Tematy seminariów - rok 2006

• Wtorek 11 grudnia 2006: godz. 11:00
mgr Michał Poros (IPAL):

Późnokambryjskie ichocenozy z Wiśniówki Dużej (Góry Świętokrzystkie) i ich znaczenie paleoekologiczne

Późnokambryjskie utwory klastyczne odsłonięte w czynnym wyrobisku Wiśniówka Duża zawierają bogatą i zróżnicowaną ichnofaunę określaną za Radwańskim i Roniewiczem (1963) jako ichnocenoza trylobitowa z uwagi na dominację śladów aktywności życiowej tych organizmów. W pracy podjęto próbę wydzielenia w skompletowanym z Wiśniówki Dużej materiale zespołów skamieniałości śladowych, zawierających charakterystyczne ichnorodzaje i wskazania na zależności, jakie występują między tymi zespołami a wykształceniem facjalnym osadów.

Wydzielono łącznie cztery ichnocenozy: ichnocenoza Cruziana-Rusophycus, ichnocenoza Treptichnus, ichnocenoza Scolithos, ichnocenoza Bergaueria. Radwański i Roniewicz (1960, 1963) zwrócili uwagę, że skamieniałości śladowe występują głównie w wyższej części profilu, gdzie dominują cienkoławicowe piaskowcwe kwarcytowe, mułowce i iłowce. Przy rozpatrywaniu poszczególnych sekwencji i dystrybucji śladów organicznych w ich obrębie te ogólne zależności w znacznym stopniu się komplikują. Zespoły nor żerowiskowych charakterystyczne dla ichnocenozy Treptichnus wykazują największą frekwencję w obrębie sekwencji mułowcowo-ilastych, zarówno na dolnych powierzchniach ławic, jak i w ich obrębie.

Ślady spoczynku i przemieszczenia się trylobitów ujęte w ichnocenozę Cruziana-Rusophycus oraz ślady aktywności życiowej ukwiałów (ichnocenoza Bergaueria) dominują w sekwencjach złożonych głównie z piaskowców i mułowców kwarcowych, przy czym domichnia ukwiałów spotyka się głównie w słabo zbioturbowanych przez inne organizmy piaskowcach kwarcytowych. Pionowe nory mieszkalne i struktury ucieczkowe związane z ichnocenozą Scolithos stwierdzono w pojedynczych ławicach piaskowców i mułowców kwarcowych. Stwierdzone zależności między strukturą ekologiczną zespołów skamieniałości śladowych a wykształceniem facjalnym osadów w poszczególnych sekwencjach sugerują, że zmianom facjalnym nie towarzyszyły większe zmiany batymetryczne.

Głównym czynnikiem ekologicznym, który decydował o zasiedlaniu środowisk przez zespoły bezkręgowców czy odpowiedniej strategii życiowej organizmów była frakcja osadu i stopień kohezji ziaren mineralnych, a także częściowo z nimi związana zawartość substancji pokarmowych w osadzie. Struktura ekologiczna zespołów skamieniałości śladowych z Wiśniówki Dużej jest zdominowana przez fodichnia osadożerców oraz cubichnia, repichnia i pascichnia osadożerców, drapieżców i filtratorów, które stanowiły endo- i epibentos wagilny (trylobity, priapulidy, pierścienice). Ubóstwo śladów aktywności życiowej filtratorów prowadzących częściowo osiadły tryb życia, występujących tylko w niektórych warstwach piaskowców, jako domichnia ukwiałów (Bergaueria) może świadczyć o znacznej niestabilności warunków środowiskowych na dnie płytkiego zbiornika. Potwierdzałoby to tym samym hipotezę Dżułyńskiego i Żaka (1969) o dynamicznym, płytkowodnym charakterze środowiska sedymentacji formacji piaskowców z Wiśniówki i tworzeniu się jej w warunkach stale zmieniającego się układu mielizn i wysepek, zbliżonego to tego jaki występuje na współczesnych szelfach m.in. w rejonie Florydy.

---

• Wtorek 30 maja 2006: godz. 10:00
dr Andriej G. Sennikov, Moskwa:

Globalny kryzys ekologiczny na granicy P/T w świetle badań nad unikatowym kompleksem biotycznym stanowiska Viazniki (centralna Rosja)

Stanowisko Viazniki odkryte w XIX w, eksploatowane w latach 50-tych XX wieku i ostatnio w latach 2003-2004 obejmuje aluwialne utwory datowane na najwyższy perm, z bogatym zespołem kręgowców (płazów, gadów i ryb), bezkregowców (małży, malżoraczków i konchostraków) oraz makro i mikro szczatków roślinnych. Zespół ten wykazuje charakter przejściowy pomiędzy permem a triasem, dokumentując początek generalnej przebudowy fauny na granicy P/T. Znamienne jest zastąpienie permskiego typu dużych drapieżców z grupy Gorgonopsia, drapieżnikami archozaurowymi typu triasowego (Proterosuchidae).

---

• Czwartek 23 marca 2006: godz. 10:00
dr Kenneth Johnson (Natural History Museum, London):

Late Cenozoic history of Caribbean coral reefs and reef corals

Coral reefs are the most diverse and productive ecosystems in the modern ocean. During the past decades, there has been rapid ecological change on reef systems worldwide, and ecosystem managers are struggling to untangle the complex consequences of human impacts that act on local, regional, and global scales. However, Earth History includes many intervals of rapid environmental change that have affected coral reef systems that can provide the baseline information required to understand the response of reef ecosystems to environmental change.

During the past 15 years I have been working with colleagues to understand the biotic and environmental history of Caribbean reef systems through analysis of the stratigraphic and ecological distribution of zooxanthellate coral species from Late Oligocene to Late Pleistocene deposits from throughout the region. Species occurrences are based on specimens from large new collections placed into up-to-date stratigraphic and paleoenvironmental context and identified using consistent taxonomic framework. Analysis of the compilation indicates that there were two episodes of accelerated ecological change in the regional coral biota since the Oligocene that are correlated with changing regional oceanographic conditions. The first occurred during the Early Miocene and comprised a regional extinction of coral genera and species and the demise of widespread Late Oligocene reef building. This transition is associated with a regional increase in surface productivity. New taxa began to appear in the Early Miocene and regional diversity slowly increased to a Late Pliocene maximum. Extensive reef building did not resume until after a Plio/Pleistocene decrease in regional surface productivity that also resulted in the extinction of approximately one half of the Pliocene fauna. The surviving depauperate fauna constructs modern Caribbean reefs.

Contrary to expectations of high reef-coral diversity on coral reefs in oligotrophic seas, these paradoxical results suggest that both local and regional zooxanthellate coral diversity is actually higher during periods of high planktonic productivity but only weak reef development.

---

• Środa 8 marca 2006: godz. 10:00
dr Denis Bates (Institute of Geography and Earth Sciences University of Wales Aberystwyth UK):

From TEM to SEM to FEM: Dendroids and other graptolites

The study of graptolite ultrastructure started – and continues – with Transmission Electron Microscopy (TEM). It has so far yielded the finest detail, as in the classic work of Urbanek & Towe in the 1970’s. However, it gives only a two-dimensional view.

From the 1970’s, the Scanning Electron Microscope (SEM) has been used to obtain three-dimensional views, although its resolution has been an order of magnitude less than that of the TEM.

In recent years, the Field Emission Microscope (FEM), essentially an improved version of the SEM, has enabled three-dimensional resolution to approach that of the TEM. FEM micrographs of the dendroids Acanthograptus, Dendrograptus, Desmograptus and Dictyonema, and of Mastigograptus, will show some results of recent work.

---

• Poniedziałek 27 lutego 2006: godz. 10:00
dr Kenneth Monsch (Uniwersytet Wrocławski:

„PhyloCode”, czyli, taksonomia alternatywna – czy paleontolodzy powinni ją stosować?

Ustalana przez ostatnie 250 lat praktyka taksonomiczna jest obecnie obalana, co może mieć konsekwencje także dla paleontologii systematycznej. Niektórzy systematycy, inspirowani głównie przez Kevina de Queiroza i Jeana Gauthier, stwierdzają, że obecne klasyfikacje nie mogą przedstawiać filogenezy wystarczająco precyzyjnie, mimo wymagań nowoczesnej taksonomii. W związku z tym, ci taksonomowie odrzucają nomenklaturę tradycyjną na korzyść alternatywnej „Nomenklatury Filogenetycznej” (NF). Metodologie NF są przedstawione w tak zwanym „PhyloCode” (czyli, Kodeksie Filogenetycznym), dokumencie, który obecnie jest dostępny tylko w Internecie. Zamiarem jego twórców jest, aby zastąpił tradycyjne Międzynarodowe Kodeksy Nomenklatury (Zoologicznej, Botanicznej, oraz Bakterii). NF zakłada zanik rang hierarchicznych, nazw binomialnych gatunków i klasyfikacji formalnych. Ponadto, nazwy powinny zostać zdefiniowane na podstawie kształtu kladogramu (np. wszyscy potomkowie wspólnego przodka Archaeopteryx i Metornithes w drzewie Padiana i in., 1999, stanowią klad Aves), chociaż definicje te można ostatecznie także opierać na apomorfiach. W momencie, gdy nazwa i jej znaczenie zostaną ustalone, dana kombinacja nie będzie mogła ulegać zmianom. Według powyższych reguł, nomenklatura powinny stać się niezmienna, zrozumiała, i filogenetyczna. PhyloCode nie został wykreowany specjalnie dla paleontologów, ale dla wszystkich taksonomów. Jednak warto podkreślić, że wiele paleontologów wzięło udział w stworzeniu zasad tego kodeksu. Gorący zwolennicy NF wśród nich argumentują, że ona ma wiele zalet korzystnych dla paleontologii. Przykładem problemu, który może rozwiązać nowa nomenklatura, jest nieścisłość terminologiczna, wynikająca z różnych koncepcji nazw (zależnie od tego, czy nazwa obejmuje przedstawicieli niższego piętra kladogramu czy nie), co powoduje brak porozumienia między paleontologami i neontologami. Ściśle określone nazwy według PhyloCode zapobiegłyby temu problemowi. Mimo zalet NF, będę argumentować, dlaczego korzystne jest zachowanie tradycyjnej taksonomii i wykażę, dlaczego zaproponowana alternatywa wydaje się problematyczna zwłaszcza dla paleontologii. Między innymi, zwrócę uwagę na korzyści systemu tradycyjnego dla pracy nad niekompletnymi skamieniałościami.

---

• Poniedziałek 6 lutego 2006: godz. 10:00
doc. dr hab. Andrzej Pisera (IPAL):

Biosilifikacja u gąbek: jak powstaje desma litistidów?

Igły krzemionkowe gąbek zbudowane są z uwodnionej bezpostaciowej krzemionki SiO2 x nH2O (opal). Ich budowa i powstawanie są ciągle słabo poznane, lecz większość wykazuje złożoną budowę wewnętrzną. Igły posiadają organiczną strukturę osiową zbudowaną z silikateiny (białko enzymatyczne) zwaną filamentem osiowym (axial filament), wokół którego następuje polimeryzacja krzemionki w mniej lub bardziej regularnych warstwach. Choanosomalny (wewnętrzny) szkielet litistidów (polifiletyczna grupa Demospongiae) zbudowany jest z połączonych ze sobą w wyniku artykulacji igieł zwanych desmami. Mają one niezwykle zróżnicowane kształty, urzeźbienie oraz geometrię (igły jednosiowe, wielosiowe, czteroosiowe i bezosiowe), co stanowi jeden z elementów klasyfikacji litistidów. Również ich budowa wewnętrzna i szczegóły rozwoju są bardziej skomplikowane niż u większości pozostałych gąbek krzemionkowych. Niektóre grupy litistidów nie wykazują obecności filamentu osiowego. U wszystkich litistidów krzemionka początkowo jest odkładana w formie granularnej o zróżnicowanej morfologii i rozmiarach u różnych grup tych gąbek, a dopiero bardziej zaawansowane stadia pokazują strukturę laminarną złożoną z nanoziaren. Takie zróżnicowanie potwierdza polifiletyczny charakter tej grupy gąbek. U tych form, które posiadają filament osiowy, jego wzrost jest hamowany bardzo wcześnie w rozwoju i dalsza polimeryzacja krzemionki odbywa się poza kontrolą filamentu osiowego. Obserwacje kształtu i urzeźbienia desm wskazują na genetyczną ich kontrolę poprzez silicalemmę i/lub inne podobne błony komórkowe.

---

• Poniedziałek 9 stycznia 2006: godz. 13:00
prof. Józef Kaźmierczak (IPAL):

Postacie CaCO3 z kultur mat sinicowych Morza Północnego: znaczenie dla interpretacji morfogenezy stromatolitów wapiennych

Współautorzy: T. Fenchel i M. Kühl (Marine Biological Laboratory, University of Copenhagen), B. Łącka i M. Kuźniarski (Instytut Nauk Geologicznych PAN), S. Kempe (Institut f. Angewandte Geowissenschaften TU Darmstadt), K. Małkowski, B. Kremer i C. Kulicki (Instytut Paleobiologii PAN)

Celem seminarium jest przedstawienie postaci węglanu wapnia wytrąconych w monitorowanych mikrosensorami morskich matach sinicowych z Nivå Bay (Øresund), hodowanych przez ponad trzy lata w Laboratorium Biologii Morza Uniwersytetu Kopenhaskiego w Helsingør. W badanych matach występują dwie wyraźnie różne grupy morfologiczne CaCO3: (1) submikrometrowe anhedralne ziarna Mg-kalcytu wytrącane w śluzie u podstawy żywych warstewek sinicowych, i (2) mieszane ziarna Mg-kalcytu/aragonitu w formie ponad mikrometrowych rozmiarów ziaren anhedralnych i subhedralnych, hemisfer, hantli (dumbbells), oraz agregatów sztyletowatych (dagger-like) i rombowych kryształków), powstające w strefach aktywności purpurowych bakterii siarkowych rozkładających martwą biomasę sinicową. Wyniki pomiarów stosunków trwałych izotopów węgla (δ¹³C) wykonanych dla obydwu grup ziaren CaCO3 wykazały, że ziarna wytrącone w strefie żywych sinic są około 2‰ cięższe (dzięki preferencyjnemu pobieraniu z otoczenia lżejszego węgla przez fotosyntetyzujące sinice) w porównaniu z ziarnami powstałymi w strefie bakterii purpurowych, gdzie istnieje nadwyżka lekkiego izotopu węgla pochodzącego z rozkładanej biomasy sinicowej. Wskaźniki nasycenia wyliczone w stosunku do kalcytu i aragonitu wewnątrz hodowanych mat wskazując wysoki stopień przesycenia we wszystkich wytrącających CaCO3 strefach mat. To wysokie przesycenie, w porównaniu ze znacznie niższym stopniem nasycenia węglanami wapnia charakteryzującym naturalne środowisko tych mat, jest wynikiem znacznie wyższego, w warunkach hodowlanych, poziomu pH i węglanowej alkaliczności, wygenerowanych wewnątrz mat przez ich aktywność metaboliczną, a także zwiększonego stężenia Ca²⁺ uwolnionego pośmiertnie ze śluzu i innych polimerów otaczających za życia komórki sinic. Postacie CaCO3 wytworzone przez badane maty sinicowe są prawie identyczne z z postaciami CaCO3 uzyskanymi w eksperymentach z innymi kulturami bakteryjnymi i bakteryjnie dekomponowaną biomasą sinicową umieszczoną w środowisku bogatym w Ca²⁺. Może to być dowodem uniwersalności takich procesów. Uzyskane wyniki dają podstawę do reinterpretacji morfogenezy niektórych dzisiejszych i kopalnych stromatolitów, szczególnie tych powstałych w wyniku in situ fizjochemicznego wytrącania węglanu wapnia.

<< powrót