθεί σ’αυτούς. Αλλά τέτοιοι οργανισμοί αφήνουν ελάχιστο ίχνος στο απολιθωματικό αρχείο.
Σαν τι έμοιαζαν, πώς ζούσαν; Ένα έγγραφο που μόλις έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό “Paleontology” (Retallack 2011) έχει περιγράψει απλά χερσαία απολιθώματα διατηρημένα από το μέσο Κάμβριο, και μπορεί να παρέχει μια σπάνια ματιά στην πρώιμη Γη.

Τα λείψανα που περιγράφηκαν από το Retallack (2011) είναι υπερβολικά απλά: επίπεδα, θαλλώδη αποτυπώματα που λέγονται Farghera (φάργκερα), υπόγεια νήματα γνωστά ως Prasinema (πρασίνημα)και θαμμένες ωοειδής δομές που λέγονται Erytholus (ερύθολος). Όλα αυτά περιγράφονται ως μορφωτάξα, δηλαδή εκπροσωπούν μια συγκεκριμένη αναγνωρίσιμη απολιθωματική δομή της οποίας η σχέση μ’άλλα τέτοια απολιθώματα είναι άγνωστη. Διαφορετικά μορφοτάξα μπορεί να εκπροσωπούν ακόμα και διαφορετικά μέρη ενός οργανισμού.

Οι γραμμωτοί, διακλαδιζόμενοι θαλλοί της φάργκερας ήταν κατά μέσο όρο λίγο κάτω από 2 χιλιοστά πλατείς, αν και μπορούσαν να γίνουν πολύ πλατύτεροι, και οι διατηρημένοι θαλλοί είναι συχνά αρκετά εκατοστά σε μήκος. Οι ζωντανοί θαλλοί θα μπορούσαν να είναι παρόμοιοι μ’ένα φύκος ή έναν λειχήνα, κάτι από τα οποία δύο θα μπορούσαν να είναι. Τα νηματώδη πρασινήματα είναι διατηρημένα ως ένα κεντρικό νήμα λιγότερο του ενός χιλιοστού σε διάμετρο, περιβαλλόμενο από ένα σκούρο αχνό έως και περίπου 2,5 χιλιοστά σε πλάτος. Φαίνεται πιθανό ότι μόνο το κεντρικό νήμα εκπροσωπεί τον αρχικό κεντρικό οργανισμό; ο αχνός θα μπορούσε να είχε σχηματιστεί από μικρόβια που αναπτύσσονταν γύρω από τα νήματα ενώ σάπιζαν. Τα νήματα του πρασινήματος προφανώς θα μπορούσαν ν’αναπτύσσονται στα 30 εκατοστά κάτω από την τότε επιφάνεια του εδάφους, και πιθανόν εκπροσωπούν δομές παρόμοιες με μυκητικές υφές.

Πιο ασυνήθιστοι είναι οι ερύθολοι, σφαιρικές δομές έως και δύο εκατοστά σε διάμετρο, διαιρεμένες σ’εσωτερικά στρώματα με μια πλατιά κεντρική στήλη. Ο Retallack (2011) προτείνει διάφορες ερμηνείες για τους ερύθολους: βενδόβιο ή ξενοφυοφόρο (απίθανο λόγω της χερσαίας τοποθεσίας), φύκος (και πάλι απίθανο, διότι είναι και χερσαίο και θαμμέο κάτω από την επιφάνεια), ή αναπαραγωγικές δομές μύκητα ή μυξομύκητα, συγκρίσιμες με τρούφες. Εντούτοις, η ερμηνεία ως τρούφα είναι προβληματική, επειδή οι τρούφες παράγονται για να διασπείρουν τα σπόρια τρωγόμενες από ζώα. Προφανώς, αυτό δε θα’ταν η περίπτωση στο χερσαίο κάμβριο. Μια ακόμα πιθανότητα που μπορώ να σκεφτώ (ο συγγραφέας) είναι ότι ο ερύθολος ίσως ήταν κάποια μορφή αδρανοποιητικής δομής, ανάλογη μ’ένα βολβό ή κόνδυλου φυτού (σημειώστε όμως ότι αυτή η ερμηνεία δε θ’απέκλειε απαραίτητα μια αναπαραγωγική λειτουργία).

Όπως και με το
Σιλούριο,
νομίζω πως είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι το περιβάλλον θα’ταν πολύ διαφορετικό εκείνες τις μέρες σε περισσότερα σημεία απ’ό,τι θα σκεφτόταν κανείς αμέσως. Υπάρχουν σήμερα μέρη του κόσμου όπου οι λειχήνες και τα φύκη παραμένουν η κυρίαρχη εδαφοκάλυψη, αλλά θα πρέπει να’μαστε προσεκτικοί όταν λαμβάνουμε τέτοιες ΠΕΡΙΟχές ως κοντινά ανάλογα του χερσαίου κάμβριου περιβάλλοντος. Τέτοιες περιοχές είναι σήμερα ξηρές ή πολύ διαβρωμένες, αλλά στο Κάμβριο οι λειχήνες και τα φύκη θα μπορούσαν επίσης να κυριαρχήσουν περιοχές όπου σήμερα τα αγγειώδη φυτά θα τα επισκίαζαν. Βρίσκω επίσης τον εαυτό μου (ο συγγραφέας) να σκέφτεται τι αποτέλεσμα η απώλεια πολύπλοκης βλάστησης θα μπορούσε να’χει στα πρότυπα του καιρού εκείνη την εποχή. Θα’ταν οι άνεμοι ισχυρότεροι εάν υπήρχαν λιγότεροι χαμηλοί ανεμοφράκτες; Θα’ταν τα’αποτελέσματα της βροχής πιο καταστροφικά αν η ροή του νερού εμποδιζόταν λιγότερο από την εδαφοκάλυψη (αν ο ερύθολος πράγματι ήταν ένα είδος κονδύλου, ίσως λειτουργούσε ως πηγή επανανάπτυξης εάν το υπέργειο μέρος του οργανισμού καταστρεφόταν απ’τον καιρό;) Εάν βλέπαμε το κάμβριο περιβάλλον για μας, δε θα υπήρχε αμφιβολία ότι θα το βρίσκαμε εντελώς ξένο.

Παραπομπή

Retallack, G. J. 2011.
Problematic megafossils in Cambrian palaeosols of South Australia. Palaeontology 54 (6): 1223-1242.

Η γεωλογική χρονική κλίμακα

Μέρος 1ο,
Πώς μετρούμαι το γεωλογικό χρόνο, καθώς και σύντομη περιγραφή των γεωλογικών αιώνων και των γεγονότων που έγιναν σ’αυτούς.
Μέρος 2ο,
Σύντομη περιγραφή των γεωλογικών περιόδων και υποδιαιρέσεων, πότε άρχισαν και πότε έληξαν, καθώς και τα γεγονότα που έγιναν στην καθεμία. Στο τέλος σύγκριση του γεωλογικού χρόνου με το εικοσιτετράωρο, ώστε να καταλάβουμε καλύτερα το ποσό του χρόνου που πέρασε κατά τα διάφορα γεγονότα.

Αγοράστε απολιθώματα από το Διαδίκτυο

Έχω βρει μια σελίδα στο Διαδίκτυο στην οποία πωλούνται απολιθώματα. Όπως μου φάνηκε ότι είναι πολύ μεγάλη και παγκόσμια. Είναι μια συνένωση διάφορων μεγάλων εμπόρων απολιθωμάτων.
Απ’ό,τι έψαξα, πουλάει πολλά και διάφορα είδη απολιθωμάτων, από αρκετά κοινά και μάλλον φθινά έως σπανιότατα. Τ’απολιθώματα είναι οργανωμένα κατά κατηγορίες και υπάρχει αναζήτηση για ευκολότερη εύρεση.
Για ν’αγοράσετε, τους στέλνετε ένα ιμέιλ μ’αυτά που θέλετε και την περιοχή σας και σας απαντάνε με το κόστος. Δέχονται πληρωμή με κάρτα, paypal και ταχυδρομική επιταγή.

Fossil Mall,
είναι η σελίδα.

Εγώ δεν έχω πάρει τίποτα ακόμα απ’αυτήν τη σελίδα, αλλά ίσως πείσω κάποιον να μου πάρει κάτι στο μέλλον για να μεγαλώσω τη συλλογή των απολιθωμάτων μου.
Τη σελίδα αυτήν την ξέρω εδώ κι ένα χρόνο περίπου, αλλά τώρα σκέφτηκα να τη βάλω στο ιστολόγιο, ύστερα που την επισκέφθηκα λίγο χθες.

Η σημασία του γλοιού στη βιολογία και την εξέλιξη των βακτηρίων

Πηγή:
εδώ
Απ’όπου πήρα και το άρθρο για τους
πρώτους ζωντανούς οργανισμούς στη γη.

Μετάφραση: Bolko

Η ανωτερότητα του γλοιού

Ο γλοιός είναι μια μη δεόντως εκτιμημένη όψη της βιολογίας των βακτηρίων. Οι βακτηριολόγοι έχουν δουλέψει για δεκαετίες με καθαρές εργαστηριακές καλλιέργειες, αλλά τα βακτήρια συνήθως δεν παράγουν γλοιό σε συνθήκες εργαστηρίου. Στη φύση, όλα τα βακτήρια εκρίνουν γλοιό. Η πραγματική βακτηριακή κυτταρική μεμβράνη μπορεί να εκρίσει από πάνω της είτε ένα άκαμπτο εξώτερο επικαλυπτικό στρώμα (που λανθασμένα πολλές φορές αποκαλείται εξώτερο κυτταρικό τοίχωμα) είτε ένα εξωκυτταρικό επικαλυπτικό στρώμα, το γλυκοκάλυκα, μια πλεγμένη μάζα ινών πολυσακχαριτών (γλοιό ή βλένα ή μύξα) ο οποίος μπορεί να περιβάλει ένα μόνο κύτταρο, μια ομάδα κυττάρων, ή και τα δύο.
Ο γλοιός είναι χρήσιμος στα βακτήρια για πολλούς λόγους. Επιτρέπει περιορισμένη κίνηση για ένα κύτταρο έτσι ώστε να μπορεί να βρει τη σωστή θέση στο μικροπεριβάλλον ακόμα και χωρίς εμφανή κινητικά όργανα. Ο γλοιός προστατεύει έναντι της ακτινοβολίας, έτσι τα κύτταρα που εξαρτώνται από τη φωτοσύνθεση σε ρηχά νερά είναι λιγότερο εκτεθημένα σε επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία. Η διάχυση των αερίων ίσως είναι 10000 φορές βραδύτερη μέσα από γλοιό παρά από νερό, έτσι είναι ευκολότερο για ένα γλοιώδες βακτήριο να επιβιώσει περιόδους διακυμάνσεων στην εξωτερική χημεία. Φυσαλίδες αερίων μπορούν να παγιδευθούν στο γλοιό και να χρησιμοποιηθούν για καλούς προσαρμοστικούς λόγους, όπως στους στρωματόλιθους. Ο γλοιός είναι κολλητικός και χημικά δραστικός. Επιτρέπει τα βακτήρια να προσκολλώνται δυνατά σε επιφάνειεςοι οποίες ποικίλουν από ανθρώπινα δόντια ή πνεύμονες έως έντερα βοοειδών και βράχους στην ακτή.
Σ’ένα υψηλότερο επίπεδο, ο γλοιός βοηθά στη δημιουργία σύνθετων δομών. Τα βακτηριακά κύτταρα μπορούν να διαιρεθούν μέσα στο γλοιώδες επικάλυμμά τους, έτσι δημιουργούνται μικροαποικίες και μετά αποικίες ως αυξανόμενα μεγαλύτερες μονάδες, καλά κολλημένες μεταξύ τους. Ο γλοιός βοηθά στην παγίδευση ιζήματος και θρεπτικών συστατικών. Σταθερές κοινότητες βακτηρίων μπορούν ν’αντέξουν χημική, φυσική ή φαρμακολογική διαταραχή, είτε δημιουργούν φωτοσυνθετικές πλάκες στην ακτογραμμή αλμυρών λιμνοθαλασσών είτε μάζες πλάκας στα δόντια.
Μερικές φορές τα βακτήρια διαφορετικών ειδών ελκύονται για να δημιουργήσουν μία κοινότητα μέσα σ’ένα κοινό γλοιώδες επικάλυμμα. Διαφορετικά βακτήρια μπορούν να δράσουν αποτελεσματικά μαζί. Για παράδειγμα, ένα είδος θα διασπάσει οργανικά μόρια, απελευθερώνοντας υδρογόνο για μεθανογόνα αρχαία, τα οποία χρησιμοποιούν το υδρογόνο για να παραγάγουν μεθάνιο. Κοινότητες βακτηρίων βοηθούν την πέψη της τροφής στα στομάχια των μυρηκαστικών και βοηθούν στην κατασκευή στρωματολίθων. Τα βακτήρια συνήθως αναπτύσσονται γρηγορότερα σε κοινότητες παρά μόνα τους. Κοινότητες βακτηρίων του πεπτικού συστήματος μπορεί ακόμα να δράσουν στο ζώο ξενιστή τους ώστε να παραγάγει σάκχαρα γι’αυτά.
Γλοιός παράγεται από βακτήρια που μολύνουν πληγές και άρρωστους ιστούς στους ανθρώπους. Για παράδειγμα, στην οστεομυελίτιδα και την αρθρίτιδα, ή όπου μεταλλικά ή πλαστικά υλικά έχουν εμφυτευθεί για ιατρικούς σκοπούς σε ανθρώπους, τα βακτήρια αποικίζουν εκτεθημένες επιφάνειες που δεν προστατεύονται από άθικτες κυτταρικές μεμβράνες. Οι μολύνσεις με σταφυλόκκοκο προκύπτουν όταν εκατομμύρια των βακτηρίων αυτών καλύπτουν μολυσμένες επιφάνειες σε μια γλοιώδη πλάκα. Το πιο σοβαρό ιατρικά είναι ότι ο γλοιός μονώνει τα βακτήρια από την επαφή με αντιβιωτικά.
Κάποια κυανοβακτήρια σήμερα αποθηκεύουν οξυγόνο σε φυσαλίδες μέσα στο γλοιώδες επικάλυμμά τους. Οι παγιδευμένες φυσαλίδες είναι πολύ χρήσιμες: λειτουργούν ως αποθήκη οξυγόνου κατά τη διάρκεια του σκότους ώστε το βακτήριο να αναπνέει τη νύχτα, αποτοξικοποιούν όποια θειική ένωση που διαχέεται στο μικροπεριβάλλον και μπορεί να αναστείλουν την ανάπτυξη κοντινών αναερόβιων βακτηρίων. Είναι εύκολο να φανταστούμε πρώιμα κυανοβακτήρια να χρησιμοποιούν την ικανότητά τους ν’ανέχονται τ’οξυγόνο, μετά να εξελίσσονται να χρησιμοπούν το γλοιό ως αμυντική ασπίδα και μετά ως επιθετικό όπλο στο ανταγωνιστικό περιβάλλον των στρωματολίθων.
Ο γλοιός άρα είναι κάτι βασικό στην επιτυχία πολλών βακτηρίων, για πολλούς και διαφορετικούς λόγους. Πόσο παλιός είναι; Γλοιός συγκρατούσε βακτηριακές πλάκες πριν 3500000000 χρόνια στους στρωματολίθους της Ουαραγούνα, άρα είναι τόσο παλιός όσο τα παλαιότερα γνωστά κύτταρα. Τα κύτταρα της Ουαραγούνα που έχουμε έχουν διατηρηθεί επιδή είχαν πολύ άκαμπτο εξώτερο κυτταρικό επικάλυμμα. Το άκαμπτο επικάλυμμα είναι μια προστατευτική επιφάνεια η οποία είτε καλύπτεται από γλοιό είτε εναλλακτικά αποτελείται απ’αυτόν. Ίσως τα βακτήρια υπήρχαν πολύ καιρό πριν εξελίξουν ένα εξώτερο επικάλυμμα. Ίσως ως τότε χρησιμοποιούσαν το απλότερο εναλλακτικό του γλοιού.
Θα μπορούσε ο γλοιός να είναι τόσο παλιός όσο η ίδια η ζωή; ίσως ο γλοιός εξελίχθηκε πριν ακόμα κι απ’την κυτταρική μεμβράνη μεταξύ πρωτοκυττάρων προσκολλημένων σε σωματίδια αργίλου. ένα γυμνό γονίδιο σε γλοιό πολυσακχαριτών ίσως θα τα πήγαινε αρκετά καλά, ειδικά αν ήταν φωλιασμένο ανάμεσα στα σωματίδια ενός αργιλικού ορυκτού στο βυθό της θάλασσας.

Εγώ όπου αλλού έχω ψάξει αναφέρει ότι τα βακτήρια έχουν κυτταρικό τοίχωμα κανονικά και μόνο σ’αυτό το άρθρο το λέει εξωτερικό κυτταρικό επικάλυμμα.

Οι πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί στη Γη

εδώΗ ίδια σελίδα απ’όπου πήρα τα άρθρα για την

πόλωση διατήρησης στο απολιθωματικό αρχείο

και για τιςσυνθήκες στην πρώιμη Γη
. έχει αρκετά αρθράκια για την εξέλιξη των πρώτων μονοκύτταρων μικροοργανισμών.

Πόλωση διατήρησης και συλλογής στο απολιθωματικό αρχείο

Οι αμμωνίτες όντας μαλάκια έχουν σκληρό ανόργανο όστρακο και έτσι είναι πολύ κοινά απολιθώματα.

Η οπαμπίνια, ένα μαλακό αρθροποδοειδές του σχιστολίθου Μπέρτζες του Καναδά, διατηρήθηκε λόγω εξαιρετικών συνθηκών στα ιζήματα όπου αποτέθηκε. Είναι υπερβολικά σπάνιο είδος.

Ως συνέχεια της προηγούμενης δημοσίευσης. Το άρθρο αυτό το πήρα από:
εδώΑπό όπου είχα ξαναπάρει ένα άλλο θέμα, αυτό
της πρώιμης Γης
.
Μετάφραση: Bolko

Όπως φαίνεται κι από τα βίντεο της προηγούμενης δημοσίευσης, οι περισσότεροι οργανισμοί αποσυντίθενται και τα ίχνη τους χάνονται. Αλλά σε κάποιες περιπτώσεις μπορούν να διατηρηθούν ως απολιθώματα τα οποία μας δίνουν πολλές πληροφορίες για τη ζωή και την εξέλιξή της στο παρελθόν. Το αν διατηρηθεί ένας συγκεκριμένος οργανισμός ή όχι ή αν τον βρούμε ή όχι εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.

Διατήρηση
· Οι οργανισμοί ποικίλουν σε μέγεθος από μικροσκοπικά μαλακά πρώτιστα ως τεράστια ζώα με γιγάντιους σκελετούς. Οι οργανισμοί είναι κατασκευασμένοι από μια μεγάλη ποικιλία ουσιών, όλες από τις οποίες είναι επιλεγμένες για τη χρησιμότητά τους στη ζωή. Σχεδόν καμία ουσία δεν έχει επιλεγεί για τις ιδιότητές της μετά το θάνατο, αν και υπάρχουν λίγα παραδείγματα. Οι αλλαγές στα σώματα και στα ίχνη τους μετά το θάνατο είναι συχνά απροσδόκητες. Σαφώς υπάρχει ένα φάσμα πιθανοτήτων διατήρησης, άμεσα συσχετιζόμενο με την ανατομία και κατασκευή του οργανισμού. Περίπου το 98%-99% των ειδών γνωστά από απολιθώματα είχαν σκληρά μέρη όταν ζούσαν. Ακόμα και τα σκληρά μέρη ποικίλουν στην ανθεκτικότητα στη φυσική και χημική καταστροφή, έτσι η σχέση μεταξύ σκελετών και της πιθανότητας απολίθωσης δεν είναι τόσο απλή. Τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται τα σκληρά μέρη είναι συχνά χαρακτηριστικά μιας συγκεκριμένης ομάδας οργανισμών. Υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι για την κατασκευή σκληρών μερών:
Χρησιμοποιώντας ένζυμα για την κατάλυση ανόργανων αντιδράσεων (π.χ., ασβεστίτης, πυριτικά), και
· Αποθέτοντας οργανικές ουσίες (π.χ., κυτταρίνη, χιτίνη).
Αν όλες οι παράμετροι είναι ίσες, οι ανόργανες ουσίες είναι πιο πιθανό να είναι διαλυτές, άρα είναι πιο εύκολο να καταστραφούν από οργανική ή ανόργανη διάλυση, ενώ οι οργανικές ουσίες είναι πιο πιθανό να είναι αδιάλυτες, αλλά τρωτές στην καταστροφή από οξείδωση. Μετά την ταφή, λοιπόν, η μοίρα του απολιθώματος εξαρτάται από τη χημική κατάσταση του περιβάλλοντος ιζήματος και αυτό μπορεί ή όχι ν’ανατανακλά τις συνθήκες όπου ζούσαν οι οργανισμοί. Οργανισμοί με οργανικής κατασκευής σκληρά μέρη που πεθαίνουν μέσα ή μεταφέρονται σε ιζήματα χωρίς οξυγόνο προστατεύονται από την οξείδωση. Είναι πολύ συχνά καλά διατηρημένοι και οι τοποθεσίες με τα καλύτερα παραδείγματα τέτοιας διατήρησης λέγονται lagerstaten (γερμανικός όρος). Παραδείγματα αποτελούν τα μαλακά ζώα από τον κάμβριο σχιστόλιθο του Buress στον Καναδά, το δεβόνιο Hunsruckschiefer και το ιουρασσικό Posidonienschiefer στη Γερμανία, και το ελαιούχο σχιστόλιθο του Messel στη Γερμανία και τα ορυχία πίσσας La Brea στην Καλιφόρνια. Οι ίδιες αυτές συνθήκε μπορεί να διαλύσουν ανόργανους σκελετούς. Ο τρόπος ζωής ενός οργανισμού μπορεί να επειρεάζει την πιθανότητα διατήρησής του. Τα τρωκτικά είναι μικρά και έχουν εύθραυστα οστά, αλλά είσης έχουν πολύ δυνατά δόντια και συχνά ζουν σε λαγούμια. Μετά το θάνατο, έτσι, τα δόντια των τρωκτικών απολιθώνονται πιο συχνά από το αναμενόμενο. Ακόμα, τρωκτικά που πεθαίνουν μακριά από τα λαγούμια τους μπορεί να αποτελέσουν τροφή για κουκουβάγιες και άλλους θηρευτές, και τα δόντια τους είναι τόσο ανθεκτικά που μπορεί να διατηρηθούν σε συσσωρεύσεις σβόλων κουκουβαγιών. Τα σκαπτικά δίθυρα μαλάκια διατηρούνται πιο εύκολα από αυτά ου ζουν στην επιφάνεια.

Μορφές διατήρησης
· Ολόκληρος ο οργανισμός
1. Ολόκληρος και αναλοίωτος: μαμούθ της Σιβηρίας, έντομα σε κεχριμπάρι.
2. Ολόκληρος, αφυδατωμένος (φυσική μούμια): πλειστόκαινοι βραδύποδες σε σπηλιές.
3. Ολόκληρος, αλλά χωρίς το οργανικό υλικό: οστά (χωρίς χόνδρο), όστρακα διθύρων (χωρίς σύνδεσμο).
· Ανθρακοποίηση: γραπτόλιθοι, φύλλα, και ίσως πολλά απολιθώματα του σχιστόλιθου του Burgess έχουν χάσει το οξυγόνο, το άζωτο και το υδρογόνο τους, αφήνοντας μία προσέγγιση του σχήματός τους σε μία ανθρακώδη ταινία.
· Ανακρυσταλλοποίηση:: Κυρίως στα όστρακα και στα κοράλια, ο αργονίτης ανακρυσταλλοποιείται σε ασβεστίτη και ο ασβεστίτης παραμένει ασβεστίτης (το παλαιότερο θέμα με τα μαλάκια το εξηγεί πιο αναλυτικά).
· Διαμεταλλοποίηση: εμποτισμός, ή απολίθωση: Ορυκτό προστίθεται στην αρχική κατασκευή.
1. Κυρίως οστά, φυτικό υλικό ή όστρακα, ειδικότερα των εχινόδερμων.
2. Στα ορυχία La Brea: εμποτισμός με “πίσσα”
· Αντικατάσταση: Ασβεστίτης, χαλαζίας, πυρίτης κλπ. Αντικαθιστούν το αρχικό υλικό, κάποιες φορές χοντρά, κάποιες φορές με μεγάλη πιστότητα.
· Καλούπια και εκμαγεία.
· Ιχνοαπολιθώματα
o Ίχνη και πατημασιές
o Κοπρόλιθοι: απολιθωμένα περιττώματα
o Φωλιές, λαγούμια, ίχνη προσκόλλησης.

Πόλωση διατήρησης
· Ανατομία
o Ζώα με σκληρά μέρη είναι προφανώς πιθανότερο να διατηρηθούν από αυτά που έχουν μόνο μαλακό σώμα.
o Ζώα μπορει να έχουν σκληρά μέρη, αλλά αν είναι εύθραυστα (ίσως λεπτά), δε θα διατηρηθούν τόσο καλά όσο αυτά που έχουν ανθεκτικότερη κατασκευή.
o Μερικά σκληρά μέρη μπορεί να έχουν μια που τα επιτρέπει να διαλύονται εύκολα, μειώνοντας τις πιθανότητες διατήρησής τους.
o Κάποια ζώα έχουν μια ανατομία που τα προδιαθέτει να σπάνε σε μικρότερα μέρη μετά το θάνατο.
§ Τα σπονδυλωτά, για παράδειγμα, έχουν οστέινους σκελετούς, αλλά τα οστά συνδέονται μεταξύ τους με μαλακό ιστό (συνδέσμους, τένοντες, μύες). Συχνά τα σπονδυλωτά σπάνε σε μέρη μετά το θάνατο, και τα οστά τους μπορεί να σκορπιστούν από ρεύματα νερού, θηρευτές, πτωματοφάγους κλπ.
§ Τα φυτά επίσης σπάνε σε μέρη μετά το θάνατο, ή ακόμα και στη ζωή. Άνθη, γύρη, σπόρια, φύλλα, ακόμα και κλαδιά μπορεί ν’αποβληθούν κατά τη ζωή; βλαστοί και κορμοί μπορεί ν’αποσπαστούν από τις ρίζες μετά το θάνατο, και το αποτέλεσμα είναι ότι τα μέρη των φυτών (ακόμα και του ίδιου φυτού) μπορεί να καταλήξουν ν’απολιθωθούν σε διαφορετικές τοποθεσίες (περισσότερα γι’αυτό το φαινόμενο υπάρχουν στα παλαιοβοτανικά άρθρα.
§ Κάποια ζώα εκδύουν τα σκληρά μέρη τους κατά τη διάρκεια της ζωής τους. Έχουμε ήδη αναφέρει την πτώση των φύλλων στα φυλλοβόλα φυτά. Αλλά όλα τα αρθρόποδα εκτός από τα έντομα εκδύουν τους εξωσκελετούς τους όσο αναπτύσσονται (τα ενήλικα έντομα δεν αναπτύσσονται). Έτσι, τα καρκινοειδή, οι τριλοβίτες κ.ά. μπορεί να έχουν προσθέσει αρκετούς εξωσκελετούς στο απολιθωματικό αρχείο πριν τελικά πεθάνουν. Η έκδυση μπορεί να λειτουργεί ως πόλωση υποδηλώνοντας ότι ένας οργανισμός ήταν πιο άφθονος απ’ότι ήταν στην πραγματικότητα.
· Μέγεθος
o Τα μεγαλύτερα απολιθώματα είναι πιο εύκολο να εντοπιστούν.
o Μεγαλύτερα όστρακα ή οστά είναι δυνατότερα, έτσι λιγότερο πιθανό να καταστραφούν και πιθανότερο να διατηρηθούν.
o Είναι πιο πιθανό μεγαλύτερα απολιθώματα να εξέχουν από το βράχο. Αυτό δεν είναι ακριβώς το ίδιο με το πρώτο, αλλά μπορεί και αυτό να επειρεάσει την εντύπωσή μας.
o Από την άλλη,, τα μεγαλύτερα ζώα τείνουν να είναι λιγότερα στον αριθμό από τα μικρότερα, δίνοντας την αντίστροφη εντύπωση στο απολιθωματικό αρχείο.
· Βιολογία, φυσικό περιβάλλον, αοθετικό περιβάλλον
o Τρόπος ζωής του οργανισμού
o Γεωγραφία του φυσικού του περιβάλλοντος: Προφανώς, οργανισμοί που ζουν στις βουνοκορφές θα απολιθωθούν πολύ πιο δύσκολα από αυτούς που ζουν σε μια ρηχή θάλασσα.
o Ιστορικό μεταφοράς
o Αντοχή στην καταστροφή κατά τη μεταφορά
o Γεωγραφία του περιβάλλοντος απόθεσης: δεν έχει σημασία πού ζει ο οργανισμός, αλλά πού είναι πιθανό ν’αποτεθεί. Έτσι ένα δέντρο μπορεί να ζει στη στεριά, η οποία δεν είναι το καλύτερο περιβάλλον για διατήρηση. Αλλά αν είναι ένα δέντρο που ζει στις όχθες των ποταμών, είναι πιο πιθανό να μεταφερθεί με το ρεύμα σε μια ρηχή θάλασσα όπου θα διατηρηθεί παρά ένα δέντρο που ζει στη μέση της ερήμου. Έτσι έχουμε μια πόλωση που σχετίζεται με το ιστορικό μεταφοράς του απολιθώματος από εκεί που ζούσε στον τόπο όπου αποτέθηκε.
Ίσως το καλύτερο παράδειγμα του παραπάνω είναι η γύρη. Προφανώς, παράγεται από ένα φυτό και καταλήγει στον αέρα. Μπορεί να πέσει σ’όλα τα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένων και αυτών που θα πάρουν κάποιους κόκκους και θα τους αποθέσουν σ’ένα ευνοϊκό περιβάλλον για διατήρηση.
· Γεωλογικές διεργασίες μετά το θάνατο
o Ανάμειξη των ιζημάτων
§ Από καταιγίδες
§ Από δραστηριότητα ζωντανών οργανισμών
§ Από μεταφορά με τη βαρύτητα προς τα κάτω π.χ. κατολισθήσεις
§ Από ρεύματα του βυθού στη θάλασσα: αλλού αρραίωση και αλλού πύκνωση των ιζηματογενών αποθέσεων
§ Από επιλεκτική αφαίρεση ή συσσώρευση από ζωντανούς οργανισμούς (π.χ. οι ερημίτες κάβουρες αφαιρούν όστρακα γαστερόποδων, τα θαλασσοπούλια συσσωρεύουν περιττώματα στις αποικίες τους, κάποια είδη αρουραίων συσσωρεύουν διάφορα αντικείμενα στις φωλιές τους)
o Οι συσσωρεύσεις διαφόρων ειδών απολιθωμάτων μπορεί να είναι αποτέλεσμα μεταφοράς και αναμείξεως τους μετά το θάνατο και όχι απαραίτητα σχέσης μεταξύ τους κατά τη ζωή.
o Χημικό περιβάλλον του τόπου απόθεσης
o Αντοχή στη διαγένεση
o Γεωλογική ιστορία και χρόνος. Ένα απολίθωμα, αφού έχει δημιουργηθεί σε ιζηματογενές πέτρωμα, μπορεί να καταστραφεί από γεωλογικές διεργασίες. Μπορεί να είναι τόσο απλές όσο νερό που στάζει και που μπορεί να το διαλύσει, αλλά θα μπορούσε να είναι τόσο τρομακτικό όσο μια σύγκρουση μεταξύ ηπείρων, η οποία μπορεί ν’αναδιπλώσει τα ιζηματογενή πετρώματα, πιθανό να το σπάσει σε κομμάτια κατά τη διαδικασία, ή να το ψήσει κατά τη μεταμόρφωση των πετρωμάτων. (Λίγα απολιθώματα έχουν βρεθεί που είναι ακόμα αναγνωρίσιμα αν και έχουν ψηθεί σε λυχνίτες.) Όσο παλαιότερο είναι ένα απολίθωμα, τόσο πιθανότερο είναι να καταστραφεί από ένα γεωλογικό τυχαίο συμβάν. Έτσι μπορούμε ν’αναμένουμε μια πόλωση στην οποία νεότερα απολιθώματα θα ήταν πιο πολυάριθμα, σε καλύτερη κατάσταση, και πιο ποικίλα από παλαιότερα απολιθώματα. Γενικά, αυτό συμβαίνει, αλλά υπάρχουν αρκετές εξαιρέσεις από τις οποίες μπορούμε να εκτιμήσουμε την πραγματική αφθονία και ποικιλία της ζωής του παρελθόντος.

Πόλωση παραγόμενη από το γεωλόγο
o Η γεωγραφία της ανακάλυψης: πού αναζητώνται απολιθώματα. Έλκουν τα απολιθώματα παλαιοντολόγους;
§ Εάν δεν είναι κανείς να δει το απολίθωμα, τότε δε θα συλλεγεί. Έτσι για παράδειγμα κανείς δεν ήξερε ότι υπάρχουν απολιθώματα σε ύψος άνω των 8000 μέτρων στο όρος Έβερεστ μέχρι που ένας αναρρηχιτής τα είδε και τα αναγνώρισε ως απολιθώματα. (Παρεμπιπτόντως, είχαν αποτεθεί σε μια ρηχή θάλασσα.)
§ Εάν ένας παλαιοντολόγος θέλει να συλλέξει μια συγκεκριμένη ομάδα απολιθωμάτων για μελέτη, θα πάει σ’ένα μέρος όπους γνωρίζει ότι θα τα βρει. Δε θα πάει να ψάχνει στην τύχη! Έτσι αν όλοι ψάχνουν ας πούμε δεινοσαύρους σ’ένα χ μέρος, τότε πώς θα βρει κανείς κανένα στο ψ μέρος;
§ Όλα αυτά σημαίνουν ότι τα απολιθώματα θα τείνουν να συλλέγονται περισσότερο από περιοχές όπου υπάρχει εντατική μελέτη. Συνήθως αυτά τα μέρη είναι καλά οργανωμένα και έχουν ιστορία πολύ εντατικής παλαιοντολογικής μελέτης: στην Ευρώπη και στις ΗΠΑ. Ενίοτε μία συγκεκριμένη τοποθεσία έχει μελετηθεί εντατικά αν και είναι αρκετά απρόσιτη: π.χ. ο σχιστόλιθος του Burgess του Καναδά.
o Πόλωση του παρατηρητή: η εικόνα αναζήτησης. Δεν έχει σημασία τι σκέφτεται αυτός που ψάχνει, είναι ο ίδιος προκατειλημένος όταν αναζητά απολιθώματα. Πειράματα έχουν δείξει ότι οι παλαιοντολόγοι που ερευνούν, ας πούμε, απολιθωμένα δίθυρα είναι καλύτεροι στη συλλογή διθύρων παρά οτιδήποτε άλλου, γιατί η εικόνα αναζήτησής τους, τους έχει προδιαθέσει ν’αναγνωρίζουν καλύτερα τα δίθυρα.
o Πόλωση του συλλέκτη: σπανιοποίηση, κίνητρο, και μέθοδος. Με οξύνου παρατήρηση των απολιθωματικών συγκεντρώσεων και του ιζήματος όπου διατηρούνται, ένας παλαιοβιολόγος μπορεί να συμπεράνει πολλά για τους αρχικούς πληθυσμούς των ζωντανών οργανισμών, και έτσι να κατανοήσει τη βιολογία τους. Αυτό είναι το πρώτο βήμα στην παλαιοβιολογία. Αλλά κάθε παλαιοβιολόγος θα πρέπει επίσης να έχει στο νου του τυχόν προσωπική προκατάληψη. Ο καθένας έχει συνειδητή ή ασυνείδητη προκατάληψη στην παρατήρηση, στη συλλογή και στη μελέτη διαφορετικών απολιθωμάτων.
§ Σπανιοποίηση: Στην αρχή ο ερευνιτής μπορεί να βρει τα πιο κοινά απολιθώματα, μετά τα πιο ασυνήθιστα, και τελικά τα σπάνια. Όσπου να αρχίσει να συλλέγει τα σπάνια, συνεχίζει επίσης να συλλέγει αυτά από τα οποία έχει ήδη συλλέξει πάρα πολλά. Ειδικότερα αν πρέπει να τα μεταφέρει αλλού, μπορεί να σταματήσει όταν ο σάκος του έχει γεμίσει, και κάνοντας αυτό χάνει τα σπανιότερα.
§ Κίνητρο: Ακόμα και με την καλύτερη πρόθεση, κάποιες μέρες είναι καλύτερες ή χειρότερες από άλλες, όσον αφορά τη διάθεση, τη δέσμευση, τον περισπασμό, τον καιρό, την υγεία, το χρόνο μετά το τελευταίο μπάνιο/γεύμα κλπ. Κάποια ή όλα από αυτά μπορεί να επειρεάσουν τα δείγματα αυτής της ημέρας σε σύγκριση με της προηγούμενης.
§ Μέθοδος: Κάποιοι παλαιοντολόγοι στήνουν λεπτομερή προτόκολα για τη συλλογή. Άλλοι απλά ψάχνουν ένα σχηματισμό, χρησιμοποιώντας την τύχη και τη διαίσθηση για να τους οδηγήσει στα “καλύτερα” απολιθώματα. Οι χρυσοθήρες μπορεί να δουλεύουν με παρόμοιους τρόπους. Είναι συζητήσιμο ποια είναι η καλύτερη μέθοδος για την εύρεση αυτού του ενός μοναδικού απολιθώματος. Είναι προφανές ότι η συστηματική συλλογή δίνει μια γενικά καλύτερη σύγκριση ανάμεσα σε τοποθεσίες και στρωματογραφικούς ορίζοντες.
Αλλά ψάχνει ο ερευνιτής πάνω στο βράχο χρησιμοποιώντας μόνο τα μάτια του; Ή κόβει ένα τεράστιο κομμάτι βράχου για να το εξετάσει συστηματικά πίσω στο εργαστήριο; Κοσκινίζει μέσα από λεπτόκοκκο ίζημα για να συλλέει και τα πιο μικρά απολιθώματα; Ή ψάχνει τα μεγάλα και εμφανή; Όλα αυτά επειρεάζουν τ’αποτελέσματα.

Τα τετράποδα της Πέρμιας περιόδου και περισσότερα για αυτήν την εποχή

πλακόσαυρος, ένα είδος παρειάσαυρου

διπλόκαυλος, ένα πέρμιο αμφίβιο

σκελετός διμετρόδοντα, ενός πελυκόσαυρου

καπτόρινος, ένα αναψιδωτό ερπετό

Μία πολύ καλή σελίδα με πληροφορίες και πολλές λεπτομερείς φωτογραφίες απολιθωμένων σκελετών διαφόρων τετραπόδων (αμφίβια, ερπετά, συναψιδωτά) της Πέρμιας περιόδου. Οι φωτογραφίες είναι πάρα πολλές, καλής ποιότητας και πολύ λεπτομερείς. Τα τετράποδα προέρχονται από διάφορες περιοχές. Θα τις βρείτε:
εδώ.Η πέρμια περίοδος (299000000-25100000 χρόνια πριν) είναι η τελευταία περίοδος της παλαιοζωικής εποχής. Ξεκινά μετά τη λιθανθρακοφόρο και τη διαδέχεται η τριαδική, η πρώτη περίοδος του μεσοζωικού. Κατά την περμια όλες οι ήπειροι είχαν συνενωθεί σε μια μεγάλη υπερήπειρο, την Παγκαία και δύο ωκεανούς, την Πανθάλασσα και την Παλαιοτηθί στο εσωτερικό της Παγκαίας. Κάπου μέα στην πε΄ρμια, η Σιμμέρια πλάκα διασπάστηκε από το νότιο μέρος της Παγκαίας (Γκοντβάνα) και μετακινήθηκε προς τα βόρεια, μικραίνοντας την Παλαιοτηθί και δημιουργώντας στα νότια την Τηθί. Τεκτονικές αλλαγές συνέχισαν στο μεσοζωικό.
Η Παγκαία εκτεινόταν από τον ισημερινό προς και τους δύο πόλους. Το κλίμα στο εσωτερικό μιας τόσο μεγάλης έκτασης ήταν πολύ ξηρό ηπειρωτικό και έντονα εποχιακό. Στο εσωτερικό υπήρχαν μεγάλες έρημη με κόκκινη άμμο από την έκθεση σιδηρούχων πετρωμάτων στον αέρα και στην υψηλή θερμοκρασία. Το επίπεδο της επιφάνειας της θάλασσας ήταν μεγαλύτερο κατά 60 μέτρα από ότι σήμερα στην αρχή της περιόδου, πέφτωντας προς το τέλος 20 μέτρα. Το ποσοστό του οξυγόνου υπολογίζεται περίπου στο 23%, δηλαδή 115% από ότι σήμερα και αυτό του διοξειδίου του άνθρακα στα 900 ppm (μέρη ανά εκατομμύριο), δηλαδή 3 φορές περισσότερο από το προβιομηχανικό επίπεδο. Η μέση θερμοκρασία του πλανήτη υπολογίζεται περίπου στους 16 βαθμούς Κελσίου, δηλαδή 2 περίπου βαθμοί πιο πάνω από σήμερα.
Στη θάλασσα υπήρχε πλούσια πανίδα από ασπόνδυλα και ψάρια που όμως, λόγω της έλλειψης μεγάλης ακτογραμμής και καταφυγίων στης περιφέρεια της Παγκαίας, ήταν ευάλωτη σε μία μεγάλη εξαφάνιση. Στην ξηρά οι βάλτοι με τα δάση της λιθανθρακοφόρου υποχώρισαν όσο το κλίμα ξηραινόταν, ενώ τα καλύτερα προσαρμοσμένα γυμνόσπερμα κέρδιζαν έδαφος. Μία συγκεκριμένη ομάδα γυμνόσπερμων, οι γλωσσοφτέρες, ήταν τα πρώτα φυτά που ανέπτυξαν αγγειόσπερμου τύπου φύλλωμα, με πλατύ σχήμα, κεντρικό μίσχο και δικτυωτή νεύρωση. Στις υγρές περιοχές συνέχισαν να κυριαρχού οι φτέρες, τα εκουιζετώδη, τα λυκόφυτα (αν και πολύ μικρότερα) και τα αμφίβια. Τα αμνιοτά, αν και είχαν αποκτήσει προσαρμογές κατάλληλες για τη διαβίωση στην ξηρά, δεν απομακρύνθηκαν σημαντικά από τις υγρές περιοχές έως το μέσο της πέρμιας. Κυρίαρχα ζώα ήταν οι πελυκόσαυροι (πρωτόγονα ερπετοειδή συναψιδωτά) στην αρχή της περιόδου, διαδεχόμενοι από τους πιο εξελιγμένους απογόνους τους, τα θηραψιδωτά, από τα οποία μια ομάδα στην τριαδική περίοδο εξελιχθηκε στα θηλαστικά. Ήδη οι εξελιγμένες μορφές διέθεταν πολλά θηλαστικά χαρακτηριστικά. Ιδιαίτερα προς το τέλος αυτής της περιόδου είχαν αποκτήσει μεγάλη ποικιλία. Μια ομάδα αναψιδωτών, οι παρειάσαυροι, είχε αποκτήσει μεγάλες διαστάσεις και τρεφόταν με φυτά. Τα διαψιδωτά και κάποιες ομάδες αναψιδωτών παρέμειναν μικρά και ασήμαντα καθόλη την περίοδο, αν και προς το τέλος τα διαψιδωτά είχαν χωριστεί στις δύο κύριες ομάδες, τους λεπιδόσαυρους και τους αρχόσαυρους.
Η πέρμια ήταν η περίοδος κατά την οποία διαμορφώθηκαν τα πρώτα καθαρά χερσαία οικοσυστήματα με μεγάλα φυτοφάγα και σαρκοφάγα, ήταν η περίοδος που εξελίχθηκαν τα κωνοφόρα, εμφανίστηκαν τα γινκγόφυτα, τα κυκαδόφυτα και μερικές σύγχρονες φτέρες, το εκουιζέτο, τάξεις εντόμων όπως τα ημίπτερα, τα σύγχρονα ολομετάβολα έντομα με τάξεις όπως τα κολεόπτερα, οι κυνόδοντες (πρόγονοι των θηλαστικών) και πιθανόν τα σύγχρονα λεία αμφίβια.
Στο τέλος επίσης αυτής της περιόδου έγινε η μεγαλύτερη εξαφάνιση στην ιστορία της γης, στην οποία υπολογίζεται ότι εξαφανίστηκε το 96% των θαλάσσιων ειδών και το 70% των χερσαίων. Εξαφανίστηκαν πολλές ομάδες οργανισμών, όπως πολλά κεφαλόποδα, βραχιονόποδα, βλαστοειδή εχινόδερμα, τα παλαιοζωικά τραπεζοειδή και ρητιδωτά κοράλια, οι τριλοβίτες, μια ολόκληρη ομοταξία σπονδυλωτών (οι ακανθώδεις ιχθύες), πολλά γυμνόσπερμα και προκωνοφόρα, πολλά αμφίβια και συναψιδωτά, όλα τα αναψιδωτά εκτός από τα προκολωφόνια και άλλα πολλά. Ήταν η μόνη μεγάλη εξαφάνιση εντόμων. Σ’αυτήν την εξαφάνιση οι μύκητες αυξήθηκαν σημαντικά. Το γήινο οικοσύστημα πήρε περίπου 5000000 χρόνια να επανέλθει και τα σπονδυλωτά πολύ περισσότερο. Το αίτο της εξαφάνισης ίσως ήτνα μία αλυσιδωτή σειρά καταστροφών που πυροδοτήθηκαν από μεγάλη ηφαιστειακή δραστηριότητα στη σημερινή Σιβηρία και ίσως από σύγκρουση αστεροειδούς. Από τα ηφαίστεια απελευθερώθηκαν μεγάλες ποσότητες μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα που θέρμαναν το κλίμα αρκετά, παγιδευμένο μεθάνιο στους πάγους διέφυγε στην ατμόσφαιρα θερμαίοντας το κλίμα περισσότερο, η διαφορά θερμοκρασίας ανάμεσα στον ισημερινό και στους πόλους μειώθηκε και τα θαλάσσια ρεύματα ίσως σταμάτησαν. Αυτό προκάλεσε ανοξία στο νερό και μεγάλες εκπομπές υδροθείου στον ωκεανό και στην ατμόσφαιρα από τα αναερόβια βακτήρια του βυθού τα οποία ανέβηκαν ως την επιφάνεια. Το οξυγόνο έπεσε και το στρώμα του όζοντος αδυνάτισε, αφήνοντας περισσότερη υπεριώδη ακτινοβολία να φτάσει στη Γη. Επιπλεόν, επειδή το διοξείδιο του άνθρακα είναι περισσότερο διαλυτό στο νερό από ότι το οξυγόνο, διαλύθηκε σε μεγαλύτερη ποσότητα κάνοντας τον ωκεανό πιο όξινο και δημιουργώντας προβλήματα στους ασβεστώδεις οργανισμούς. Κάπως έτσι έγινε η μεγάλη εξαφάνιση. Στην αρχή της επόμενης περιόδου, τα επίπεδα του οξυγόνου ήταν χαμηλότερα από σήμερα.

η Γη κατά την ύστερη πέρμια

Τα γεγονότα της προκάμβριας περιόδου

Πηγή:
αγγλική wikipedia

Μετάφραση: Bolko

Η δημιουργία του ηλιακού συστήματος:
Στην πιο πρώιμη ιστορία του ηλιακού συστήματος, σχηματίστηκε ο ήλιος, τα πλανητοειδή και οι δίοι πλανήτες. Το εσωτερικό ηλιακό σύστημα συμπυκνόθηκε αργότερα, έτσι οι βαρχώδεις πλανήτες δεν είχαν ακόμα σχηματιστεί, συμπεριλαμβανομένης της Γης και της Σελήνης.
περίπου 4570000000 χρόνια πριν: η έκρηξη ενός υπερκαινοφανούς γεμίζει τη γαλαξιακή μας γειτονιά με βαριά στοιχεία τα οποία αργότερα θα αποτελέσουν στοιχεία της γης και δημιουργεί ένα έντονο κύμμα σε μια πυκνή περιοχή του γαλαξία.
4567000000±3 χ.π.: Ταχεία κατάρρευση υδρογόνου σ’ένα μοριακό νέφος δημιουργεί έναν αστέρα, τον Ήλιο στην κατοικήσιμη ζώνη του γαλαξία μας περίπου 25000 έτη φωτός απόσταση από το κέντρο.
4566000000±2 χ.π.: Ένας πρωτοπλανητικός δίσκος από τον οποίον αργότερα θα σχηματιστεί η γη σχηματίζεται γύρω από το νεαρό ήλιο ο οποίος βρίσκεται στο στάδιο του τ του ταύρου.
Αιώνας της Πρωτογής:
περίπου 4560000000-4550000000 χ.π.: Η πρωτογή σχηματίζεται στην ψυχρότερη εξώτερη περιοχή της κατοικήσιμης ζώνης του ηλιακού μας συστήματος. Σ’αυτή τη φάση η ηλιακή σταθερά ήταν μόλις το 70% από ότι σήμερα, αλλά υγρό νερό ίσως μπορούσε να υπάρχει στην επιφάνεια της πρωτογής πιθανόν λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου από της μεγάλες ποσότητες μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας. Η Γη περιστρεφόταν πολύ πιο γρήγορα από ΄τοι σήμερα και σύμφωνα με προσομοιώσεις, η ημέρα διαρκούσε 6 ώρες.
Αρχαιοζωικός αιώνας ή αιώνας του Άδη:
Ο καταρχαιοζωικός αιώνας ξεκίνησε όταν η Γη ήταν ένα συμπυκνωμένο μέρος του πρωτοπλανητικού δίσκου που περιέβαλε τον ήλιο. Με την πάροδο των εκατομμυρίων ετών, αυτό το συμπυκνωμένο μέρος άρχισε να συνενώνεται χάρη στην αμοιβαία έλξη της δύναμης της βαρύτητας και έτσι η Πρωτογή σχηματίστηκε. Με την πάροδο εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών, μέχρι περίπου 4100000000 χρόνια η Γη ήταν αρκετά θερμή. Η αγωγή της θερμότητας και η καταβύθιση των ψυχρών μαζών κρατούσαν τον πλανήτη σε μια συνεχή διάπυρη κατάσταση με όλη την επιφάνειά του καλυμμένη με μάγμα. Βαρύτερα στοιχεία, όπως ο σίδηρος, ο μόλυβδος και το ιρίδιο βυθίστηκαν βαθιά κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη, δημιουργώντας τον πυρήνα του. Ελαφρύτερα στοιχεία, όπως αέρια, ανέβαιναν στην επιφάνεια. Η επιφάνεια του πλανήτη αποτελούταν από πυριτικά άλατα, τα οποία επέπλεαν πάνω στις “θάλασσεςς” του μάγματος. Κάπου προς το μέσο ή προς το τέλος του καταρχαιοζωικού αιώνα, η Γη άρχισε να ψύχεται και οι ήπειροι άρχισαν να σχηματίζονται. Η ατμόσφαιρα ακόμα δεν περιείχε οξυγόνο. Για τα πρώιμα στάδια του πλανήτη θα δημοσιεύσω εκτενέστερο άρθρο.
4533000000 χ.π. κρυπτική εποχή: Καταρχαιοζωικός αιώνας, αζωική υπερεποχή και κρυπτική περίοδος ξεκινά, όταν δημιουργείται το σύστημα Γης-Σελήνης, πιθανόν ως αποτέλεσμα
μιας σύγκρουσης της Πρωτογής με τον πρωτοπλανήτη Θεία. Η γη ήταν αρκετά μικρότερη από ότι σήμερα πριν αυτήν τη σύγκρουση. Η σύγκρουση ατμοποίησε μεγάλο μέρους του φλοιού και έστειλε πολύ υλικό στο διάστημα το οποίο παρέμεινε σε μορφή δακτυλίων γύρω από τη γη για λίγα εκατομμύρια χρόνια, μέχρις ότου αυτοί οι δακτύλιοι συμπυκνώθηκαν για να δημιουργήσουν τη Σελήνη. Η προνεκτάρια σεληνιακή περίοδος ξεκινά. Η Γη καλυπτόταν από έναν ωκεανό μάγματος 200 χιλιόμετρα βαθύς από τις πολλές συγκρούσεις της Γης με πλανητοειδή κατά την πρώιμη φάση του βομβαρδισμού και από την ενέργεια που απελευθερώθηκε από τον νεοσχηματισμένο πυρήνα της Γης. Η αποβολή μεγάλων ποσοτήτων αερίων από το φλοιό (τα πιο ελαφριά στοιχεία φεύγουν προς τα πάνω, τα πιο βαθιά βυθίζονται στο εσωτερικό) δίνει στη γη μια ατμόσφαιρα από μεθάνιο, άζωτο, υδρογόνο, αμμωνία και υδρατμούς με μικρές ποσότητες υδροθείου, μονοξειδίου του άνθρακα και διοξειδιίου του άνθρακα σ’αυτήν τη σειρά. Με περαιτέρω αποβολές αερίων παγκόσμιας κλίμακας σε θερμοκρασία άνω των 100-1500 βαθμω΄ν Κέλβιν (727-1227 βαθμών Κελσίου), το άζωτο και η αμμωνία γίνονται ένα μικρό κλάσμα των αερίων της ατμόσφαιρας, ενώ απελευθερώνονται μεγάλες ποσότητες μεθανίου, μονοξειδίου του άνθρακα, διοξειδίου του άνθρακα, υδρατμών και υδρογόνου.
4450000000 χ.π., 100000000 μετά τη δημιουργία της Σελήνης: Σχηματίστηκε ο πρώτος σεληνιακός φλοιός από σεληνιακό ανορθωσίτη ο οποίος διαφοροποιείται από κατώτερα βαρύτερα μάγματα. Στη Γη ο πρώτος φλοιός πιθανόν θα σχηματίστηκε παρομοίως από παρόμοιο υλικό. Στη Γη η βροχώδης περίοδος ξεκινά, στην οποία ο φλοιός της γης είναι αρκετά ψυχρός ώστε να επιτρέψει το σχηματισμό ωκεανών από συσσώρευση όμβριων υδάτων.
4404000000 χ.π.: Το παλαιότερο γνωστό ορυκτό το οποίο βρέθηκε στην περιοχή Τζακ Χιλσ (Jack Hills) στη Δυτική Αυστραλία. Ιζηματικά ζιρκόνια δείχνουν την παρουσία στερεού φλοιού και υγρού νερού. Υστερότερη δυνατή περίοδος για τη δημιουργία μιας δευτερογενούς ατμόσφαιρας, παραγόμενη από αποβολές αερίων από το φλοιό ενισχυόμενες από την παρουσία νερού και πιθανόν οργανικών μορίων τα οποία προήλθαν από συγκρούσεις κοωμιτών και ανθρακώδεςι χονδρίτες συμπεριλαμβανομέων και τύπων ci οι οποίοι περιέχουν διάφορα ογργαικά μόρια όπως αμινοξέα και πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες.
4150000000 χ.π.: Ομάδες λεκιανών στη Σελήνη και ανεπίσημη εποχή ξεκινά στη Γη.
4100000000 χ.π.: Παλαιότερο γνωστό πέτρωμα, γνευσίτης των βορειοδυτικών περιοχών του Κανα΄δά.
3920000000 χ.π.: Νεκτάριος περίοδος στη Σελήνη, ξεκινά ανεπίσημη περίοδος στη γη.
3920000000-3850000000 χ.π.: Ύστερη φάση βομβαρδισμού στη Σελήνη, πιθανόν και στη Γη από αστεροειδείς, η οποία προκλήθηκε από τη μετακίνηση του πλανήτη Ποσειδώνα στη ζώνη του Κούπιερ ως αποτέλεσμα τροχιακών αντηχίσεων μεταξύ Δία και Κρόνου.
3850000000 χ.π.: Κατώτερη Ίμβρια στη Σελήνη, ανεπίσημη περίοδος στη γη.
3850000000 χ.π.: Απατίτης της Γροινλανδίας είναι εμπλουτισμένος με άνθρακα 12, χαρακτηριστικό της παρουσίας φωτοσυνθετικής ζωής. Οπότε, η ζωή θά’πρεπε να είχε εμφανιστεί πολύ πιο πριν. Πρώτες αποδείξης για την ύπαρξη ζωής, γραφίτης από τη Νήσο Ακίλια στη δυτική Γροινλανδία περιέχει έναν τύπο κηρογόνου που έχει σχέση με τη φωτοσύνθεση. Η αζωική υπερεποχή τελειώνει.
Αρχαιοζωικός αιώνας:
3800000000 χ.π.: Ξεκινά ο αρχαιοζωικός αιώνας και η ηοαρχαία εποχή. Παλαιότερη γνωστοί σιδηρούχοι σχηματισμοί.

3600000000 χ.π.: Ξεκινά η παλαιοαρχαία εποχή. Πιθανή συνένωση της υπερηπείρου
Βααλμπάρα.
3500000000 χ.π.: Απολιθώματα που μοιάζουν με κυανοβακτήρια βρέθηκαν στην Ουαραγούνα της Δυτικής Αυστραλίας.
3460000000 χ.π.: Απολιθώματα βακτηριδίων σε πυριτόλιθο.
3200000000 χ.π.: Ξεκινά η μεσοαρχαία εποχή.
3200000000-260000000 χ.π.: Συνένωση της υπερηπείρου Ουρ η οποία κάλυπτε το 12-16% του σημερινού ηπειρωτικού φλοιού.
2900000000 χ.π.: Συνένωση της υπερηπείρου Κενόρλαντ με βάση το κέντρο της βαλτικής πλάκας η οποία δημιουργήθηκε πριν 3100000000 χ.π.
2800000000 χ.π.: Ξεκινά η νεοαρχαία εποχή. Διάσπαση της υπερηπείρου Βααλμπάρα.
2700000000 χ.π.: Βρέθηκαν βιοχημικά ίχνη κυανοβακτηρίων μαζί με στεράνια/στερόλες χοληστερόλης σχετιζόμενες με κυτταρικές μεμβράνες ευκαρυωτικών οργανισμών, σε σχιστόλιθούς κάτω από στρώματα αιματίτη, στην περιοχή Χάμερσλεϊ, Δυτική Αυστραλία. Ακανόνιστες αναλογίες ισοτόπων του θείου σε πυρίτες μαρτυρούν ελαφρά άνοδο της συγκέντρωσης του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα.
Προτεροζωικός αιώνας:
2500000000 χ.π.: Ξεκινά ο προτεροζωικός αιώνας, η παλαιοπροτεροζωική εποχή και η σιδήρια περίοδος. Σ’αυτήν την περίοδο σχηματίζονται σιδηρούχοι σχηματισμοί. Η ατμόσφαιρα της γης αρχίζει να αποκτά οξυγόνο. Συνένωση της Αρκτικής υπερηπείρου από την καναδική λαυρεντιανή πλάκα και τον κρατώνα της Σιβηρίας.
2400000000 χ.π.: Ξεκινά η χουρόνια παγετώδης περίοδος, πιθανόν από την οξείδωση του μεθανίου που παρήχθει από ταφή οργανικών ιζημάτων περιέχοντα φωτοσυνθετικούς οργανισμούς.
2300000000 χ.π.: Ξεκινά η ρυάκια εποχή.
2200000000-1800000000 χ.π.: Σχηματίζονται ερυθρά ηπειρωτικά στρώματα που παρήχθησαν από οξείδωση σιδήρου σε ψαμμίτη ο οποίος εκτέθηκε στο οξυγόνο.
2200000000 χ.π.: Φυσαλίδες αέρος σε πετρώματα δείχνουν μια συγκέντρωση οξυγόνου ανάμεσα σε 5-18% στην ατμόσφαιρα.
2100000000 χ.π.: Τελειώνει η χουρόνια παγετώδης εποχή. Βρέθηκαν τα παλαιότερα γνωστά απολιθώματα ευκαρυωτών.
2050000000 χ.π.: Ξεκινά η οροσείρια περίοδος. Εκτεταμένη ορογένεση στις περισσότερες ηπείρους.
2023000000 χ.π.: Σχηματίζεται ο κρατήρας του Βρέντεφορτ στη Νότια Αφρική έπειτα από σύγκρουση με αστεροειδή.
2000000000 χ.π.: Σχηματίζεται η μικρή υπερήπειρος Ατλαντική. Λειτούργησαν
φυσικοί πυρηνικοί αντιδραστήρες στο Όκλο της Γκαμπόν.
1850000000 χ.π.: Σχηματίζεται ο κρατήρας του Σαντμπουρι στον Καναδά έπειτα από σύγκρουση με αστροειδή. Ξεκινά η πενόκεα ορογένεση.
1800000000 χ.π.: Ξεκινά η σταθέρια περίοδος. Σχηματίζεται η υπερήπειρος Κολομβία.
1600000000 χ.π.: Ξεκινά η μεσοπροτεροζωική εποχή και η καλύμμια περίοδος. Επεκτείνονται οι ιζηματογενείς αποθέσεις καλύπτοντας τις ηπείρους/κρατώνες.
150000000 χ.π.: Η υπερήπειρος Κολομβία διασπάται.
1400000000 χ.π.: Ξεκινά η εκτάσια περίοδος. Επεκτείνονται οι ιζηματογενείς αποθέσεις πάνω από τους κρατώνες.
1300000000 χ.π.: Ξεκινά η ορογένεση του Γκρένβιλ.
1200000000 χ.π.: Ο παλαιότερος γνωστός σεξουαλικά αναπαραγόμενος οργανισμός, ένα πολυκύτταρο κόκκινο φύκος, η bangiomorpha pubescens. Ξεκινά η στένια περίοδος, κατά την οποία συνενώνεται η υπερήπειρος Ροδινία.
1000000000 χ.π.: Τελειώνει η ορογένεση του Γκρένβιλ.
Ξεκινά η νεοπροτεροζωική εποχή και η τόνια περίοδος. Πρώτη εξάπλωση των ακριτάρχων.
Η Ροδινία αρχίζει να διασπάται.
850000000 χ.π.: Ξεκινά η κρυογόνια περίοδος, κατά την οποία η Γη παγώνει ολόκληρη
(Γη χιονόσφαιρα), τουλάχιστον τρεις φορές. Η θεωρία όμως αυτή, της Γης χιονόσφαιρας, παρουσιάζει αρκετά προβλήματα και σύμφωνα με τα γεωλογικά δεδομένα, η Γη μάλλον δεν είχαι παγώση ολόκληρη, αλλά οι ωκεανοί
οι ωκεανοί γύρω απ’τον ισημερινό παρέμεναν με υγρή επιφάνεια και η ζωή συνέχιζε να ακμάζει και να εξελίσσεται σ’αυτούς. Ίσως αυτό ήταν το περιβάλλον όπου εξελίχθηκαν τα πρώτα ζώα. Μπορεί να το αναδημοσιεύσω στο ιστολόγιο.
750000000 χ.π.: Ξεκινά η στούρτια παγετώδης εποχή. Η Ροδινία διασπάται.
700000000 χ.π.: Αποτυπώματα σκωλήκων ή γιγαντιαίων μονοκύτταρων πρωτίστων στην Κίνα.
685000000 χ.π.: Ξεκινά η παγετώδης εποχή του Βάραγκερ.
635000000 χ.π.: Η παγετώδης εποχή του Βάραγκερ τελειώνει. Ξεκινά η εδιακάρια ή βένδια περίοδος.
600000000 χ.π.: Παναφρικανική ορογένεση. Σχηματίζεται η υπερήπιρος Παννοτία.
575000000 χ.π.: Πρώτα γνωστά εδιακάρια απολιθώματα.
560000000 χ.π.: Ιχνοαπολιθώματα από σκώληκες ή άλλους αμφίπλευρους οργανισμούς ή γιγάντια πρώτιστα. Πρώτα αμφίπλευρα ζώα. Πρωιμότερα αρθρόποδα.
555000000 χ.π.: Εμφανίζεται το πρώτο πιθανό μαλάκιο, η κιμπερέλα.
544000000 χ.π.: Πρωτοεμφανίζεται η μικρή οστρακώδης πανίδα.
542000000 χ.π.: Τέλος της προκάμβριας εποχής. Ξεκινά ο φανεροζωικός αιώνας, η παλαιοζωική εποχή και η κάμβρια περίοδος. Ο φανεροζωικός αιώνας συνεχίζεται ως σήμερα.