GEOLÓGIA
15. előadás. A Földtörténet nagy kihalási szakaszai
Kihalás: egy leszármazási vonal megszakadása Álkihalás: alkalmazkodva a környezet változásához az eredeti faj megváltozik
A kihaláskutatás története Kövületek: Testfosszília Kőbél a XVIII sz. előtt: létező, de még fel nem fedezett fajok maradványai A XVIII sz. után: Katasztrófista iskola (George Cuvier): hatalmas katasztrófák során kipusztult fajok maradványai Gradualista iskola (Lyell és Darwin): a fokozatos, folytonos kihalás
Kihalás: Háttérkihalás, az alkalmazkodóképesség hiánya Tömeges kihalás: Ordovicium (440 millió év) Devon (345 millió év) Perm (225 millió év) Triász (180 millió év) Kréta (65 millió év) Jelenkor A tömeges kihalások minőségileg mások, vagy a háttérkihalások felerősödéséből származnak ???
A kihalásokat magyarázó elméletek 1. Biológiai tényezők: Ivartalan szaporodás: kis változatosság Azonos körülmények között fejlődő szervezetek versengése A bioszféra változása A kezdeti reduktív légkör, oxidatív légkörré alakult, a magas oxigénszintet nem tűrő baktériumok kihaltak Betegségek Dinoszauruszok esetében pl. hormonzavar, mutáció
A kihalásokat magyarázó elméletek 2. Abiotikus tényezők Földi okok: Kontinensvándorlás Vulkáni tevékenység Tengerszintváltozás Klímaváltozás
A kontinensek rekonstruált mozgása a földtörténet során
A kontinensek mozgásának következményei Pinatubo, 1991. június 14. 1. Közeledő lemezszegélyek 2. Távolodó lemezszegélyek 3. Egymás mellett elcsúszó lemezszegélyek
Közeledő lemezszegélyek Következmények: Az ütközés övezetében gyűrődés, hegységképződés, földrengések, vulkanizmus
Távolodó lemezszegélyek Következmények: Magma feláramlás Tengeralatti vulkánkitörések A tengervíz kémiai összetételének helyi változása
Elcsúszó lemezszegélyek Következmények: Földrengések, vulkánkitörések
Vulkáni aktivitás A Toba kitörés (Szumátra, 73 000 év): egyetlen kitörés alkalmával 2000 km3-nyi anyagot szolgáltatott Vezúv, i.e. 79: a kitöréstől 20 km-re a lerakódott tufaréteg vastagsága 2 méter, 140 km távolságban 1 cm. Askja (Izland): 1875 a kitörés 38. órájában a hamufelhő elérte Stockholmot, ami 1800 km-re fekszik és olyan sötétséget idézett elő, amelyet az utcai lámpák nem tudtak bevilágítani Krakatau, 1883: a kitörés poranyaga 80 km magasra lövellt fel, többször megkerülte a Földet. Leülepedése 2 évig tartott. A robbanást 200 km-re is hallani lehetett. A légnyomás 150 km-es távolságban is rombolt. A Merapi (Jáva) 1956 óta 771 millió m3-nyi anyagot szolgáltatott Mount St. Helens, Cascade-hg., 1980: 23 km magas hamufelhő, 31 000 km2-nyi területen hullott A Földön jelenleg 516 aktív vulkán található
Vulkáni aktivitás Hasadékvulkánok Közép-Szibéria, perm-triász: 1 000 000 km2 Dekkán, kréta-harmadidőszak: 600 000 km2 É-Amerika Ny-i része, harmadidőszak: 650 000 km2
A kihalásokat magyarázó elméletek 2. Abiotikus tényezők Földön kívüli okok: Meteorbecsapódás: 1980, Alvarez - Ördög-kráter 22 000 év - évente 2000-6000 t - Ries-medence 15 millió év - 66 % vas-nikkel, 26 % kő - Fekete-tenger - Hoba-meteorit, DNy-Afrika: 60 t Irídium
A kihalásokat magyarázó elméletek 2. Abiotikus tényezők Földön kívüli okok: A Föld áthaladása a Tejútrendszer egy-egy karján
A kihalásokat magyarázó elméletek Emberi tényező Erdőirtások: - 1980-as évek végén évi 16-20 millió ha - az esőerdők több, mint 40 %-a eltűnt - 160 – 240 ezer faj tűnt el (évente 4000-6000) 2. Túlhalászás: - 1965-ben 1,4 millió heringet fogtak ki az Északi-tengeren. 1970-ben a felét. - akaratlan halfogás: ! a garnélarák tonnájával együtt 3 t halat is kifognak (a Mexikói-öbölben 20 tonnát) ! a Mexikói-öböl cserepesteknős állománya 30 év alatt 40 000-ről 400-ra csökkent ! 1976-ban a tonhalhalászat „melléktermékeként” 144 000 delfint fogtak ki -
KAINOZOIKUM – 65 millió évtől Kréta Jura Triász NEGYEDIDŐSZAK – 2,5 millió évtől MEZOZOIKUM - 250-65 millió év HOLOCÉN PLEISZTOCÉN ÚJPALEOZOIKUM Perm Karbon KAINOZOIKUM – 65 millió évtől PALEOZOIKUM – 570-250 millió év HARMADIDŐSZK – 65-2,5 millió év ÓPALEOZOIKUM Devon Szilur Ordovicium Kambrium Miocén Oligocén Eocén Paleocén PREKAMBRIUM – 4600-570 millió év
Az élővilág fejlődése a prekambriumban Az élet a Földön kb. 3800 millió éves Gunflint Formáció, 2000 millió év Isua sorozat, 3800 millió év Soudan Formáció, 2700 millió év Bitter Springs, 1000 millió év, eukarióták Pilbara-hegység, 3500 millió év Fig Tree Csoport, 3200 millió év, Eobacterium isolatum Bulawayo Csoport, 3000 millió év, sztromatolitok Swazilandi Főcsoport 3300 millió év Pound Formáció, 1000 millió év, Ediacarai fauna
Az élővilág fejlődése a prekambriumban Ediacarai fauna Az ediacarai fauna jellegzetességei: Nagy egyed és kis fajszám A példányok 67 %-a ürbelű (elsősorban medúzák) A példányok 25 %-a gyűrűsféreg A példányok 5 %-a ízeltlábú Tribrachidium
Az élővilág fejlődése a paleozoikumban Növényvilág: Kambrium: adendrikum Uralkodóak a vízinövények Ordovícium, szilur, devon: protodendrikum A szilur végén kilép az élet a szárazföldre, kialakulnak az ősharasztok (Psilophyton-flóra) Megjelennek a mohák A korszak végén alakulnak ki a korpafüvek, a zsurlók, a páfrányok osztálya Devon, karbon, alsó-perm: paleodendrikum Spórás növények (korpafűfélék, zsurlók, páfrányok) Magvas növények (magvaspáfrányok és ősfák) Szénképződés
Az élővilág fejlődése a paleozoikumban Állatvilág, gerinctelenek: Egysejtűek (protozoa): foraminiferák Szivacsok (porifera) Puhatestűek (mollusca): valamennyi ma élő faj kialakult Ízeltlábúak (arthropoda): trilobiták Rovarok (insecta): csótányok Pörgekarúak (brachiopoda): a kambriumban a fauna 30%-a Tüskésbőrűek (echinodermata): mai képviselőjük a tengeri liliomok
Az élővilág fejlődése a paleozoikumban Állatvilág, gerincesek (a madarak és az emlősök kivételével valamennyi gerinces osztály kialakult ): Hemicordata: graptoliták Vertebrata: az állatvilág egyetlen törzse amelynek fejlődése kialakulása kezdetétől végig nyomon követhető Ordovícium: csontszerű pikkelymaradványok Szilur: álkapocsnélküli, halszerű víziállatok csontképződményekkel Devon: páncélos őshalak, tüdőshalak, bojtosúszósok Karbon: őskétéltűek Perm: emlősszerű hüllők
A perm végi kihalás Kihalt a fajok 50-95 %-a A növényvilágot kevésbé érintette Okok: Grönland Pangea kialakulása Kanada Regressziók Afrika Brazília Jégkorszak a déli féltekén (Glossopteris) Ausztrália A földi mágneses mező gyengülése Antarktisz
A családok számának alakulása az elmúlt 600 millió év során tengeri élőlényekre vonatkoztatva
Az élővilág fejlődése a mezozoikumban Növényvilág: Felső-perm – alsó-kréta: mesodendrikum Triász: szárazságtűrő, nyitvatermő fajok (szágópálma) Jura: egyre nagyobb szerephez jutnak a fenyőfélék (Araucaria-, Sequoia-, Pinusfélék) Kréta: megjelennek a zárvatermők, visszaszorulnak a nyitvatermők
Az élővilág fejlődése a mezozoikumban Állatvilág (gerinctelenek): A tengerekben az ammoniteszek és a belemniták (a szépiák őse) uralkodnak, megjelennek a korallok
Az élővilág fejlődése a mezozoikumban Állatvilág (gerincesek): Jellemző a hüllők uralma DINOSAURIA csoport (triász-kréta) Plateosaurus, triász, növényevő Megalosaurus, jura, ragadozó Iguandon, kréta, növényevő
A DINOSAURIA csoportnál elkülönül a - hüllő medencéjűek Cetiosaurus Compsognathus
- madár medencéjűek Camptosaurus Archeopterix
A kréta végi kihalás Kihalt a fajok 26-70 %-a (a szárazföldön elsősorban a hüllők, a tengerekben a nyílttengeri élőlények) A kihalás alig érintette a növényvilágot Okok: A légköri szén-dioxid tartalom növekedése (vulkanizmus) Klímaváltozás Meteorit becsapódás
Az élővilág fejlődése a harmadidőszakban A tengeri élővilágban tömegesen jelentek meg a nagyforaminiferák Virágkorukat élték a csigák, kagylók, tengeri sünök A kétéltűek és a hüllők jelentősége háttérbe szorult Robbanásszerű fejlődésnek indultak az emlősök (méhlepényesek) Andrewsarchus
Az élővilág fejlődése a harmadidőszakban A paleocénben világszerte elterjedtek a rágcsálók Megjelennek az őspatások (a páros és páratlanujjú patások, az ormányosok, cetek őse) A miocénben jelenik meg a Dryopitehecus Eohippus A zárvatermők elterjedésének ideje Az eocénben elkülönültek a lombhullató mérsékelt övi növények az örökzöldektől A miocéntől kezdtek kialakulni a mai növénytársulások
Negyedidőszak Kialakul a szárazulatok és tengerek mai megoszlása Glaciálisok, interglaciálisok
Az őslénytan szent helyei: CSÚCSLELŐHELYEK Burgess pala, kambrium Solnhofen, júra Mazon Creek, karbon Green River, eocén Rancho La Brea, pleisztocén Csengzsiang, kambrium Burgess pala, kambrium Auca Mahuevo, kréta Ediacara, vend
KONKLÚZIÓ A nagyméretű kihalások egyetlen okkal nem magyarázhatók Valószínű, hogy földi és földön kívüli okok együttes negatív megjelenésével van kapcsolatba
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET