Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

Využití „semifosilních“ zdrojů energie – úspěšná strategie při krizích bioty?

Publikováno: Vesmír 73, 447, 1994/8
Obor: Geologie

Jednou z klíčových otázek při studiu krizí bioty je i tato: Jaké životní strategie jsou úspěšné v období velkých krizí a v následných obdobích oživení? Je to otázka velmi složitá a shoda nepanuje ani v tom, zda se za současného stavu znalostí máme vůbec snažit ji zodpovědět. Vždyť sám pojem globální krize bioty je komplikovaný a ne zcela vyjasněný, nemluvě o klasifikaci krizí podle jejich příčin a předpokládaných účinků na biosféru.

Komplikace při dešifrování geologického záznamu a jedinečné rysy každé z krizí velmi znesnadňují zobecnění poznatků, ačkoliv je už po desetiletí shromažďují specialisté z různých oborů: paleontologie živočichů a rostlin, stratigrafie, sedimentologie, geochemie, paleomagnetizmu atd. V rámci paleontologie by se o řešení problematiky měla pokoušet i ichnologie, studující stopy po činnosti organizmů (viz rámeček nebo podrobněji Vesmír 72, 563, 1993/10). Pracuje totiž se specifickým typem fosilního materiálu; ichnofosilie jsou přímým záznamem chování původce, a tedy i přímým záznamem životních strategií. Zdá se proto, že ichnologie by alespoň v některých případech mohla najít odpověď na otázku z úvodu článku.

Řada krizí v mořském prostředí byla v geologické minulosti způsobena snížením obsahu kyslíku ve vodě a v sedimentu. To postihlo nejvíce společenstva organizmů (převážně bezobratlých) žijících na dně a uvnitř substrátu dna (tzv. benthos). V geologických vrstvách Českého masivu jsou takovéto krize dokumentovány například na hranici ordoviku a siluru (před 420 miliony let) a ve středním devonu (před 380 miliony let). Po těchto událostech, drasticky redukujících společenstva mořského dna, se často objevuje charakteristické společenstvo potravních stop, reprezentované zejména ichnorodem (viz rámeček) Chondrites, v mladších útvarech (od druhohor) i ichnorodem Zoophycos (obr. 1). Toto společenstvo označuje Bromley (1990) jako „ChondritesZoophycos ichnoguild“ (ichnologický „cech“). Podle Bromleyho jsou tyto stopy výsledkem činnosti živočichů specializovaných na požírání hlubších vrstev usazeniny na dně. O problematice chondrito-zoofykových ichnospolečenstev se v poslední době velmi živě diskutuje (shrnutí přináší např. Savrda 1992). V podmínkách s normálním obsahem kyslíku se vyskytují zpravidla řidčeji, velmi hluboko uvnitř substrátu, kde je obsah kyslíku rovněž nízký. Nikoli ojedinělé jsou však i hromadné výskyty stop chondrito-zoofykového “cechu“ v horninách, které nenesou známky redukčního prostředí.

Chondrites je tvořen systémem tunelů, zpravidla o průměru několika milimetrů, které svým uspořádáním připomínají kořenový systém. Výplň tunelů je obvykle homogenní a její původ je problematický; v některých případech snad organizmus sám tunely opět vyplnil, většinou ale okolnosti nasvědčují postupnému pasivnímu zanesení materiálem, který byl právě přinášen na dno. Bez ohledu na všeobecné rozšíření a velké časové rozpětí výskytu (od konce starohor do holocénu) není přesně známa systematická příslušnost původců. Vzhledem ke značné pestrosti morfologie a rozměrů se usuzuje, že původců je více – velmi pravděpodobně mezi ně patří někteří mnohoštětinatí červi (Polychaeta) a snad i členovci (Arthropoda). Chondriti byli starými badateli z 19. století považováni za zbytky řas. V polovině 20. století se všeobecně rozšířil takový model původu chondritů, který předpokládá, že jde o stopu po požírání substrátu. Takovýchto stop prokazatelně existuje velká škála; společnou vlastností většiny z nich je snaha organizmu o co nejlepší využití potravního zdroje, a tedy o maximální nahloučení potravních sond. Chondrites se ale z tohoto schématu poněkud vymyká – naopak je patrná snaha původce o to, aby koncové větve byly v určité specifické, nikoliv však minimální vzdálenosti od sebe.

Tato okolnost zřejmě vedla A. Seilachera (4) k alternativnímu vysvětlení funkce chondritových systémů, které morfologii ichnorodu objasňuje lépe: může jít o systémy „vrtů“, vytvořené k jímání metanu a sirovodíku z redukčních sedimentů. Tyto plyny mohly být využívány k “pěstování“ endosymbiotických bakterií a tím potravně zužitkovány. Analogie nalezl Seilacher v chování současných chemosymbiotických mlžů (SolemyaThyasira) a červů (Nereis diversicolor), kteří vytvářejí podobné, i když jednodušší a morfologicky méně propracované struktury v mořském dně.

Ichnorod Zoophycos je složitou strukturou složenou převážně z vrstviček přepracovaného sedimentu (tzv. spreiten-struktura). Skládá se z lamel, které vytvářejí spirální plochu – laminu, a z válcového tunelu v ose a na lemu lamin (obr. 1). V prvohorních usazeninách se Zoophycos vyskytuje v mělkovodním i hlubokomořském prostředí, během druhohor a třetihor je však postupně omezován na větší hlubiny. Jeho výskyt v prostředí se sníženým obsahem kyslíku je obdobný jako v případě ichnorodu Chondrites. Zoophycos často převládá v mořských jílovcích a prachovcích s velkým obsahem organické hmoty. Taxonomická příslušnost jeho původce není známa, stejně komplikovanou otázkou je i funkční vysvětlení. Nejčastěji je Zoophycos pokládán za potravní stopu (fodinichnion) produkovanou pojídači substrátu z různých skupin bezobratlých.

Občas se v chondrito-zoofykovém „cechu“ vyskytují i další stopy, TeichichnusTrichichnus. Podle mého názoru je „plnoprávným“ členem dále Pragichnus fascis Chlupáč, 1987, popsaný ze středočeského ordoviku. Jde o systém poněkud podobný chondritovému, avšak s podstatně strmějším úklonem chodeb; celkový vertikální rozměr je až 40 cm (obr. 2). Pragichnus je znám ze světlých jemnozrnných křemenců. Ty jsou však často proloženy vrstvičkami černých jílových břidlic, které mohly být zdrojem metanu a sirivodíku; tyto plyny mohly pronikat do nadložního písčitého materiálu a tam být jímány.

Je zřejmé, že hluboké vrstvy substrátu byly samy o sobě prostředím chránícím před účinky mnohých faktorů, které způsobovaly krize. Nabízí se i teze, že původci chondrito-zoofykového “cechu“ byli při krizích natolik úspěšní mimo jiné proto, že dokázali využít ke své obživě látek „konzervovaných“ v substrátu a nebyli tolik ohroženi rozkolísáním a redukcí potravních možností daných momentálním stavem biosféry. Je-li správná teorie o jímání metanu a sirovodíku chondritovými systémy, lze hovořit i o získávání „semifosilní“ energie, což se může ukázat jako nikoliv ojedinělá strategie přežití krizí bioty.

Snad tedy má smysl pokoušet se už dnes odpovídat na shora uvedenou otázku o úspěšných strategiích při krizích. Alespoň nějakou odpověď (i kdyby to měl být jen zdánlivě nesourodý výčet aktivit a přizpůsobení zjištěný u nejrůznějších skupin živočichů i rostlin) snad dostaneme.

Literatura

1. Bromley, R. G. (1990): Trace Fossils – Biology and Taphonomy. Unwin-Hyman, 280 p., London
2. Chlupáč, I. (1987): Ordovician ichnofossils in the metamorphic mantle of the Central Bohemian Pluton. Čas. Mineral. Geol., 32, 3, 249-260, Praha
3. Savrda, C. E. (1992): Trace Fossils and Benthic Oxygenation. In: C. G. Maples and R. R. West (ed.): Trace fossils. Short Courses in Paleontology, Paleontological Society, 5,172-196
4. Savrda, C. E. – Bottjer, D. J. – Seilacher, A. (1991): Redox-related benthic events. In: G. Einsele, W. Ricken, and A. Seilacher (eds.): Cycles and Events in Stratigraphy, p. 524-541. Springer-Verlag, Berlin.

Citát

STEPHEN J. GOULD: Pandin palec, Mladá fronta, Praha 1988, str. 293

Zmíněná výměna názorů vrhá trochu světla také na ožehavý problém tlumočení vědeckých novinek široké veřejnosti. Příběh, jak ho původně vylíčil Temple, citovaly mnohé zdroje. Nenašel jsem však ani zmínku o pochybách, které následovaly. O většině takových „dobových“ historek se později ukáže, že byly mylné, nebo přinejmenším, že přeháněly. Jenže uvádět věci na pravou míru, to už není tak poutavé jako dovedně promyšlená hypotéza. Většina „klasických“ historek z přírodovědeckého bádání má k pravdě dost daleko. Ale nic není natolik houževnaté a nic se nedá obtížněji vykořenit – jako učebnicová dogmata.

  • Kromě zkamenělin živočichů a rostlin se v horninovém záznamu nacházejí také stopy po činnosti živých organizmů. Jejich studiem se zabývá ichnologie... Hlavní objem současného ichnologického výzkumu představuje studium ichnofacií: opakujících se (rekurentních) společenstev stop, umožňujících (především v mořských usazeninách) usuzovat na různé faktory prostředí vzniku...

  • Termín „ichnofosilie“ (ichnos = stopa, mn. č. ichné = pohyb) je v češtině někdy překládán (dost nevhodně) jako bioglyf, někdy (vhodněji, ale zdlouhavě) jako fosilní stopa po činnosti organizmu, nejčastěji zkratkou „fosilní stopa“ nebo jen „stopa“... Tento charekter má ale jen menší část ichnofosilií. Zejména v mořském prostředí je společenstvo ichnofosilií diametrálně odlišné od toho, co bychom si představovali pod pojmem „stopy“...

  • Fosilní stopy byly dřívějšími autory, zejména v 19. století, pokládány často za zbytky rostlin, nejčastěji řas, a obdržely proto vědecká jména podle binomické nomenklatury... Teoreticky by snad bylo přípustné, aby každá stopa byla označena jménem svého původce jakožto produkt jeho činnosti. U fosilních stop však původce s jistotou téměř nikdy nezjistíme. Biologické taxony (druhy, rody a další kategorie) navíc nejsou vždy kompatibilní s ichnologickými (ichnodruhy, ichnorody)...

  • ... Liška i králík si budují podzemní úkryty (nory) podobného tvaru, rozměrů i významu... Nory obou živočichů, pokud by byly zařazeny do ichnologického systému, by se v něm ocitly velmi blízko od sebe, snad v jednom ichnorodu. Naproti tomu systematická příslušnost obou uvedených původců i jejich postavení v potravním řetězci ekosystému jsou odlišné...

viz Vesmír 72, 563, 1993/10

Diskuse

Žádné příspěvky