Paleontologie - poznatky založené na fosíliích - nutné vědět jak a kde fosílie hledat, jak je získat z horniny a jakým způsobem je dále v laboratoři zpracovávat a zobrazovat Základní postup terénních a laboratorních prací makrofosílie mikrofosílie seznámení s geologicko stavbou území a dosavadními výzkumy vybavení do terénu kladivo, zápisník, fotoaparát, lupa, kompas, krumpáč, novinový papír, sáčky, krabičky, vata 1 ............. místa sběru a odběru vzorků přirozené a umělé odkryvy, vrty v sedimentárních, vulkanoklasttckých, popřípadě slabě metamorfováných horninách _____--^'" -_ vzorkování fosiliferni vrstvy vrstva po vrstvě vhodný lyp hominy v pravidelných intervalech 1 1 ------- vzorek přímo fosilíe (vždy pozitiv a negativ) nebo hornina hornina (0,1-10 kg) :, 1 1 balení do novinového papíru, krabičky (vždy po jednom kusu) . - do sáčků (etiketu balil zvlášť) I — \ laboratorní zpracování preparace konzervace roztřídění evidence rozrušení horniny (zmrazovaní, rozmrazován!) mechanické a chemické zpracování vzorků, příprava preparátů, výbrusy 1 1 plavení, separace pod binokulární lupou pozorování fosilií pod optickým mikroskopem 1 1 1 speciální studium výbrusy a nábrusy, barvení, příprava odlitků, mikroskopické studium v procházejícím a odraženém světle, elektronový mikroskop, video makro-/mikrokamery 1 zobrazování kresba — od ruky, kreslicím zařízením fotografie - makro/mikro/SEM/TEM/vidco snímky počítačová grafika — digitální fotografie, perovky, schemata, publikace uschovávání fosilií krabičky, epruvety s etiketami speciální schránky, pořadače na mikroskopické preparáty a výbrusy, nábrusy ~T organizace sbírky a katalogizace paleontologických objektů Terénní část vybavení do terénu místa sbčru a odběru vzorků vzorkování vzorek balení seznámení s geologicko stavbou území a dosavadními výzkumy kladivo, zápisník, fotoaparát, lupa, kompas, krumpáč, novinový papír, sáčky, krabičky, vata _ - j 11 ------------------------------ přirozené a umělé odkryvy, vrty v sedimentárních, vulkanoklastických, popřípadě slabě metamorfováných horninách fosiliferní vrstvy vrstva po vrstvě vhodný typ horniny v pravidelných intervalech přímo fosilic (vždy pozitiv a negativ) nebo hornina I do novinového papíru, krabičky (vždy po jednom kusu) Z hornina (0,1 -10 kg) 1 do sáčku (etiketu balit zvlášť) :—z—s------------- Odkryvy hornin přirozené - skály, zářezy vodních toků, sesuvy umělé - lomy, haldy,zářezy cest, výkopy, vrty. *" Členové společnosti Barbora před Průtahovou štolou. Prostředí a sedimenty nevhodné k zachování fosílií Hrubozrnné Rychlá denudace Prostředí vhodná k zachování fosilních zbytků Sedimenty jemnozrnnější, fosilní pasti fluviutilôä Boneberi limnische Lignite Rhogr. Kalke marin Rhatiscbes Bonabad Gmänder inodermen Kf-Ji iahten Musnhelk. EulnPiůfener Bone bed Platteftkalk Submar. Hůhlenablagarung Submar. Spalen ľullung Konzentratlagerstätten Konfifnififitiňtis-lagerstfitten Satten Knnzftntnations- Konservatlagerstätten Stagnatiorre-lagôíítätteľi Obrus tans-lagerstätten Konsarvatt-Falten Materiál fosílií x chemismus sedimentu Např. vápnité schránky ne v rašeline, pylová zrna ne v sedimentech, které v oxidačním režimu, v jantaru to, co na stromě Mořská prostředí OfOAit0oi t>»»aq.ťjnj - 4>*iOB*ai ntr i l ik occontk >1 OOL TtnBUOJ»ín mo/tkýc» proaifaái a jtjich roialitlDl. Podl« C Babina 1971. i^m^^i Jaß • Lamellaptychus undort: Eichstätt 144 Mio. Jahre Hlubší prostředí- plankton + selektivní zachování Nejvíce organizmů v litorálu - ve fotické zóně nutné všímat si i charakteru sedimentu - sedimentární struktury - paleoekologické interpretace, stav zachování - tafonomie Prostředí s vysokým obsahem 02 bioturbace - bentos. Bez kyslíku - tmavé, plankton, nekton Kontinentálni prostredí Bažiny, rašeliny, delty, říční sedimenty spraše, jeskyně... rostliny -jantar wx -*-: 4i-:.izrm: Rhynia chert -V*. -' 'v/ 'it %V wJt indicts Je surface orientované uložení, vytříděné schránky (podle velikosti, tvaru), (např. lumachely), dezintegrovaná těla (např. jen levé, nepřipevněné misky) * Macrocrinus mundulus Indiana, V terénu je nutné si všímat i dalších znaků nejen samotných fosílií ■stopy po životní činnosti ■bioturbace Mechanické poškození schránek Stopy napadení predátorem BIOTURBACE E niobia caleniformis En (o t>ía ovula Rogerella lecoílreí ^_^___——^ JtÚ ^- &-- *r _i---—----r~. i f-.'JSP-__i^ Spathlpora pungemt aigoló mlcroborings ŮtíorMc/mus pěnu* —/~ j^ **/>- ý^^' Podichrtus ccntrifugalis Centrichnus cccentr Rcnichrtus arcuatus Talpína ratnosa Conctiotrema canna Entobla magna fíaduiicbftus Inopinaius Caulostrepsls <53Sfrocfríi*floJíí« Meandropoi] Trypanite. Entobla gigantia BIOEFÍOZE koncentrovaná sedimentace - stopy po rozpouštění - redepozice deformace fosílií - kompakce, diageneze, tektonika Při vyzvedávání velkých kosterních zbytků - opatrně odkrývat vrstvy sedimentů - metody obdobné archeologii -špachtle, štětec, někdy nutné fosílie zpevnit 3. — Diagra maticko znáiornčnl vyzvtá&vínl velkého kosterního ibyt ku. (Podle Carnpa a Ilarny.) q — koiteiní řbyiek před vyivcdiváním. b — fccilerní ibyltk na odkopaném podstavci, f — podstavce fistcťnř podhrabán, kosterní Hpyu-k prtkryc promaíleným papírem. V hlavové řásti iipocaio i n,iti,'lícním jádrové ban dále., ti — kosterní lby trk cele pokrytý látknvým] |>fuhy napojenými sádrou. N* přední fAjti palrno i jc-jicti ladiyecní okrajovým ladrovfm Hrncem a vyitulcnl d řevem-ť — poitupnť oddělováni řaheipeřencho náletu do jednotlivých bloků, f — poslední blok podhrabán jl připraven k vytvednuU. Kvadrátová analýza, Měření a zakreslování typu a polohy (orientace a rozmístění fosílií milimetrový papír) v jednotce plochy -no statistickém zpracování slouží pro naleoekologii a tafonomii edgewise «to Telescoping ^; fig. 8,17 Sketch from a photographic illustration of the Ordovician hardground in northeast Iowa analysed by Tim and Caroline Palmer, Blobs indicate the position of colonies depicted £^~- in Fig. B.l (p. 175). where quadrat lines are omitted Terminology for shell orientation on bedding surfaces and in cross-section: unimodal, unidirectional current; bimodal, wave oscillation; concord ant/convex down, settling from suspension; perpendicular/edgewise, oscillatory flow; oblique imbrication, upcurrent dip; stacking/ nesting, storm reworking. Adapted from Kidwell e ŕ a!. (19S6). clusterová - shluková analýza V netransportovaných oriktocenozách Rozmístění jedinců v populaci A - rovnoměrné B - náhodné C - ve shlucích o o o o o o o o o o° o o o o°o o o o o o o o °oo o o o o o °o° o o o o o o °§ A B c Stringer ffl sŽ iS Gutlor Fill --*frď Burrow fill / Current shadow x Desiccation crack Fissure fill ,\ -v0v , r^ľr f - 'V- -XÖ -v fitiiirn ,n:ciJmii1.ili()ii ■^ \\ Kür/-: W'" v v ■VX \Vľú.vfi\*.'^ - ■ Winnůwed accumulation __; * ŕ» r^ŕ A process related classification of skeletal accumulations: all except fissure fill are rapidly formed, eveni beds (scale bar = 0.1 m). Adapted from Kidwell eí al. (1986), Odebírání vzorků mikrofosílií fosílie nejsou vidět a rozeznat - odebírat určitá množství materiálu Sondy -1 "učni vrty — 1 ŕ .......-ó ! ! | O/ z Z vrtů odebírat vzorky - průměrné nebo zásekové nutno tušit v jakém typu sedimentu, co mohu najít Odebírat v pravidelných intervalech nebo při litologických změnách -mikrofosílie - cca 0,5kg vzorku -palynologie stačí méně 10 dkg Pro fosilí materiál na hranici mezi makro a mikrofosíliemi např. suchozemští plži, kosti drobných obratlovců je nutné probrat veliká množství materiálu Většinou na místě v blízkosti vodních toků Plavící síto a stolek Pro makrofosílie Laboratorní část laboratorní zpracování speciální studium zobrazování uschovávání fosilií i preparace konzervace roztřídění evidence i i rozrušení horniny (zmrazovaní, rozmmxování) ^____ mechanické a chemické zpracování vzorku, příprava preparátů, výbrusy plavení, separace pod binokulární lupou pozorování fosilií pod optickým mikroskopem r -T---------------------1 výbrusy a nábrusy, barvení, příprava odlitků, mikroskopické studium v procházejícím a odraženém svetle, elektronový mikroskop, video makro7mikrokamery kresba - od ruky, kreslicím zařízením fotografie - malao/mikro/SEM/TEM/vidco snímky počítačová grafika - digitální fotografie, perovky, schemata, publikace krabičky, epruvety s etiketami speciální schránky, pořadače na mikroskopické preparáty a výbrusy, nábrusy organizace sbírky a katalogizace paleontologických objektů ™----■■ mUrilMJi^ÉI Ih^^^Bil ■■ I Laboratorní zpracování: makrofosílie Slepování fosilií Preparace fosilie z horniny - konzervace mechanicky chemicky - např. působení slabé HCl - kalcit, aragonit, dolomit leptání x nábrusy Studovat - okem, pod lupou, za pomoci binokulární lupy metoda odlitků nebo plastelínových otisků - opačné schránky, nepřístupné dutiny .... Makrovzorky - měření vlastností - velikost, poměry, závity. mikrofosílie Metody Separace mikrofosílií Z hornin - rozdmŽOVání horniny - vysušovaní, mražení, chemické macerace, plavení Separace za pomoci Rozdílné hmotnosti - těžké kapaliny Plavící síta pro mikrofosílie íLĚr — - ■ c * ií.'— H 6 A Ultrazvukové Čisticí zořizenl. 1 - čistící kapalina; 2 - vzorky 3 - koš na vzorky; 4 - vana; 5 - kádinky; 6 - voda, výplavy - binokulární lupa - vybírání mikrofosílií - preparační jehly uchovávání ve schránkách , • e • •••• •••••• C bl4*l°l*l HIB Sjiúii Rŕisťié typy Frankových preparaínich komůrek. (Podle Campa a ílarny.) a — velká komůrka pro společenstva nmkrofojilil. b — bííníuli-vaná jednoduchá komůrka, e — líska na uchovávaní komůrek. d — jiný typ velké komůrky pro spolcřemlva mikrofoiílil, e — schránka na Kiky » komůrkami, / — komůrka na relatívni veliké mikrofoiilic. Komůrky mají uprostřed lakované jamky - černé na světlé mikrofosílie Bílé na makrospory a semena ¥ * Výbrusy — studium v prosvěcovacích mikroskopech polarizační s otočným stolkem Někdy nelze mikrofosílie vy separovat-jádra, pevné horniny, stejné složení schránek jako hornin Studují se v tenkých řezech - většinou tenčí než pro mineralogii Některé mikrofosílie na výbrusech založenou systematiku Např. vápnité řasy - červené, zelené Ve vápencích zahrnuje také studium karbonátové petrografie - mikrofacie Některé se ve výbrusovém materiálu nedají klasifikovat Ostrakodi Maceraty — podle velikosti objektu — binokulární lupa nebo biologický mikroskop s křížovým posuvem stolku - chemické rozrušování anorganických částí hornin, reziduum zůstává ve formě roztoku ■iriH;".''-^ . ^v M'\ Organické výstelky foraminifer Křemité fosílie - radiolarie, diatomy, jehlice hub Pro velká zvětšení (lOOOx) nutno využít imerzní kapaliny - vyšší index lomu než vzduch Pylová zrna Sela gine IIa konodonti Zobrazování fosílií - kreslení, fotografování Kreslení - zdůraznění důležitých znaků x fotografování - přesnější celkový obraz o I Abies lasiocarpa Coconino Co., AZ ..«*.í ^frf ."■r^ Srtndíu Swift 3 m m U SG S/NA Ľ IVlHcrohotanicfl Pine wůod radial aactiůii. Abbeův kreslící přístroj neural spine postyzgapophysis Ä neural arch canal odontoid process condylar facet odontoid process 2 mm pustular sculpture Python europaeus, sp. miocén, Francie Elektronové mikroskopy - kratší vlnová délka elektronového záření oproti světelnému umožňuje vyšší rozlišovací schopnost (cca 100 OOOx) Nutné pokovení vzorku - vodivost pro elektrony Transmisní -jen velká zvětšení (500 - 500 000x)_ řádkovací el. mikroskop - SCAN- (10 - desítky tisíc) Kokolitky Biologický m Polarizační m. \ SCAN Vápenatý nanc-plankton, svrchnf křída, Kystra (snimky zhotovené pomocí transmisního elektronového mikroskopu): / Watznaueria barnesae, 2 Predisco-sphaerapropinqua, 3 Cribrosphaerella ehrenbergi, 4 Eiffellithua trabeculars, 5 Tra-noUthus etiguus, 6 Biscutum rvtarium Axopodorhabdus albianus (Black, 1967) Wind and Wise in Wse and Wind, 1977 zení pylových z ^bskop světeíiý x SCAN ■ÍÍÍÍ5?: Vyhodnocovací paleotologické metody Příklady: Fosilní záznam - řada příkladů zhroucení biocenóz a jejich rejuvenace (paleozoikum/mezozoikum, mezozoikum/kenozoikum apod.) KKCOVKKY PIUSK SURVIVAL PIUSK Kvri.NcriuN PII ASK ▲ 444* * * * s s y f *■ * * / ---------- u -f------T t í t oul-agc _J---------L. EXU.SCTTaXA HUlDOYt:* rHOGKMľOH MS.\SÍKH Sl'HVIYOHS U.VtS LAZAHUS TAXA TAXA TAXA TAXA TAXA Generalised model showing typical phases and the range of responses of species during and after r\ mass extinction. Based, in part, on Kaulfman and Erwin {1995}. Kvantitativní analýza biocenóz - grafické vyjádření Hodnotí se složení a charakter společenstva v jednotlivých stratigrafických úrovních - mořské organismy x brakické, plankton, bentos, hloubkové nebo teplotní rozšíření taxonů, rostliny... Pylový diagram - znázorňuje poměr různých typů vegetace určující charakter klimatu Jeskyně Kůlna - pleistocén Stromy - les Byliny - step Kapradiny, plavuně - mokřiny r~ 4? Ch JS ■f? IěěB. M "f I : i r t ■ III III ! I D I ID . l: r i i J L 9b| m U CC 11 DD I I 111 D ..: n i n i I D C I ~^~ Aj Trboušany -spodní miocén #A^ s s& & / if *? > £ ^ ^ .^ ** «*" 47.1 I III I III! ill I III I III I III I III I ill I III I III I III I III I ill I III I se.2 i m i {m m i n| i m i m i |m i m i m| i m i m i |m i m i m| i III I ill I III I III I III I III I ill I III MM I III I III I 11 III I III I Mil III I III I Mil III I I £ A^ ^ >& / Ml I III I ill I III I III I III III I III I ill I III I III I III ill Trojúhelníkový graf ukazující různé látkové složení schránek foraminifer a jejich četnost v ekologicky rozdílných prostředích Specializované metody pro studium jednotlivých skupin organizmů katodová luminiscence - zóny generací kalcitu - přírůstky D w c Ö je c -E N « 9 "O kobry uzyskane w warunkach laboratoryjnych kolory konodontów z prób« k teren o wye h tem pera tura w°C 1 ^VWr ^1 H --M <50-S0í) 1i;z m^BJÉH j0Bp ^^k^P 5040° 2 60-140° 3 r Cr 110-200* 4 ««Mik. *i*r? 190-300° 5 300-400" Vyhodnocení vlivu teplot při diagenezi na barvu konodontů Schregerovy linie v příčném řezu klem slona a mamuta. recentní slon úhel > 115° mamut úhel < 90° M. Ábelova Charakter přírůstkových zón Na otolitech ryb Specimen details: Orientation: mesial Locality: Paraguana, Paraguana, Venezuela Early Miocene: Cantaure Fm., Paraguana, Venezuela dorsaJ anterior roční přírůstky 8 \C D E F G H I J K M N O AAAA T U V y W / y Ý Y X Y AA BB CC CLAMP analýza Climate Leaf Analysis Multivariate Programe (CLAMP) ( ) Statistická technika, která dekóduje změny klimatu, které jsou zachyceny v listové morfologii stromových forem dvouděložných rostlin Používá se pro terciér a kvartér kritéria . tvar, okraj, vrchol, velikost, -.... Koexistenční analýza (Mosbrugger a kol.) - vypracované pro rostlinné typy - statistické zpracování -komplexu faktorů, a ekologických limit za kterých mohou určité taxony existovat současně v jenom prostoru Zahrnuje - průměrnou roční teplotu, průměrné roční srážky teplotu nejchladnějšího a nejteplejšího měsíce a srážky v těchto měsících CALCAREOUS NANNOPIAN. Martini (1971) NN6 NN5 NN4 MN7+8 MN6 MN5 MN4 u M CC Upper Middle Lower Karpatian Temperature Humidity CA analyses from pollenspectrum karpatian MAT - mean annual temperature: 17,2 - 21,7°C, Reevesia sp, Picea sp. CMT - temperature of the coldest month: 7,7 -13,6°C WMT - temperature of the warmest month 24,7 - 28,1°C MAP - mean annual precipitation: 1194,0 - 1520,0mm WMP - precipitation of the wettest month: 204,0 - 245,0mm DMP - precipitation of the driest month: 21,0-24,0mm WMP -precipitation of the warmest month: 118,0-172,0 Geochemické charakteristiky fosílií Izotopické analýzy paleoteploty - izotopy C a 180/160 v kalcitu (vyšší teplota - relativní množství 180 klesá) salinita Chemofosilie - obsah organických látek v hornině - mění se s vývojem WATER DYNAMICS minimum maximum DEPTH 0 10 20 30 40 SOrr 0j CONTENTS SALINITY y _—_ < ) - \ -< v> y • < *„ y / / y 1 15 3,0 5,0 9,0 16,5 30,0%. — ------r / t- \ i * * ( I \ \ > V Envlianmental analysis of Doretio« HV-301 Cčc kovlce ova í 19881 :uiiipaiisono'50iTiřaii-/iii......ciii.il i,i-;ii s in emiiiiii lr'3 J ?ll) II rn accniiliriQ |nHi.w:ii Interpretace salinity na základě izotopických analýz ze schránek měkkýšů Z terci éru (eggenburg) 17 W ■ 173.B - 1 1 |AX<> 173.S - I7VÍ - 1 •x A I7t,í-17í.0 - 1 1 A 17S.0 - 175,3 ■ * A I I75.S - 17S.7 ■ xl !: • 178,2 ■ 1TÍA ■ A 1 n*.i - 176.» • * Ý I7Í.Í ■ 177,0 • A m 1ÍB.0 - 17*,7 - * 1 1 A 1*1,0 A • 1 1*1.5 - 1»*.0 ■ 1 : * <> mo - ias.7 ■ • 1 A 1»U> - 1»I,S - 1 «• $ A ISIS - 1*2* - 1 X A 1»2i- 1*3,3 1 1 1 • ** 1S3.J- 193,* i 1 | *"> »70 - J10.7 ■ *\ 1 ---------r---------r---------i---------------^~^~ 1 X 2 í» 3 • -1 I mtteof voda 4*0^1%« SM0W1 feori» * nWtká voda odpor HV-JOI ČcjrovKX.Gnf 6'^^ HLADÍKOVA (IW)- Ptevjalo z prt« ÍILADELOVÉ II9S8). 1- Pir*tttlla,2 ■ Ctrastoderma. 3 - Nrmaturtlla. 4 - Congrria. Rekonstrukce klimatických změn v historii Země - Statistické zpracovávání organizmů s různými životními podmínkami Time Ncao Gľobaí Surface Temperature Ou.iľíiTijry ■ i'iocm* MiOÍO» OTtflríťju!: JuidiilC i50 THaaaic PfcrmlMI Carbor :-íiOuf. Ocvwilan m "-I n ONgwcn« fůňsne ■ P V^ ^ c. r pi Paleobiogeografíe- Rekonstrukce - celých těl, společenstev nebo vývoje jednotlivých orgánů... aktualismus - funkční morfologie - srovnávací anatomie Intflgtimenflafy kat* MM Pollen chamber Sporangial wan Mc'Dpyle — MegLimgnt. Flaunt Zt-2 Ihr r^iiliJi ii'n ii| *Ľ*-ď. EU'Ľ^nMrucEi'J úniltj I iiM.k'itJ by [he inicSullH.ni-. Rekonstrukce pravděpodobného vývoje reprodukčních orgánů vyšších rosltin Rekonstrukce životní formy fosilních erinoidů Organizace sbírek, katalogizace r y snLX - T ' . . ■ "^ oficiální sbírky formuláře r. ť* n ..-.*,.,. L U **%. r DŕO