ALAPFOGALMAK

1. ALAPFOGALMAK • Őslénytan (paleontológia): a földtörténeti múlt életének tudománya - történettudomány • Kihalt szervezetek + mai szervezetek múltja • Kövületek felhasználása az egykori élet rekonstruálására (korlátozott lehetőségek a megközelítések tudománya)

2. Dinosauruszok: a „legnépszerűbb” ősállatcsoport Első lelet: Anglia 1822, Mary Ann Mantell: foglelet Elképzelés: óriás leguán (=Iguana) foga Iguanodon (=„ Iguana fog”) 8-9 m hosszú, 5 m magas, 5 t További fogak is előkerültek; Az első rekonstrukció hibás: az árszerűen kihegyesedő hüvelykujját a képzeletbeli koponyájára helyezték.

3. Paleontológia: önálló tudomány PaleontológiaBiológia (neontológia) történetiség Fókuszban: a szilárd váz, elhalt szervezetek életműködés sorsa PaleontológiaGeológia biológiai tárgykör

4. A paleontológia alappillérei: • - biológia • - geológia • Paleontológia kapcsolata a kőzettannal : bioszféra egy része beépül a litoszférába • Fosszíliák: • ANYAGISÁG • TÉRBELISÉG • IDŐBELISÉGFÖLDTÖRTÉNET

5. Kainozoikum Mezozoikum Paleozoikum Prekambrium A FÖLD TÖRTÉNETE (Géczy B. 1984 nyomán):

6. AZ ŐSLÉNYTAN ELŐTÖRTÉNETE 1. Fosszíliák gyűjtése 2. Értékelésük Bronzkori leletek között fosszília gyűjtemény Középkor: „fosszília minden, ami a Föld mélyéből előkerül” XVII – XVIII. sz.: fosszíliák leírása (pontos megfigyelések) Binominális nomenklatúra: Linné-féle kétnevű nevezéktan 1758 után Carl von Linné 6

7. A FOSSZÍLIÁKKAL KAPCSOLATOS ELKÉPZELÉSEK I. A FOSSZÍLIÁK A TERMÉSZET JÁTÉKAI – Arisztotelész II. XVII – XVIII. sz.: ÖZÖNVÍZELMÉLET „A fosszíliák a vízözön szomorú tanúi” 1. Minden fosszília egyidős (egy özönvíz volt) 2. Valamennyi fosszília rokona ma is él (Noé minden fajt felvett a bárkára)

8. A helyes megközelítés: • A FOSSZÍLIÁK EGYKORI ÉLŐLÉNYEK Már az ókori görögök is…: „A fosszilis kagylók és csigák az egykori tengerekben élt állatok maradványai” Xenophanész – pároszi dombok Leonardo da Vinci montferratoi hegyvidék, 1505 8

9. William Smith, 1796 – dél-angliai jura tanulmányozása a fosszíliák gyakorlati hasznának felismerése „ Minden rétegnek megvan a maga jellegzetes fosszíliája” RÉTEGTAN (sztratigráfia) Smith földtani térképe Angliáról, 1815

10. A TUDOMÁNYOS ŐSLÉNYTAN CUVIER, Georges 1769 -1832 Az összehasonlító anatómia megteremtője (gerincesek) 1796: „A mamut más fajhoz tartozik, mint a ma élő két elefántfaj.” Minden szervet működésével együtt vizsgált Szervezet = funkciók szoros összessége A fosszíliából (a „részből”) következtetni lehet a szervezetre („egészre”) „Egyetlen csontból az egész állat rekonstruálható”

11. CUVIER(folytatás) FIXISTA (a fajokat változatlannak tekinti) KATASZTRÓFAELMÉLET a különböző rétegekre jellemző különböző fosszília-együttesek katasztrófákkal magyarázhatóak – a katasztrófákat új fajok bevándorlása követi (a francia forradalom kora!)

12. LAMARCK, Jean-Baptiste 1744-1829 Gerinctelenek rendszerezése az összehasonlító anatómia alapján Felfigyel a mai és kihalt csoportok hasonlóságára „A fejlődés lassú tökéletesedési folyamat, beláthatatlan földtörténeti időt igényel.” A fejlődés átalakulás (transzformáció), de nem folyamatos tökéletesedési folyamat (perfekció), vannak vakvágányok

13. Lamarck (folytatás) Pesszimizmusa: a pusztító ember Felmerült benne az ökológiai egyensúly megbontása és a környezetvédelem: a meggondolatlanság az ember pusztulásához vezet (nagyemlősök kiirtása, erdőirtás, talajpusztulás) A „biológia” kifejezés Lamarcktól származik

14. Lamarck (folytatás) A szerzett tulajdonságok öröklődése (zsiráf) Nem ismerte fel a természetes kiválogatódás jelentőségét

15. Charles Lyell (1797-1875) A modern geológia megalapítója AKTUALIZMUS: maiság elve A jelen a múlt kulcsa A változás lassú és állandó Lamarckhoz hasonlóan tagadja a katasztrófákat Hatása Darwinra

16. 200 ÉVVEL EZELŐTT SZÜLETETT DARWIN

17. DARWIN, Charles 1809 – 1882 Darwin utazása a Beagle nevű hajón

18. Világkörüli útja (Amazonas vidék, Galapagos-szk.) Felismerései: fosszilis és élő csoportok közötti rokonság a fizikai világ változik (Lyell aktualizmusa) Első földtani-őslénytani munkája a korallzátonyok keletkezéséről Evolúciós elmélete (Darwin-pintyek, Galapagos) Létért folyó harc (bélyegek kialakulása, amelyek segítik a túlélést)

19. Darwin megfigyelései, felfedezései Atollok keletkezése

20. A galapagosi evolúció jelképei: a Darwin pintyek (2 millió év)

21. Darwin pintyek

22. DARWIN: A FAJOK EREDETE (1859) • Alapeszméje: • az utódok száma több, mint ami fennmaradhat • az utódok nem egyformák, kissé eltérnek egymástól és szüleiktől • az utódok közt szükségszerűen elindul a létért folyó harc • a harc során a legkedvezőbb változatok maradnak meg • a kiválogatódás eredményeként a szervezetek alkalmazkodnak a környezetükhöz

23. Fosszíliák, fosszilizáció Fosszília (ősmaradvány, kövület) A földtörténeti múltban élt szervezetek szilárd vagy lágy részeinek, életműködéseinek a kőzetté válás során fennmaradt nyoma.

24. Fosszilizáció Az elhalt szervezetek vagy azok élettevékenységének nyomát rögzítő folyamat. Szükséges: GYORS BETEMETŐDÉS (+SZERENCSE!)

25. Betemetődés: védi a szervezetet a fizikai, kémiai, biológiai pusztulástól a hullámverés, vízmozgás őrlő hatásától a váz kioldásától idegen szervezetektől főleg a tengeri környezetre jellemző (de: szárazföldön spec. körülmények pl. vulkanizmus - Ipolytarnóc)

26. A fosszíliák csoportosítása • Valódi fosszíliák – maradványok, amelyek maguktól az élőlényektől maradtak fenn • Nyomfosszíliák – az egykori élőlények különböző élettevékenységeit megőrző maradványok • 1. Valódi fosszíliák • a)Változatlan maradványok – ritka • (berezovkai mamut 1901),

27. Sokkal gyakoribbak a bizonyos átalakulásokat szenvedett maradványok (b),c),d) stb. – lásd később)

28. 1. Valódi fosszíliák (folytatás) b) Szénülés: növények- anaerób közeg ( a levél anyaga, az állat lágyteste is megmaradhat) Gesztenye és tölgy levele

29. c) Átkristályosodás szilárd vázú szervezeteknél gyakori megmarad az eredeti kémiai összetétel, de a szerkezet megsemmisül (pl. instabil aragonit kalcittá alakul) d) Kövesedés - fosszilis csontok a váz eredeti üregeit oldatokból kiváló ásványi anyagok (mész, kova, vasvegyületek) töltik ki (fosszilis csontok súlya, színe!)

30. e) Anyagkicserélődés Az eredeti anyagot molekuláról molekulára helyettesíti az oldatok- ból kiváló új ásványi anyag (kovásodás - növények sejtfalának cellulóz anyagát amorf kvarc váltja fel) (néha pirit vagy markazit épül be a váz helyére)

31. f) Lenyomat keletkezése csupán az alak és forma őrződött meg, a fosszilizálódott anyag már nincs meg A lenyomat a maradvány üres helye a kőzetben Galácz A. – Monostori M. (1977) nyomán

32. g) Kitöltődés (gyorsbetemetődés, a vázanyag kioldódása, kitöltődés) h) Kőbél keletkezése betemetődés, kitöltődés, majd a szilárd váz feloldódik Egyes csoportok (ammoniteszek): díszített kőbél Galácz A. – Monostori M. (1977) nyomán

33. 2. Nyomfosszíliák Életnyomok, amelyeket az élőlény maga után hagyott az aljzaton. Ipolytarnóc, lábnyomos homokkő (A fotó a Magyar Állami Földtani Intézetben készült) Féreglakócsövek pörgekarúak vázán

34. Betemetődés • A betemetődés helye szerint megkülönböztetünk • autochton és allochton beágyazódást • Autochton beágyazódás – az eredeti élőhelyen történő beágyazódás (kövesült erdők függőleges törzsei, életnyomok) • Allochton beágyazódás – szállítódás (levegőben, vízben, vízzel sodort üledékkel) • - szelektálódás, osztályozódás, irányítódás, • - az üledéktömörödés során deformáció

35. Autochton beágyazódás • Élethelyzetben megőrződött mocsárciprus törzsek a • bükkábrányi lignitbányában (8 Ma)

36. 2. Allochton beágyazódás Forrás: Géczy B. 1978: Őslénytan

37. Forrás: Géczy B. (1978): Őslénytan

38. Fosszíliák nyomon követhető az egyes növény- és állatcsoportok időbeli megjelenése, testfelépítése, kihalása • Az őslénytan 2 szempont szerint vizsgálódhat • Egy adott időszak összes élőlénye rekonstruálhatjuk, hogy milyen volt az élővilág a földtörténet egy időszakában S, D

39. 2. Egy élőlénycsoport kiválasztása, nyomonkövetése rekonstruálható a csoport fejlődéstörténete Pakicetus Ambulocetus Rodhocetus Basilosaurus Út a bálnákhoz

40. Földtani szempontból a ősmaradványok • - Kőzetalkotók • - Korjelzők • - Környezetjelzők ”Kagylósmészkő” Diatomitbánya Környezetjelző zátonyépítő korall Korjelző ammonitesz (Hildoceras bifrons)

41. I. A FOSSZÍLIÁK KŐZETALKOTÓ SZEREPE Biogén kőzetek (biolitok) Fitolitok és… Lignitbánya, Bükkábrány Radiolarit

42. … és zoolitok

43. II. A FOSSZÍLIÁK KORJELZŐ SZEREPE Az üledékes kőzetek korának ismerete megkönnyíti a nyersanyagkutatást Forrás: Báldi T. 1978: A történeti földtan alapjai

44. 1. BIOKRONOMETRIA – az egyedfejlődés apró, ismétlődő mozzanatait használja fel időmérésre dendrokronometria tengeri szervezetek: növekedési vonalak napi- havi - évi ritmus szerint változhatnak (nappal-éjszaka, apály-dagály, hideg évszak- meleg évszak) - Rugosa korall Paleozoikum elején: 420 nap/év

45. 2. BIOKRONOLÓGIA: időtagolás a tényleges biológiai események • alapján. • Természetes időtagolás a törzsfejlődés fordulópontjainak • kitűzésével. • Biokronológiai határ : pl. dinoszauruszokat felváltják az emlősök (ez a szárazföldön), vagy a tengerekben kihalnak az ammoniteszek – ez megegyezik a mezozoikum/kainozoikum geokronológiai határral • A biokronológia vezérfonala a törzsfejlődés visszafordíthatatlansága • INDEXFOSSZÍLIÁK (=vezérkövületek) – a biokronológiai tagolás • kilométerkövei

46. II. A fosszíliák környezetjelző szerepe Élőlények szoros kapcsolata a környezettel testfelépítés, életmód Alaki konvergencia (cápa – halgyík – delfin)

47. Környezetjelző szerep (folyt.) I. A maiság elve A jelen a múlt kulcsa (nem mindig igaz!) (Nehezen alkalmazható, ha ma nem élnek rokonaik II. Forma – funkció – környezet A kihalt csoportok esetében is következtethetünk a környezetre a) Fatörzsek évgyűrűi (forma) – szakaszos növekedés (funkció) – évszakosan változó környezetre utal b) Lófélék fogazata – növényevő táplálkozás – egykori füves pusztai környezet III. A fosszília és a beágyazó kőzet vizsgálata A kőzet jellemzői A fosszília elhelyezkedése

48. Jó környezetjelzők: azok a csoportok, amelyek egy hosszabb földtörténeti időtartam alatt állandó környezeti feltételek mellett éltek testfelépítésükben sem következett be változás ÉLŐ KÖVÜLETEK – a legjobb környezetjelzők. Több száz millió év alatt alig változtak. Ginkgo biloba Sphenodon punctatus