Ekologia w naszym życiu
JAK ODRADZAŁO SIĘ ŻYCIE PO WIELKIM KRYZYSIE MILIONY LAT TEMU
Po grecku "akritos" znaczy nieznany, a "arche" - początek. Stąd nazwa Acritarcha, nadana prastarym organizmom, które przed milionami lat stanowiły początek łańcucha pokarmowego. Polskie badaczki, dr Monika Masiak oraz dr Marzena Stempień-Sałek z Instytutu Nauk Geologicznych PAN, badają akritarchy - organizmy nie dość, że wszędobylskie, to wówczas najważniejsze. "Staramy się poznać kolejność pojawiania się gatunków oraz ich wzajemne stosunki ilościowe i na tej podstawie próbujemy opisać, jak odradzało się życie po wielkim kryzysie na przełomie ordowiku i syluru" - mówią.
CZYM SĄ AKRITARCHY?
Wczesnopaleozoicznymi akritarchami na całym świecie zajmuje się naukowo tylko
ok. 20 osób. Choć trendy badawcze w tej grupie wyznaczają i Polki - one same nie
do końca wiedzą, czym akritarchy są.
"Znajdź skałę osadową liczącą około pół miliarda lat, odłup kawałek, rozdrobnij.
Powstałe grudki włóż do naczynia i zalej na kilkanaście godzin kwasem solnym,
potem przez dwa tygodnie kąp w kwasie fluorowodorowym, na koniec zanurz w
stężonym kwasie azotowym. Gdy skała się rozpuści, gotowe - tylko one przetrwały"
- brzmi (w uproszczeniu) laboratoryjna procedura pozyskiwania akritarchów.
W naczyniu jednak nie zobaczymy niczego. Maleństwa, które mają po
kilkanaście-kilkadziesiąt mikrometrów, widoczne są tylko pod mikroskopem.
"Choć skamieniałości te opisano już w XIX w., nie wiadomo, co to jest. Definicja
głosi, że to grupa organizmów jednokomórkowych o określonych kształtach i
ścianie ze sporopolleniny, substancji, która dziś tworzy pyłki roślin. Nadano im
nazwę, podzielono na gatunki, ale nadal nie zdecydowano, czy są to rośliny, czy
też mikroskopijne twory pochodzenia zwierzęcego" - przyznaje dr Monika Masiak.
Prowadzone w Instytucie Nauk Geologicznych PAN badania nie mają jednak na celu
rozwikłania tej tajemnicy.
Obie panie doktor analizują zmiany gatunkowe akritarchów oraz ich liczebność na
przestrzeni milionów lat - szczególnie na przełomie ordowiku i syluru, czyli ok.
443 mln lat temu. Akritarchy bowiem (ekologicznie bliskie mikrofitoplanktonowi)
to jeden z najbardziej obiektywnych wskaźników kondycji ówczesnego świata
żywego, a ta obu paniom wydaje się najciekawsza.
WYMARŁA WIĘKSZOŚĆ ŻYJĄCYCH WTEDY GATUNKÓW
Pod koniec ordowiku Ziemia wyglądała zupełnie inaczej niż dziś. Baltica, czyli
dzisiejsza platforma wschodnioeuropejska i otaczające ją górotwory,
zlokalizowana była w strefie okołozwrotnikowej na południowej półkuli Ziemi.
Dzisiejsza Ameryka Południowa, Afryka, Australia oraz Półwysep Arabski
"przylepione" były do Antarktydy. Cały megakontynent (Gondwana) pokrywał gruby
lód. W lądolodzie uwięziona była woda, która pochodziła z praoceanu, wskutek
czego jego poziom obniżył się. Wzrosło zasolenie mórz, zmieniła się ich gęstość,
prądy oceaniczne zmieniły bieg. Niektóre morza w ogóle wyschły.
Doprowadziło to do kryzysu biotycznego, w którym wymarło 70-80 procent
wszystkich żyjących gatunków.
CUD, ŻE ŻYCIE W OGÓLE PRZETRWAŁO
W społecznej świadomości był tylko jeden kryzys, ten, w którym wyginęły
dinozaury. Niewiele osób wie, że takich kryzysów było więcej.
"Ten z przełomu ordowiku i syluru był jednym z największych. Aż cud, że życie w
ogóle wtedy przetrwało. Nas interesuje początek syluru - okres w którym lądolód
zaczynał topnieć, woda wracała do mórz, a życie odradzało się" - wyjaśnia dr
Masiak.
"Wówczas najważniejsze były akritarchy - organizmy nie dość, że wszędobylskie,
to stanowiące początek łańcucha pokarmowego. Dlatego je badamy. Staramy się
poznać kolejność pojawiania się gatunków oraz ich wzajemne stosunki ilościowe.
Na tej podstawie próbujemy opisać, jak odradzało się życie" - dodaje.
Zadanie nie należało do najłatwiejszych. Potrzebne były próbki skał, które
zawierałyby akritarchy, ale też pochodziłyby ze zbiornika charakteryzującego się
niezmiennością warunków ich osadzania się. Badaczki musiały więc znaleźć takie
miejsce, w którym układ warstw skalnych byłby zachowany od milionów lat, a przy
tym takie, które przez cały późny ordowik i wczesny sylur (czyli przez kilka mln
lat) stanowiły dno morskie.
Udało się je znaleźć w tzw. synklinie bardziańskiej, położonej nieopodal Barda
na Kielecczyźnie, w Górach Świętokrzyskich.
NAJBLIŻSZE PODOBNE STANOWISKO - W CHINACH
Po wstępnym przebadaniu polskich próbek obie panie geolog wciąż czuły niedosyt.
Dowiedziały się już, jak odradzało się życie "na terenie Polski" (był to wtedy
inny rejon Ziemi). Nie miały jednak pewności, czy zaobserwowane przez nie reguły
były typowe dla całego ówczesnego świata. Postanowiły zatem znaleźć inne
stanowisko, by i tam pobrać próbki skał. Najbliższe odpowiednie znalazło się...
w Chinach.
W 2000 r. Instytut Nauk Geologicznych PAN nawiązał współpracę z Nankińskim
Instytutem Geologii i Paleontologii Chińskiej Akademii Nauk.
Dzięki niej dr Masiak oraz dr Stempień-Sałek mogły prowadzić badania w Państwie
Środka aż trzy razy: w 2000 r., 2002 r. i kilka miesięcy temu. Chińczycy
przyjechali do Polski tylko raz, w 2001 r. Późniejsze wyjazdy uniemożliwiła im
epidemia SARS.
Te kontakty wystarczyły jednak, by wspólnie opracować metodę ekstrakcji
skamielin, ich obserwacji i opisu. Chińczycy nie tylko udostępnili skały, ale
również przyłączyli się do badań. Praca powstaje wprawdzie "na dwóch końcach
świata", ale dzięki standaryzacji metod wyniki są porównywalne. Przygotowywana
jest też wspólna publikacja.
MEDIALNYCH REWELACJI NIE BĘDZIE
Medialnych rewelacji, jak uprzedzają autorki badań, nie należy się jednak
spodziewać. Będzie to bowiem tylko szczegółowy, chronologiczny raport zmian
gatunkowych i ilościowych późnoordowickich i wczesnosylurskich akritarchów.
HISTORIA ŻYCIA PO KRYZYSIE
Znajdą się tam też hipotezy wyjaśniające zaobserwowane zmienności, słowem -
historia odradzania się życia po wielkim kryzysie.
"Mamy świadomość, że od tej pracy nie zależy wiele. Nikogo nie uratuje, nie
zwiększy dochodu krajowego brutto. Będzie ona jednak wkładem do światowego
zasobu wiedzy. Czy cennym? Chyba tak, skoro nasze badania były aż tak
interesujące dla specjalistów, że zainicjowały ogólnoświatowy trend. W tej
chwili Amerykanie, Francuzi, Czesi, Belgowie, Australijczycy... wszyscy badają
odradzanie się akritarchów po kryzysie, spowodowanym zlodowaceniem Gondwany" -
opowiada dr Masiak.
"A my czujemy radość, że tym razem nie my musimy nikogo gonić, lecz to inni do
nas dołączają" - podkreśla.
Badania akritarchów mają jednak też walor użytkowy. Zaobserwowano na przykład,
że pod wpływem zwiększonego nacisku mas skalnych oraz wysokich temperatur
mikroskamieliny ciemnieją. To może być cennym wskaźnikiem mówiącym o przeszłości
geologicznej danego terenu. Wysokie ciśnienie i temperatura to czynniki
niezbędne do powstania ropy naftowej. Tam, gdzie akritarchy są ciemne, istnieje
duże prawdopodobieństwo natknięcia się na jej złoża.
Dzięki uprzejmości: PAP
- Nauka w Polsce, Michał Henzler