Hen-výběrovka 11 Biotické krize a globální ekosystémy v historii Země – část IX. Kenozoikum Rostislav Brzobohatý FinverseFanerozoik Uvolnění životních prostor v oceánech i na kontinetech po K/T krizi = explozivní rozvoj nových skupin organizmů především III. moderní fauny během paleogénu a neogénu v mořích a nových skupin na souši: - oceánský plankton (nanoplankton, foraminifera, radiolária, rozsivky, silikoflageláti) - nové hlubinné společenstvo bentické fauny - žraloci a kostnaté ryby (zcela nahradili biologicky hlavonožce) - savci (země, voda, vzduch), diferenciace podle kontinentů (Austrálie - < vačnatci) Jižní Amerika (< vačnatci, chudozubí, starobylí kopytníci), Afrika, Eurasie (< ostatní + rozvoj primátů), v závěru období vynoření hominidů a dominance rodu Homo - ptáci - ve spolupráci s nimi rozvoj krytosemenné flóry (kvetoucí rostlinstvo,) KENOZOIKUM (65-0 Ma) -Globální ekosystém se od mesozoického výrazně liší -Nehledě na výkyvy – postupné ochlazování = > ostrá klimatická pásma, první známky zalednění – tání – vznik psychrosféry (<10 st.C) -Pokračuje rozpínání oceánského dna – pohyb litosf. desek – pásemná pohoří – vrcholí alpinská orogeneze -Nové oceánské proudy (cirkumantarktický) a změny směrů -V závěru období zalednění – kontinentální ledovce a s tím související migrace flóry a fauny 065_K_Tboundary_3globes Paleogeografie z pohledu polokoulí, hranice K/T Tethys Český masív Yucatán Eocene Paleogeografie středního eocénu Turgajská cesta rozevírání Severního moře 050_Eocene_3globes Pohled na polokoule v eocénu (koncem eocénu výrazné snižování teploty, sezónnost, jižní kontinenty volné, severní moře (Grónsko-Norsko) = mísení studených a teplých vod v oceánech Turgajská cesta (žádná migrace faun mezi Evropou a Asií) Africa North America poč. tvorby polárních čepiček přeruš. komunikace Asie-S. Amerika •V eocénu byla Amerika kompletně separována, Austrálie se oddělila od Antarktidy, Indie ležela jako ostrov v Indiku. Jižní Amerika a Antarktida jsou ještě prakticky spojeny. Alpinské vrásnění v Eurasii. Kenozoická desková tektonika 2561_1603 020_Miocene_3globes Pohled na polokoule ve spodním miocénu (Antarktida je pod ledem, na jihu Afriky a J. Ameriky vzniká tundra, severní tundra je pozdější- pliocénní) Miocene Paleogeografie ve středním miocénu Paratethys Drakeova úžina otevřena (cirkumantarktický proud) savany savany •Během miocénu: Atlantik se kontinuálně rozšiřoval, Indie i arabská deska kolidovala s Eurasií = vrcholí alpinská orogeneze (dtto záp. J. a S. Ameriky) • • Cirkumantarktická cesta byla plně otevřená (studený proud) => rozšiřování antarktického kontinentálního ledovce 2561_1603 from: http://www.geo.lsa.umich.edu/~crlb/COURSES/270 both from: http://pubs.usgs.gov/publications/text Model kolise indické a eurasijské desky nordingenGeoMap 250px-Popigai_crater_russia Popigaj – Sibiř, Rusko, impakt 35.7 +- 0.2 Ma MapPar5 Paleogeografie mediteránní oblasti a Paratethys ve středním miocénu J. Morava Městečko Ries (Bavorsko) v kráteru po impaktu před 14,9 miliony let, vltavíny Orogény v neogénu Messinská krize (kombinace klima/tektonika): •Během posledních 20 Ma: - Arabská deska naráží na eurasijskou, blokuje spojení Středozemní oblasti s Indikem - Mediterrán se stává epikontinentálním mořem spojeným úzkým průlivem jen s Atlantikem -I toto spojení se periodicky uzavírá vlivem posunu africké desky k severu ~ 6.0 - 5,5 Ma = úplné uzavření Gibraltaru vede k vysušování mediterránní oblasti, popř. opakované vysoušení a zaplavování -4,8 Ma návrat mořského režimu prostřednictvím Gibraltaru cartoon copy 100 x větší než Viktoriiny vodopády Pleist Paleogeografie v pleistocénu kontinentální ledovec kontinentální ledovec tundra tajga prérie pampy stepy Recent Dnešní obraz planety 18F050v4 Pokud by se zachovaly (nezachovají se) současné trendy tektoniky desek, pak: 16_35 Křivka globálních klimatických změn během kenozoika ovidweb 65 Ma 34 Ma recent Událost na hranici eocén/oligocén – „grand copoure“ saalianglaciation Rozšíření kontinentálního ledovce v Evropě – střední pleistocén Život v kenozoiku str Bažinaté lesy severní polokoule v eocénu tisovce Nyssa palmy Fynbos Fynbos – dnešní porost Jižní Afriky – analog převládající vegetace v oligocénu ? Fynbos2 Fynbos3 Fynbos4 Fynbos5 Fynbos thumbMaxFull Taxodium dubium, neogén, vídeňská pánev sequoialeaf Sequoia affinis, neogén, Kalifornie Gllyptostrobuseuropeus Glyptostrobus europaeus neogén, Podkrušnohoří Typičtí zástupci jehličnanů neogénu str str str str str Platanus cuneiformis, sv. křída, Kunštát Alnus julianiformis, miocén, Březno u Chomutova Acer tricuspidatum, miocén, Bílina Comptonia acutiloba, miocén, Bílina Juglans acuminata miocén, Mor. N. Ves Ukázky flóry kenofytika Mořský plankton a bezobratlí nKokolitky, rosivky, dinoflageláti obnovují po K/T krizi diverzitu – rozvoj fytoplanktonu nForaminifera jak planktonní (Globigerinida) tak bentická opět rozrůzňují a hrají i horninotvornou roli (např. numuliti v tethydní oblasti) nKoráli (Hexacoralla) se stávají dominantní útesotvornou skupinou nBivalvia a gastropoda nabírají na četnosti nEchinoidea evolvují do nových forem, zvyšují svoji diverzitu Coccolithuspelagicus CocclithusDetail Coccolithus pelagicus, miocén Obnovený rozvoj fytoplanktonu: -Coccolithophyceae – kokolitky -Sillicoflagellata – silikoflageláti -Bacillariophyceae - rozsivky kokosféra kokolit Kokolitky, fytoplankton, jednobuněční bičíkovci, kalcifikované šupinky ne dravec darwinius_masillae ida_earliest_ancestor_fossil Darwinius masillae, eocén , Messel, ~ 47 Ma, (čeleď Notharctidae) samička, obsah žaludku = ovoce, anatomie zachována perfektně (i ochlupení). Nemá osteologické znaky sdílené lemury a tarsidy (např. čistící dráp na druhém prstu), zatímco dlátovité přední zuby s vloženými špičáky a hlezenní kost v kotníku odhaluje vztahy k vyšším primátům. Jde podle většiny autorů o přímého předka anthropoidů. Chybí však kostní přepážka v oční jamce, kterou většina antropoidů má. 624px-Darwinius_radiographs rentgen Eosimias1 Eosimias2 Eosimias3 Eosimias – Jv. Asie, 45 Ma, většina autorů považuje tyto fosilní primáty za nejstarší anthropoidy čelisti tarzální kůstky rekonstrukce Catopithecus Catopithecus brownii, antropoid, sv. eocén, Egypt (Fajum), ~37 Ma, má už postorbitální septum jako všichni primáti se žlutou skvrnou na sítnici (septum drží očnici, ž. skvrna = koncentrace fotorecepčních buněk) => výrazné zlepšení zraku, ostrý (nerozmazaný) asi dichromatický. Anthropoidea Catopithecus brownii Vazby (?) na čel. Eosimiidae (stř. eocén jv. Asie – Čína , Thajsko) => antropoidi pocházejí z Asie (?) Proconsul Proconsul2 Proconsul, hominoid, 18 Ma – stadium vedoucí k hominidům SCIENCE VOL 306 19 NOVEMBER 2004 Pierolapithecus catalaunicus, nedávno objevený hominid, 13 Ma, pozice blízko štěpení lidoopů 12-08_PierolapithecusCatalaunicus skullA F6_large Pierolapithecus Sahelanthropus Sahelanthropus2 Sahelanthropus, hominidní znaky: řezáky a dolní tvář, záp. břeh jezera Čad, 6.5 Ma mozek ~ 380 cm2 „Toumai“ Orrorin Orrorin2 Orrorin tugenensis, 6 Ma, první bipédní (?) hominid – viz femur (= úsvit podčeledi Homininae) femur I10-36-familytree Klimatická hypotéza – východoafrický rift, vznik S-J pohoří, rozdělení populací hominidů na východní a západní, na V ústup deštných pralesů a vznik savan = bipedie a vývoj k Homo, na Z pralesy a šimpanzi zůstávají na stromech (ovšem Ardipithecus je nalézán i v lesních společenstvech) 2 různé strategie pro život v savaně Monkeys 3 Monkeys 4 Human 4 Australopithecus afarensis Paranthropus - robustní australopitekus hledání nekvalitní potravy, velké tělo, masivní lebka a čelisti Homo - hledání kvalitní potravy, maso, hlízy, velký mozek, rozsáhlé používání nástrojů Tertiary period Australopithecus afarensis Home Habilis map of the likely Homo habilis geographic range Homoerectus Homo erectus Australopithecus Australopithecus robustus 1,95-1,78 Ma Fig. 4. Representative ossa coxae, in lateral view, from left to right, of Au. afarensis (AL 288-1), Au. africanus (Sts 14), Au. sediba (MH1), and H. erectus (KNM-WT 15000). The specimens are oriented so that the iliac blades all lie in the plane of the photograph (which thus leads to differences between specimens in the orientation of the acetabula and ischial tuberosities). MH1 possesses derived, Homo-like morphology compared to other australopithecines, including a relative reduction in the weight transfer distance from the sacroiliac (yellow) to hip (circle) joints; expansion of the retroauricular surface of the ilium (blue arrows) (determined by striking a line from the center of the sphere representing the femoral head to the most distant point on the posterior ilium; the superior arrow marks the terminus of this line, and the inferior arrow marks the intersection of this line with the most anterior point on the auricular face); narrowing of the tuberoacetabular sulcus (delimited by yellow arrows); and pronouncement of the acetabulocristal (green arrows) and acetabulosacral buttresses. www.sciencemag.org SCIENCE VOL 328 9 APRIL 2010 203 RESEARCH ARTICLES Downloaded from www.sciencemag A. afarensis A. africanus A. sediba H. erectus HomFlores HomFlores5 HomFlores2 Homo floresiensis – vymírá před 12. 000 lety ! Názory: -? trpasličí forma větve Homo erectus - ? trpasličí forma H. sapiens - nebo kreténská forma H. sapiens – (hypothyreoidismus, nannocephalie)) - samostatný druh (viz kosti chodidla vpravo) H. floresiensis H. sapiens H H. floresiensis H. sapiens Evolution et migrations de l'homme depuis 2 millions d'années Figure 1. Homo floresiensis in the context of the evolution and dispersal of the genus Homo. a, The new species as part of the Asian dispersals of the descendants of H. ergaster and H. erectus, with an outline of the descent of other Homo species provided for context. b, The evolutionary history of Homo is becoming increasingly complex as new species are discovered. Homo floresiensis (left) is believed1 to be a long-term, isolated descendant of Javanese H. erectus, but it could be a recent divergence. 1, H. ergaster/African erectus; 2, georgicus; 3, Javanese and Chinese erectus; 4, antecessor; 5, cepranensis; 6, heidelbergensis; 7, helmei; 8, neanderthalensis; 9, sapiens; 10, floresiensis. Solid lines show probable evolutionary relationships; dashed lines, possible alternatives. vel. mozek, emoce, řeč + „denisovan“ (spolu s neadertálci společná větev, ~ 40. 000 let]) Použité prameny: Benton, M.J., 1997: Vertebrate Palaeontology. – Chapman & Hall, pp.452. London. Courtillot, V., 1999: Evolutionary Catastrophes, The Science of Mass Extinction. – Cambridge University Presss, pp.173, Cambridge (UK). Ivanov, M., Hrdličková, S., Gregorová, R., 2001: Encyklopedie zkamenělin. – Granit, Rebo Pr., 312 pp., Praha. Gould J.S. (ed.), 1998: Dějiny planety Země. – Knižní klub, Columbus, pp. 256, Praha. Hallam, A., Wignall, P.B., 1997: Mass Exctinctions and their Aftermath. – Oxford Univ. Press, pp. 320. Oxford. Kalvoda, J., Bábek, O., Brzobohatý, R., 1998: Historická geologie. – UP Olomouc, pp. 199. Olomouc. Lovelock, J., 1994: Gaia, živoucí planeta. – MF, MŽP ČR, Kolumbus 129, pp. 221. Praha. Margulisová, L., 2004: Symbiotická planeta, nový pohled na evoluci. – Academia, pp. 150. Praha. Paturi, F. X., 1995: Kronika Země. - Fortuna Print, pp. 576. Praha Pálfy, J., 2005: Katastrophen der Erdgeschichte – globales Aussterben ? – Schweizerbart. Ver. (Nägele u. Obermiller), pp. 245, Stuttgart. Pokorný, V. a kol., 1992: Všeobecná paleontologie. – UK Praha, pp. 296. Praha. Raup, D.M.,1995: O zániku druhů. – Nakl. LN, pp.187. Praha. Internet – různé databáze (především obrazová dokumentace)