Skamieniałości przewodnie

Co to są skamieniałości przewodnie?

Skamieniałości przewodnie to skamieniałości wybranych gatunków, rodzajów lub większych grup (czyli wyższych taksonów) zwierząt i roślin, które spełniają następujące warunki:

  1. Zwierzęta lub rośliny, które pozostawiły skamieniałości, żyły w krótkim (w geologicznej skali czasu) odcinku dziejów Ziemi. „Krótki” w geologicznej skali czasu może oznaczać od kilkuset tysięcy do kilku milionów lat. O takich zwierzętach i roślinach możemy powiedzieć, że szybko ewoluowały.
  2. Organizmy te żyły na jak największych obszarach Ziemi (czyli miały szerokie rozpowszechnienie geograficzne).
  3. Zamieszkiwały jak najwięcej maksymalnie zróżnicowanych środowisk (na przykład na obszarach całych mórz i oceanów, a nie tylko na dnie mórz, na głębokościach ograniczonych do wąskiego przedziału). Dobrze, jeśli organizmy te tolerowały też zmiany temperatur, zasolenia, jakości wody.  Biolodzy określają takie zwierzęta i rośliny, wykazujące szeroką tolerancję na zmiany czynników środowiskowych, mianem eurybiontów.
  4. Były bardzo liczne i zachowały się licznie w skałach. Te dwa czynniki nie zawsze idą w parze: organizmy bezszkieletowe są często liczne, ale słabo zachowują się w skale. Większość skamieniałości przewodnich to zwierzęta posiadające twardy szkielet. W przypadku roślin duże znaczenie mają warunki sedymentacji, czyli powstawania osadu, a następnie fosylizacji, czyli procesy fizyko-chemiczne prowadzące do powstania skamieniałości. Większość roślin lądowych zachowuje się słabo, ale głębokie doliny rzeczne i zapadliska o szybko obniżającym się dnie, z licznymi mokradłami i torfowiskami mogą stanowić świetną „fabrykę” skamieniałości. Takie warunki panowały na terenie Polski w karbonie, co doprowadziło do powstania złóż węgla oraz warstw skał mułowcowych i piaskowcowych z licznie zachowanymi szczątkami pędów, liści i korzeni roślin naczyniowych.
  5. Skamieniałości przewodnie powinny być dobrze zachowane, by ułatwić ich rozpoznanie. Warunek ten spełniają głównie zwierzęta o prostym szkielecie, złożonym z jednoczęściowego pancerzyka lub skorupki. Przeważnie są to też organizmy małe, które mają większą szansę na zachowanie się w całości i w dużych ilościach w stosunkowo niewielkiej próbce skalnej. Duże zwierzęta o szkieletach złożonych z wielu części (na przykład kręgowce) rzadko stają się skamieniałościami przewodnimi. Nie są więc nimi na przykład dinozaury. Wśród skamieniałości przewodnich dominują ponadto zwierzęta morskie. To one mają bowiem większe szanse na zachowanie się w sposób w miarę kompletny, gdyż w warunkach morskich procesy wietrzenia i erozji, prowadzące do niszczenia szczątków, a później skamielin, odgrywają dużą mniejszą rolę.
  6. Skamieniałości przewodnie powinny być łatwe do rozpoznania. Cechy gatunkowe powinny być czytelne nawet dla początkujących badaczy, nie tylko dla specjalistów z wieloletnim doświadczeniem. Pozwala na to na szerokie wykorzystanie takich skamieniałości przez jak najszersze grono paleontologów i geologów.
Amonit jurajski (z Jury Krakowsko-Częstochowskiej).

Amonity właściwe są jednymi z najlepiej rozpoznawalnych skamieniałości przewodnich.

Do czego służą skamieniałości przewodnie?

Skamieniałości przewodnie to sfosylizowane szczątki zwierząt i roślin, które żyły w stosunkowo krótkim przedziale czasu. Dzięki temu można je wykorzystać do ustalania wieku skał. Do każdej jednostki dziejów Ziemi, zebranych w tak zwanej tabeli stratygraficznej, przypisane są skamieniałości organizmów, które właśnie wtedy żyły, i nie pojawiały się we wcześniejszych ani późniejszych piętrach lub okresach.

Skamieniałościami przewodnimi są najczęściej gatunki, a rzadziej rodzaje i inne taksony biologiczne wyższego rzędu. W dziejach Ziemi pojawiło się kilkanaście lub kilkadziesiąt grup zwierząt i roślin, w obrębie których paleontolodzy wyróżnili wiele gatunków przewodnich.

Przykładowo: amonity właściwe żyły w okresach jurajskim i kredowym i stanowią grupę skamieniałości przewodnich. Osoba bez większego doświadczenia paleontologicznego może po znalezieniu amonita ustalić wiek skały na jurę lub kredę, a więc z dokładnością do zaledwie 135 milionów lat! (Tyle łącznie trwały oba okresy). Doświadczony badacz rozpozna natomiast gatunek amonita, dzięki czemu będzie mógł oznaczyć wiek skały z precyzją od kilkuset tysięcy do 2-3 milionów lat. W skali dziejów Ziemi, sięgających 4600 milionów lat, jest to bardzo duża dokładność.

Powyższy przykład pokazuje, że dzięki skamieniałościom przewodnim realne jest określenie wieku skały nie tylko do ery lub okresu, bo to może zrobić każda osoba, która przeczyta nasz Katalog skamieniałości i rozpozna skamieniałość z dokładnością do całej grupy zwierząt lub roślin. Zawodowy paleontolog oznacza natomiast wiek o wiele precyzyjniej, dzieląc okres geologiczny na szereg bardzo wąskich poziomów biostratygraficznych, do których przypisane są konkretne gatunki skamieniałości.

Nauka zajmująca się opisem warstw skalnych i ustalaniem ich następstwa oraz względnego wieku nosi nazwę stratygrafii. Stratygrafia oparta na skamieniałościach to z kolei biostratygrafia. Znaczenie skamieniałości przewodnich w najkrótszy sposób można zatem opisać następującymi słowami: są one wykorzystywane dla celów biostratygrafii.

Co to są mikroskamieniałości?

Dobrymi skamieniałościami przewodnimi są te, które mają szkielet o prostej budowie, zachowują się możliwie kompletnie oraz są liczne w skale. W naturalny sposób preferowane są zatem szczątki małych organizmów, które o wiele częściej spełniają wszystkie te warunki niż szkielety wielkich zwierząt kręgowych (takich jak dinozaury), które mają skomplikowane szkielety zbudowane z wielu części, rozpadające się po śmierci na fragmenty. Wielkie organizmy są też z natury rzadkie – inaczej nie byłyby w stanie się wyżywić. Tymczasem szczątki niewielkich organizmów nie wykazują tych ograniczeń, a co więcej – często zachowują się w skałach w tysiącach i milionach, co zwiększa ich potencjał jako skamieniałości przewodnich.

Zachowane w skale szczątki mikroskopijnych zwierząt określane są mianem mikroskamieniałości. Wiele z nich jest również skamieniałościami przewodnimi. Najbardziej przydatne mikroskamieniałości przewodnie to:

  • Otwornice. Organizmy jednokomórkowe zaliczane do królestwa protistów. Tworzą one mikroskopijne pancerzyki – i to właśnie one są skamieniałościami przewodnimi. Większość otwornic nie przekracza milimetra średnicy, ale w przeszłości geologicznej zdarzyły się okresy, kiedy liczne były duże otwornice, których skamieniałości dostrzegalne są gołym okiem. Bywają one spotykane w skałach permskich i paleogeńskich.
  • Kokolity. Mikroskopijne, o średnicy ułamków milimetra płytki pancerzyków należących do glonów z grupy kokolitowców. Płytki te mają zróżnicowane kształty i są skamieniałościami przewodnimi kredy, paleogenu i neogenu. Całe pancerzyki nazywane są natomiast kokosferami.
  • Konodonty. Są to płytki przypominające fragmenty szczęk lub zęby, najczęściej o wymiarach ułamków milimetra. Stanowią one fragmenty aparatów gębowych wymarłych zwierząt zaliczanych do grupy strunowców. Są to świetne skamieniałości przewodnie dla większości ery paleozoicznej oraz dla fragmentu okresu triasowego.
  • Pyłki roślin. Zarodniki i pyłki wytwarzane przez rośliny w celu rozmnażania się również mogą stanowić skamieniałości przewodnie. W odróżnieniu od całych roślin zachowują się one w całości i w dużych ilościach.
  • Radiolarie. Inaczej nazywane promienicami. Pozostawiają one malutkie, ażurowe szkieleciki o niezwykle fantazyjnej budowie. Niekiedy wykorzystuje się je jako skamieniałości przewodnie dla er mezozoicznej i kenozoicznej.

Główne skamieniałości przewodnie er i okresów geologicznych

W tabeli poniżej wymienione zostały główne grupy skamieniałości przewodnich dla kolejnych er i okresów geologicznych. Oglądając tabelę należy pamiętać, że paleontolog jest w stanie określić wiek dokładniej niż tylko do okresu, ponieważ rozpoznaje on konkretne gatunki każdej z grup zwierząt, co pozwala na bardziej precyzyjne wydatowanie wieku skały.

Era Okres Skamieniałości przewodnie
Kenozoik Czwartorzęd
  • Kręgowce
  • Małże
  • Otwornice
  • Pyłki roślin lądowych
  • Ślimaki
Neogen
  • Mszywioły
  • Otwornice
  • Pyłki roślin lądowych
  • Radiolarie
Paleogen
  • Jeżowce
  • Kokolity
  • Otwornice
Mezozoik Kreda
Jura
Trias
Paleozoik Perm
Karbon
Dewon
Sylur
Ordowik
Kambr
[FM_form id=”1″]