33.6:

33.6: Zapis kopalny

Name: Zapis kopalny
Uploaded: 2020-02-27T08:54:12+00:00
Duration: 2 min 56 s
Description: Zapis kopalny dokumentuje tylko niewielki ułamek wszystkich organizmów, które kiedykolwiek zamieszkiwały Ziemię. Fosylizacja jest rzadkim procesem, a większość organizmów nigdy nie staje się

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Biology

The Fossil Record

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Previous Video

33.5: The Evidence for Evolution

Next Video

33.7: Convergent Evolution

24,755 Views

•

02:56 min

•

February 27, 2020

Zapis kopalny dokumentuje tylko niewielki ułamek wszystkich organizmów, które kiedykolwiek zamieszkiwały Ziemię. Fosylizacja jest rzadkim procesem, a większość organizmów nigdy nie staje się skamieniałościami. Co więcej, zapis kopalny zawiera tylko skamieniałości, które zostały odkryte. Niemniej jednak w zapisie kopalnym dominują skamieniałości skał osadowych długowiecznych, licznych, twardych organizmów. Skamieniałości te dostarczają cennych informacji, takich jak forma fizyczna, zachowanie i wiek organizmu. Badanie zapisu kopalnego pomaga naukowcom umieścić skamieniałości w kontekstach geologicznych (np. era paleozoiczna; 250-570 milionów lat temu) i ewolucyjnych (np. pierwszy organizm czworonoga).

Na przykład ewolucja wielorybów jest jednym z najlepiej zbadanych przykładów zmian ewolucyjnych w zapisie kopalnym. Współczesne wieloryby wywodzą się od lądowego, czworonożnego przodka, który przeszedł z lądu z powrotem do wody. Przednie kończyny przodków wielorybów przekształciły się później w płetwy ułatwiające pływanie, podczas gdy ich tylne kończyny zniknęły. Zapis kopalny ujawnia lądowych (np. Indohyus), półwodnych (np. Ambulocetus) i wodnych (np. Dorudon) przodków wielorybów we wczesnej erze kenozoicznej – prawie 50 milionów lat temu. Zarówno współczesne, jak i wymarłe organizmy mogą pomóc naukowcom w zrozumieniu życia na Ziemi.

Zapis kopalny nie tylko pokazuje zmiany ewolucyjne w samych organizmach, ale także ujmuje zmiany w różnorodności biologicznej. Skamieniałości z całej ery paleozoicznej rejestrują stopniowe pojawianie się zwierząt (np. stawonogów morskich, takich jak trylobity), roślin (np. drzew Gilboa) i grzybów (np. Prototaksyty). Dowody kopalne odzwierciedlają również masowe wymieranie gatunków w czasie ewolucji. Naukowcy rozpoznają pięć głównych wydarzeń wymierania, w których zniknęło ponad 75% wczesnych gatunków. Na przykład masowe wymieranie w późnej erze paleozoicznej zniszczyło wyżej wymienione organizmy.

Skamieniałości umożliwiają naukowcom rekonstrukcję opisów życia na Ziemi. Na przykład wymieranie ma tendencję do powodowania promieniowania różnych gatunków mających wspólnego przodka. Po masowym wymieraniu w późnej erze paleozoicznej, dowody kopalne potwierdzają, że era dinozaurów rozpoczęła się i trwała przez prawie 180 milionów lat (tj. erę mezozoiczną; 65-250 milionów lat temu). Inne masowe wymieranie miało miejsce w późnej erze mezozoicznej, kiedy to rozpoczęła się era ssaków, która trwa do dnia dzisiejszego (tj. era kenozoiczna; 65 milionów lat temu – obecnie). Tak więc zapis kopalny potwierdza pochodzenie gatunków i służy jako podstawowe narzędzie do zrozumienia ewolucji.

Transcript

Dinozaur Triceratops żywił się roślinami i miał około 8 stóp wysokości. Naukowcy wywnioskowali jego kształt, rozmiar i zachowanie na podstawie skamieniałości, zachowanych szczątków lub odcisków, takich jak odciski stóp, kości i zęby.

Większość organizmów nie ulega skamieniałości po śmierci. Rozkładające się, takie jak bakterie i grzyby, oraz padlinożercy, tacy jak muchy i chrząszcze, zazwyczaj niszczą tkanki, zanim dojdzie do fosylizacji. Tkanki miękkie, takie jak mięśnie, pióra i sierść, często znikają, podczas gdy tkanki twarde – w tym kości, zęby i muszle – częściej pozostają.

Skamieniałości, takie jak mamut pokryty lodem czy pająk zakonserwowany w bursztynie, dają niezwykle rzadki wgląd w nienaruszone, wczesne formy życia.

Skały osadowe dostarczają najwięcej skamieniałości, zwłaszcza w postaci fragmentów, a nie całych organizmów.

Skamieniałości osadowe powstają, gdy osady, takie jak piasek lub błoto, grzebią organizm lub jego ślady. Ciśnienie i ciepło przekształcają warstwy w skałę, tworząc skamielinę. Te warstwy lub warstwy skał osadowych gromadzą z czasem skamieniałości.

Stratygrafia – nauka zajmująca się badaniem warstw osadzonych w czasie i przestrzeni – pozwala naukowcom określić względny wiek skamieniałości.

Na przykład warstwy tworzą się poziomo, a nowsze warstwy tworzą się nad starszymi warstwami. W związku z tym naukowcy uważają, że skamieniałości spoczywające w niedawno osadzonych warstwach są młodsze niż skamieniałości występujące na większych głębokościach.

Datowanie radiometryczne pozwala naukowcom określić rzeczywisty wiek skamieniałości na podstawie znanego okresu połowicznego rozpadu izotopów promieniotwórczych.

Na przykład wszystkie żywe organizmy gromadzą zarówno węgiel-12, jak i radioaktywny izotop węgla-14. Kiedy organizm umiera, ilość węgla-12 pozostaje stała, podczas gdy ilość węgla-14 maleje. Naukowcy mogą zmierzyć stosunek węgla-14 do węgla-12 w kopaleniu, aby oszacować jego rzeczywisty wiek.

Cała kolekcja skamieniałości, czyli zapis kopalny, dokumentuje historię życia i dostarcza dowodów na ewolucję. Znaczące wydarzenia, takie jak masowe wymieranie dinozaurów, późniejsza eksplozja różnorodności ssaków, a nawet ewolucja człowieka, znajdują odzwierciedlenie w zapisie kopalnym.

Zapis kopalny jest jednak niekompletny i tendencyjny, ponieważ gatunki krótkotrwałe, rzadkie i o miękkim ciele są słabo reprezentowane. Skamieniałości stanowią tylko niewielki ułamek wszystkich gatunków, które kiedykolwiek zamieszkiwały Ziemię.