RNDr. Přemysl Zelenka, CSc. Distanční opory - Historický vývoj organismů na Zemi Historie Země – ca 4, 6 mld let. Archaikum (prahory) 4,6-2,5 mld, proterozoikum (starohory) 2,5mld- 600 mil, souborně prekambrium. Dále již fanerozoikum= éra zjevného života: paleozoikum (prvohory) 600-225 mil let, mezozoikum (druhohory) 225-65 mil a kenozoikum sestávající z terciéru (třetihory) 65- 2 mil a kvartéru (čtvrtohory) 2 mil až recent Doklady o někdejším životě – zkameněliny (fosilie). Zbytky těl organismů, výlitky, kamenná jádra, otisky, stopy po činnosti. Paleontologie (zoo- a fyto-) resp. paleozoologie, paleobotanika. Kreatismus, eternismus, generatio spontanea, abiogeneze – chemie-biochemie-biologická evoluce Na Zemi původně jeden prakontinent (Pangea) a praoceán (Panthalassa), později rozpad na severní Laurasii a jižní Gondwanu – typická faunistická a floristická společenstva zejména na Gongwaně resp. kontinentech které se z ní posléze oddělily Kontinentální drift - do současnosti Primární atmosféra a hydrosféra odplyněním zemského nitra při vulkanismu. Atmosféra s nepatrným obsahem kyslíku, vzniklého fotodisociací vodních par. Dusík, vodní páry, vodík, methan, amoniak, kyanovodík, kysličník uhličitý V nejstarších sedimentech (3,5 – 1,8 mld let) nestabilní (snadno oxidovatelné) minerály – sirníky, smolinec Červené oxidické vrstvy teprve 1,4 mld let Datování nejstarších sedimentárních formací (příklady) Onverwacht Fm 3,3mld, Fig Tree Fm 3,2mld, Witwatersrand 2,7mld (vše JAR) Sudan 2,7mld (Minesota), Bulawayo 2,8-3 mld (Rhodesie) Gunflint Fm 1,9-2 mld (Ontario), Belcher Fm 1,7mld (Hudson) Bitter Springs Fm 1mld,, Ediacara 700mil (vše Australie) Nejstarší nepřeměněné sedimenty v jižní Africe – obsah izotopicky těžkého C (+meteorický); lehký uhlík (+- fotosyntetický) 3,2 mld Jihoafrické (svazijské) sedimenty – kulovitá a tyčinkovitá tělíska – zbytky baktérií a sinic?? Jižní Rhodesie 2,7mld – stromatolity – laminované uhličitany i křemité horniny V recentu v mořích a jezerech činností především sinic, zčásti i zelených řas V období 3,2-1,75mld baktérie a sinice hlavními producenty O2 Pasteurův bod – přechod organismů od fermentace k dýchání; ca při obsahu 1/100 dnešní koncentrace kyslíku v atmosféře
Účinnější fotosyntéza, eukaryota Život ve spodním a středním prekambriu v místech chráněných před smrtonosným krátkovlnným zářením při koncentraci kyslíku v atmosféře na úrovni 1/1000 dnešního stavu, Tedy níže než 5-10m pod vodní hladinou, v klidných zálivech, sopečných jezírcích, v pórech pobřežních sedimentů Fotochemický vznik organických (uhlíkatých) sloučenin
Polyfyletický původ živé hmoty První eukaryota – nepohlavní rozmnožování Sexuální rozmnožování – tetrahedrální spory 900 mil Svrchní prekambrium- vyšší energetická báze – více O2 – dýchání – mnohobuněční Po nejmladším prekambrickém zalednění (ca 650mil) měkkotělí živočichové, planktoničtí, radiální či kulovitá souměrnost Osídlení dna řasami – živiny pro živočichy – více O2 – kyslíkové „oázy“ Aktivní hledání potravy – bilaterální souměrnost Primitivní láčkovci, červi, členovci, ostnokožci Fanerozoikum – éra zjevného života Spodnokambrická „exploze“ fosilního záznamu; schránky, kostry – energeticky náročné Kyslík v atmosféře – ca 1/10 dnešního obsahu, tedy významnější odstínění smrtících paprsků Život ve vodním prostředí se posunul blíže k hladině, zároveň i výraznější prokysličení do hloubky Vznik metazoí Expanze života do biologicky prázdných prostor, příznivé klimatické změny Nikdy později už nebyl tak příznivý souběh okolností Všechny hlavní kmeny bezobratlých Hemichordata (graptoliti, konodonti)
Fauna moří ne tak pestrá jako později Trilobiti ve výrazné převaze nad brachiopody; další primitivní formy; malí jedinci; nerovnoměrné rozrůznění společenstev. Kromě trilobitů, brachioppodů a graptolitů i houby, koráli, mechovky Ordovik – primitivní obratlovci (Agnatha). Tělní kryt těžký, drobná potrava Silur – čelistnatí, větší potrava, masožraví. Pevný krunýř jako ochrana před štírovitými eurypteridy a velkými loděnkovitými hlavonožci. Výstup mnohobuněčných na souš. První rostliny koncem siluru (ca 400mil let). Kolonizace obrovských biologicky prázdných prostor. Suchozemské rostliny v bažinách, morfologicky jednoduché. Za nimi invaze roztočů, pavoukovitých, štírů, bezkřídlého hmyzu. V devonu (středním, 370-360mil) ve vlhkých nížinných oblastech již první pralesy (kapradiny, přesličky plavuně), ale většina souše pustá. Během devonu se již objevují první zástupci dodnes žijících ryb (žralokovité, paprskoploutvé, dvojdyšné, lalokoploutvé Latimerie—obojživelníci—obratlovci na souš První čtvernožci z lalokoploutvých; preadaptace – žábry, vzdušný měchýř, Pevný šupinovitý kryt X vyschnutí Karbon – černé uhlí. Flóra pralesů obdobná devonu, ale i nahosemenné (cordaity) a později jehličnany Fauna – vážka Meganeura 70cm!! Obojživelníci, krytolebci (Stegocephalus), ze stegocefalů první plazi Amniotní vejce – konec závislosti na vodním prostředí. Expanze čtvernožců na souš Konec prvohor – vymírání mnoha skupin, v dalších redukce Důvod ke stanovení hranice k druhohorám. Velké klimatické a paleogeografické změny. Vlhký a teplý karbon vs. horký aridní perm. Klimatická zonálnost Země. Rozsáhlé zmenšení plochy moří. Specifika Gondwany – zalednění i v mladších prvohorách. V permu a triasu jednotná rostlinná společenstva, stejné typy plazů Druhohory – éra plazů V mladších prvohorách masivní výstup některých živočichů z vodního prostředí na souš V triasu se některé skupiny vracejí zpět do vodního prostředí Plesiosauři, Ichtyosauři velkých rozměrů Na souši dinosauři, v řekách a jezerech krokodýli V juře a křídě ptakoještěři;vznik savců z drobných plazů Teprve od křídy vačnatí a placentálové Ptáci – jurský Archaeopteryx Od jury první kostnaté ryby – dodnes druhově i individuálně nejpočetnější skupina obratlovců V juře první krytosemenné, od křídy vysoce převládly Mořští bezobratlí – hlavně amoniti a belemniti
Koncem křídy rozsáhlé regrese, pokles teplot, zdrsnění klimatu Vymřeli dinosauři, amoniti, belemniti, někteří mlži, velká část planktonu
Kenozoikum – terciér a kvartér Terciér – éra savců Starší třetihory velmi teplé. V mořích moderní hlavonožci – sépie, krakatice, chobotnice. Kostnaté ryby. Rychlé vývojové rozrůznění savců . Někteří zpět do vody – ochechule, kytovci, ploutvonožci, další do vzduchu (netopýři řádu Chiroptera) Rozsáhlé travnaté plochy – býložravci – šelmy Hlavní vývojový trend – do vzduchu. Adaptivní radiace ptáků. Ale i zde návrat do vody (plování, potápění) nebo na souš (pštrosovití) V mladších třetihorách ochlazení, ve čtvrtohorách zalednění Čtvrtohory – Antropozoikum; éra člověka Ochuzení společenstev, přizpůsobení chladnému klimatu Střídání dob ledových a meziledových přežila řada velkých savců, vymřeli až na přechodu do doby poledové – holocénu Velké vymírání, 200 rodů velkých savců Prvotní příčinou nebyla činnost člověka, ale změna klimatu Přehled hlavních událostí ve vývoji života na Zemi dokládá jeho velké stáří, postupně vzrůstající organizovanost a postupnou prostorovou expanzi. Všechny živočišné kmeny schopné fosilizace se objevily již ve starších prvohorách. V mladších prvohorách a zčásti v mezozoiku se objevují již jen některé nové třídy, v terciéru pak již jen některé nové řády. Nové taxony se objevovaly stále v menší míře především proto, že starší kmeny a třídy postupně osídlily prakticky všechna životu dostupná prostředí, dokonale se adaptovaly a neposkytovaly podmínky a prostor pro vývoj nových typů. Periodičnost vývoje, globální ekosystémy. Porušení rovnováhy (např. klimatický zásah) – vymírání druhů, zmenšení vnitřní rozmanitosti,- zmlazení ekosystému, vývoj nových linií. V pozdějších stadiích vývoje ekosystému vyzrávání, pomalejší tempo evoluce. Jednotlivé vývojové linie sledují generální směr vývoje ekosystému – k větší efektivnosti využívání energetických zdrojů. Stále větší specializace, často až bizarní jedinci. Velmi vyzrálý ekosystém ve svrchní křídě – obrovití plazi a hlavonožci. Změnám prostředí podléhají nejdříve právě silně specializované formy.
Hlavní vrásnění zaznamenaná na území Českého masívu – kadomské před prvohorami, kaledonské ve starších prvohorách, variské (hercynské) v mladších prvohorách – pro naše území nejdůležitější, a alpinské ve druhohorách a třetihorách, doznívá dodnes
Z paleontologického hlediska zajímavé sedimentární formace na území ČM: svrchní proterozoikum (algonkium) v šáreckých buližnících nejstarší nanofosilie kambrium skryjsko-týřovická a příbramsko-jinecká oblast – hojné nálezy trilobitů ordovik, silur, devon především Barrandien; enormní množství nejrůznějších fosilií monografické zpracování v Barrandově Systeme silurien du centre de la Boheme karbon černouhelné pánve, především floristické nálezy
perm mladší paleozoikum „brázd“, v boskovické nálezy krytolebců křída česká křídová pánev hojné mořské fosilie, stratigraficky významný rod Inoceramus a amoniti, z mikrofosilií foraminifery, ostrakodi ze sladkovodních sedimentů cenomanská flóra, pyly a spory miocén bohaté nálezy flóry a fauny především v severočeské pánvi kostry žab a ryb v diatomitech Českého středohoří pleistocén v jeskynních výplních nálezy koster, zubů holocén ve sprašových profilech měkkýší fauna
Literatura Čížek, F. et al. (1975): Vývoj hmoty. – Univerzita Karlova Praha. (Koštíř - Vznik života; Sládeček – Vývoj života; Pokorný – Vývoj tvorstva během geologických dob) Dvořák, J. – Růžička, B. (1966): Geologická minulost Země. – SNTL. Praha. Chlupáč, I. (2002): Geologická minulost České republiky. – Academia. Praha. Košťák, M. (2004): Dávný svět zkamenělin. – Granit. Praha. Košťák, M. – Mazuch, M. (2011): Putování naším pravěkem. – Granit. Praha. Prehistorie – Obrazový průvodce vývojem života na Zemi. – Knižní klub. Praha. 2010
