Naučná stezka

    Barrandovské skály - Chuchelský háj

Vyberte si zastávku

    Naučná stezka

    Barrandovské skály - Chuchelský háj


Fosilie neboli zkameněliny
Původně se fosilií rozumělo vše, co bylo ze země vyhrabáno nebo vydobyto, později se význam zpřesnil. Pojem fosilní se používá v časovém smyslu - nejmladší fosilie jsou z konce pleistocénu (třetihor). Tak např. rozeznáváme fosilního a recentního (současného) jelena, bobra ...

V češtině se používá pojem zkamenělina, ale není to úplně vystihující (fosilií jsou např. i nálezy zmrzlých částí mamutů).

Jak fosilie vznikají
Po uhynutí živého organismu se jeho zbytek nebo stopa po něm (např. otisky jeho nohou) pokryjí bahnem nebo pískem (důležitá je právě rychlost pokrytí organismu sedimenty, protože to zabraňuje jeho rozkladu nebo zničení mrchožrouty). Hornina se za určitých podmínek zpevní a živočich nebo část rostliny se do ní otisknou, jsou prostoupeny nerosty, nebo jejich dutiny se zaplní horninou či nerostem. Nejlepší podmínky pro fosilizaci poskytují usazené horniny vzniklé z písku, bahna nebo jílu. Mnoho fosilií obsahují vápencové horniny - obsahují často hodně schránek organismů (plžů, mlžů, ramenonožců a korálů...) V břidlicích nebo jílovcích se zkameněliny často působením geologických tlaků deformují. Fosilie z těchto hornin jsou obzvlášť cenné pro schopnost jemnozrnných sedimentů dobře zachovat i otisky organismů bez pevných koster.

Mikrofosilie (např. dírkovci, mřížovci konodonti, rozsivky) viditelné pouze v mikroskopu, se vyskytují ve vrstvách obsahujících fosilie poměrně často. Pomocí nich se určuje stáří a poloha určitých vrstev a pomáhají tak při vyhledávání ložisek ropy a zemního plynu.

Vzácně zůstane zachován celý organismus nebo alespoň část jeho tkání - např. v kapce jantaru nebo v přírodním asfaltu.

Jiný způsob vzniku fosilie je zachování organismu ve věčně zmrzlých půdách.

Neproměnné druhy
Druhy neproměnné neboli rezistentní druhy jsou takové, jejichž vývoj se během velmi dlouhých období jakoby zastavil. Podle nich nelze určovat geologické stáří, ale jsou velmi zajímavé pro paleontologii, protože poskytují informace o stadiích vývoje, které se ve starších geologických útvarech zachovaly jen nedostatečně. V některých případech tyto konzervativní formy přežily až do dnešních dnů - říkáme jim živoucí fosilie.

"Živé fosilie"
"Živé fosilie" jsou druhy ze starobylých, dříve velmi rozšířených skupin, které přežily dlouho svoji dobu (např. dodnes přežívající latimerie podivná ze skupiny lalokoploutvých ryb, které známe z fosilních nálezů z druhohorních moří a lagun a o nichž se vědci domnívali, že již v křídě vyhynuly). Jejich charakteristickým rysem je velmi malá proměnlivost.

Vznik nových druhů a vymírání
V průběhu milionů let života na Zemi vzniklo mnoho nových druhů a také mnoho druhů zaniklo a vymřelo. Dnešní miliony druhů představují jen asi 0,1% z celkového počtu druhů, které kdy na Zemi existovaly. Přitom byla v minulosti období, kdy docházelo k hromadným vymíráním (vymřelo i více než 90% v té době žijících druhů). Takových období se popisuje pět - tzv. Velká pětka: v prvohorách na konci ordoviku, devonu a permu a v druhohorách na konci triasu a křídy. O jejich příčinách existuje mnoho teorií od postupné změny klimatu až po pád asteroidu na Zem, který vyvolal rozsáhlé teplotní změny (ochlazení v důsledku zastínění Slunce a následné oteplení vznikem skleníkového efektu), změnu životních podmínek spojenou s rozsáhlým vymíráním druhů a následně pak zrychlenou evoluci nových druhů. Je také možné, že každé vymírání mělo svoji vlastní příčinu. Vědci zatím nenašli jednoznačné a všeobecně uznávané důkazy pro některou z teorií.

Ve vývoji organismů platí některé zákonitosti, např. zákon nezvratitelnosti vývoje - organismus se nemůže vrátit k dřívějšímu stupni vývoje, kterým prošel ve své vývojové řadě - a zákon nespecializovaného původu - nové organismy jakékoli geologické epochy se nevyvinuly z vysoce specializovaných typů epochy předchozí, ale z typů nejméně vyvinutých, nejjednodušších a nejméně jednostranně specializovaných.

Vývoj života neprobíhal po celou dobu stejně rychle, ale střídala se období klidu s obdobími rychlých změn - vývojovou explozí. Díky názvům ér vzniká někdy dojem, že vývoj šel systematicky od jednodušších živočišných skupin ke složitějším, vrcholem je člověk (éra ryb, plazů, ...). Jenže první obratlovce známe již z prvohor (první dobře doložené nálezy obratlovců - praryb - jsou z pozdního siluru), první suchozemské obratlovce z období mladšího devonu, první savce z druhohor...

Antonín Frič
Antonín Frič (1832 - 1913) se zabýval zoologií, paleontologií, geologií a stratigrafií, ale světové jméno získal zejména jako paleontolog. Mimořádně proslul v paleontologii nižších obratlovců a získal světové uznání. Byl prvním českým badatelem, který studoval fosilní obratlovce na vědeckém základě pomocí srovnávací anatomie. Jeho význam pro paleontologii a hlavně pro osteologii nižších obratlovců je srovnatelný s tím, co znamenal Barrande pro poznání bezobratlých.

Trilobiti
Trilobiti patří k nejznámějším zkamenělinám a stali se svým způsobem symbolem paleontologie. Žili v prvohorách, na jejich začátku se objevili a na jejich konci zmizeli. Vzhledem k vysoké specializovanosti a vyspělosti již kambrických trilobitů museli prodělat dlouhý vývoj již v předprvohorní době. Po jejich velkém rozvoji v kambriu došlo koncem tohoto období k vyhynutí některých rodů a druhů a poté v ordoviku k vystřídání jinými. Od siluru začalo ubývat druhů i počtu jedinců a na přelomu prvo a druhohor všichni vyhynuli.

Tito členovci existovali více než 300 milionů let ve velkém množství druhů lišících se velikostí (od několika milimetrů po třičtvrtěmetrové, většinou však 2 - 8 cm), tvarem (lišili se i počtem článků - trup mohl sestávat ze dvou až více než čtyřiceti článků, v průměru jich bylo 8 - 16; odlišný mohl být i počet článků ocasního štítu: 1 - 30), způsobem života i dobou a místem pobytu.

Paleontologové jich dosud objevili a popsali 15000 druhů a další objevy budou patrně následovat. Za to vděčíme tomu, že jejich tělo bylo kryto krunýřem, který sice nebyl příliš silný, ale byl velmi pevný a odolný. Byl tvořen hlavně chininem a vyztužen uhličitanem nebo fosforečnanem vápenatým. (Podobně stavěné krunýře mají i některé současné druhy korýšů.)

Hlavní funkcí krunýře byla ochrana měkkých částí těla - protože trilobiti většinou žili na mořském dně nebo plavali těsně nad ním, tak krunýře chránily zejména hřbet a boky těla. Plovoucí trilobit se v nebezpečí stočil do kuličky, čímž si schoval měkké části těla,a zároveň rychle klesl ke dnu, kde se mohl snadněji skrýt.

Tělo trilobitů bylo ploché a sestávalo ze tří částí: hlavového štítu, článkovaného trupu a ocasního štítu. Tyto části byly navzájem spojeny pohyblivými klouby a blanami. Díky tomu se celý krunýř většinou po smrti jedince rozpadl na jednotlivé části a nálezy celých krunýřů jsou poměrně vzácné.

Ramenonožci
Schránky ramenonožců připomínají na první pohled schránky mlžů, ale na rozdíl od nich nejsou tvořeny dvěma symetrickými miskami, ale jednou větší a jednou menší, přičemž jsou oproti sobě také posunuty jejich vrcholy (rovina symetrie je tedy nikoliv mezi miskami, ale probíhá jejich středem). Ve vrcholové části větší misky je otvor, kterým prochází stvol, jímž je celá schránka připevněna k mořskému dnu. Jednotlivé druhy se liší délkou stvolu, ten u některých druhů dokonce úplně zakrněl. Druhy z bouřlivých míst přicementovávaly své schránky přímo k podkladu. Svaly upínající se k vnitřnímu povrchu obou misek je od sebe oddalují, takže po uhynutí zůstává schránka zavřená - na rozdíl od schránek mlžů, jejichž svaly schránky přitahují k sobě.

Schránky jsou tvořeny převážně uhličitanem vápenatým, jen některé z chitinu nebo fosforečnanu vápenatého. Jejich velikost je od několika milimetrů do třiceti centimetrů, nejčastěji však 10 - 30 mm.

Ramenonožci již na počátku prvohor tvořili okolo 30% tehdejší fauny, takže jejich počátek musíme hledat dříve - v prekambriu. Byli rozšířeni v mnoha rozmanitých formách po celém světě, ve všech mořích i ve všech hloubkách, i když většinou v mělkých mořích, kde bylo dostatek světla a voda byla dobře provzdušněná. Během ordoviku a siluru jejich počet narůstal a vrcholu dosáhli v devonu. Zbytky této kdysi velmi bohaté skupiny (je známo cca 12000 druhů) přežily v necelých 300 druzích dodnes.

Graptoliti
Nejstarší zmínky o graptolitech pocházejí již z první poloviny sedmnáctého století, ale celých 200 let učenci nevěděli, kam je zařadit. Dlouho nebylo jasné, jsou-li to pozůstatky živočišných hub, korálů, mechovek a nebo dokonce rostlin. Až po nálezu dokonale zachovaných zbytků graptolitů v polských Svatokřížských horách r. 1931 byla rozpoznána stavba a organizace jejich těla a byli zařazeni mezi polostrunatce, což je skupina, z níž podle některých odborníků mohli vzniknout předkové obratlovců.

Graptoliti byli rozšířeni po celém světě a žili jen po geologicky krátkou dobu - od ordoviku, v němž se masově rozšířili, přes silur, ve kterém dosáhli vrcholu, po spodní devon, kdy už jich ubývalo; úplně vyhynuli ve středním karbonu. Z toho důvodu jsou jednotlivé druhy jedny z nejcennějších vůdčích zkamenělin.

Graptoliti měli náznak trubicovitého uspořádání nervové trubice, žaberní skuliny a zvláštní opornou strukturu - hemichordu. Žili v koloniích každý ve své komůrce, která byla zvláštním stvolem spojená s komůrkami sousedními, takže vytvářeli celé trsy. Stabilitu a ochranu trsů zajišťovala podpůrná kostra z velmi odolného chitinového materiálu (proto se dobře zachovala). Některé druhy žily přisedle a jejich kolonie se připevňovaly k mořskému dnu, trsy jiných se volně vznášely ve vodě zachycené na stoncích plovoucích řas, další žily volně.

V siluru a spodním devonu žili zejména nevětvení dvouřadí a jednořadí graptoliti. Nacházíme je většinou na vrstevních plochách šedých až černých břidlic, v nichž se jen vzácně nacházejí jiné zkameněliny. Tyto břidlice sedimentovaly patrně v nedostatečně prokysličených částech moří. Rozkládaly se tu naplavené organické látky a vznikaly jedovaté zplodiny, takže mořskými proudy unášení graptoliti v tomto prostředí hromadně hynuli a jejich těla klesala ke dnu a hromadila se tu. Postupně byla zanesena bahnem a prouhelněla nebo pyritizovala.

Lilijice
Lilijice (Crinoidea) jsou třídou mořských ostnokožců s kostrou složenou z vápnitých destiček a rozdělenou na stonek a korunu. Vrcholného rozšíření dosáhly v období siluru až karbonu, od druhohor jich ubývalo, ale jejich zástupci žijí i dnes. Z lilijic se nejčastěji nacházejí články stonků. Ty na následujícím obrázku pocházejí z korálového obzoru U kapličky.
články stonků lilijic