Történelem | Régészet » Szép Dávid - Paleobiogeográfia

Paleobiogeográfia Fosszíliák szerepe a biogeográfiában Szép Dávid Paleobiogeográfia • A biogeográfiával ellentétben a földtörténeti múltban élt élőlények térbeli kapcsolatait kutatja. • A korábbi földtörténeti korok élő világára az egykori élőlények makroszkópikus és mikroszkópikus maradványaiból, az un. fosszíliákból következtethetünk. • A paleobiogeográfia 3 fajtáját különböztetjük meg: - Leíró - Összehasonlító - Oknyomozó Fosszíliák • A fosszíliák (a latin fossus, kiásott szóból) vagy más néven ősmaradványok, ősleletek,az állatok, növények vagy más élő szervezetek megkövesedett vagy egyéb módon megőrződött maradványai, illetve lenyomatai (például lábnyomai, lásd: nyomfosszília). • Fosszilizációra csak azok az élő lények alkalmasak, amelyek valamilyen szilárd résszel bírnak. Fosszíliák problémái 1. Rendszertani besorolás 2. A földtani adatok szegényessége 3. A

földtörténeti idő • Az élőlény környezet kölcsönhatásnak alapvető jelentősége van mind az evolúciós folyamatok alakításában, mind az egyes fajok elterjedésében. • A különböző üledékes kőzetek fosszíliái alapján rekonstruálhatók a néhai élőlény-együttesek, közösségek. • Ismerve a fajok ökológiai igényeit, környezeti tűrőképességét, rekonstruálhatjuk a feltételezett élőhelyi sajátságokat. A fosszilis taxonok paleobiogeográfiai mintázatának felderítését, több tényező befolyásolja: • Vikariancia • Area növekedés • Geo-diszperzál • Kihalások Vikariancia • Vikariálás, vikarizmus(lat.) helyettesítés: az a jelenség, amikor családok, nemek ill. nemzetségek különböző flóra-, ill. faunaterületeken vagy különböző talajokon egymást kizárják és helyettesítik (vikariáló, helyettesítőfajok). • Vikariáns két közel rokon faj, amelyek akadállyal vannak elválasztva, de

egyébként földrajzilag rokon területen élnek. • Földrajzi barrierek kialakulásához köthető. • Az egységes areát a barrier több részre osztja így ha elegendő idő áll a rendelkezésre, új fajok képződnek a barrier két oldalán és vikariáns fajok jönnek létre. Area növekedés • Előfordulás és szétterjedés határon kívül (diszperzál). • Az areahatár évről évre fluktuál és a peremhelyzetű populációk leszármazottai évről évre próbálgatják a szomszédos területeket, hogy alkalmasak-e a letelepedésre -ha igen –az área expandál. Geo-diszperzál • Olyan szétterjedési folyamat, amelyben több élőlény csoport vesz részt egyszerre. • A földrajzi barrierek megszűnéséhez kapcsolható. Kihalás • A kihalás önmagában egy-egy rendszertani kategória eltűnését jelenti. • A kihalási események az ismert élővilág drasztikus változásait élőlények rendszertani kategóriáinak egyidejű vagy

közel egyidejű eltűnését jelentik. Tömeges kihalást több földtörténeti időből ismerünk, okai azonban erősen vitatottak. • A paleobiogeográfiában ezt a fosszíliáinak eltűnése jelzi, viszont a kihalás pontos időpontját nehéz megállapítani. • A kihalás elhomályosíthatja és elferdítheti a paleobiogeográfiai mintázatot. Ciklusok • A tanulmányok szerint a paleobiogeográfiai események a ciklusokat alkotnak. • A vikarianciával új fajok keletkeznek a barrierek eltünnek ezért szétterjedés következik majd újabb barrierek alakulnak ki így újra új fajok megjelenése és vikariancia veszi kezdetét. • Ezek a ciklusok a legtöbb palobiogeográfiai tanulmányban jól megfigyelhetőek. Szétterjedési folyamatokat befolyásoló földtörténeti tényezők • Tengerszint változás • Kontinens vándorlás • Klíma változás A tengerszint csökkenése a legutóbbi jégkorszak ideje alatt. Kutatási módszerek • A

paleobiogeográfiai kutatások az elmúlt időszakban fellendültek. • Ez a molekuláris módszereknek paleobiogeográfiában betötöltött nagyobb szerepének köszönhető. • Módosított BPA (Brooks Parsimony Analysis) • Dispersal-vicariance analysis • PAE (Parsimony analisys of endemism) BPA • A Brooks féle parszimónia analízis esetén először a foszilis leletek lelőhelye alapján készítenek egy törzsfát. • A törzsfa alapján 2 adatmátrixot készítenek egyik a vikariancia eseményeket másik a geo-diszperzál eseményeit tartalmazza. • A mátrixok adataiból két újabb törzsfa készíthető. • A vikariancia fája a barrier fennálásának relatív idejét míg a geo-diszperzál fa a barrier eltűnése óta eltelt relatív időt ábrázolja. Kambriumi trilobiták paleobiogeográfiai mintázata. • A terület és az élővilág fontosabb eseményeinek történetét ismerve az eseményeket jelző elágazások pontosan beazonosíthatóak.

Devon kori trilobiták paleobiogeográfiai mintázata. Tanulmányok • Rodínia létezését és feldarabolódását az Ediacarai fauna paleobiogeográfiai kutásának segítségével bizonyították. (WAGGONER 1999) • Sokan foglalkoztak a trilobiták csoportjaival, és összehasonlították a középső devoni és korai kambriumi fajok fosszilis maradványainak paleobiogeográfiai eredményeit. • Nagy hasonlóságot találtak a biogeográfiai események és a földtörténeti események közt. • A kambriumban a földrészek távolodtak megnőtt a speciáció és a vikariáns fajok száma. • A devonban viszont szuperkontinens szerűvé vált a földrészek elhelyezkedése és a tengerszint változás hatására megindult a fajok szétterjedése. • A devoni rákfélék paleobiogeográfiai vizsgálata során összefüggést fedeztek fel a szétterjedés, vikariancia, és a tektonikus mozgás és tengerszint változás között. (LIEBERMANN 2002) Eurypteridák

• A legfontosabb biogeográfiai tanulmányok a dinoszauruszokra fókuszálnak. Terapodák • A valaha élt legnagyobb szárazföldi ragadozókat kutatva a jura kezdeti időszakában nagy fokú vikariálást, míg a korai kréta korból szétterjedést mutattak ki, amit a késői krétában újabb vikariáns fajok létrejötte követett. (SERENO 1997) Ceratopsidák • Más dinoszaurusz és emlős fajok segítségével is megfigyelték a vikariancia eseményeit, és felfedezték, hogy Gondwana darabokra eséséhez köthető a vikariáns fajok megjelenése. (SERENO 1997) A futómadarak molekuláris vizsgálatával kiderült, hogy a madár fajok szétválása Gondwana szétvállásával összefüggésbe hozható. (HADRATH & BAKER 2001) • Murray (2001) bölcsőszájú halakkal foglalkozott és filogenetikai megközelítést és fosszíliákat egyaránt használt. • Számos szétterjedési eseményt talált a kainozoikum időszakából. • A

Mascarenhasszigetcsoport teknőseinek kolonizációját is vizsgálták paleobiogeográfiai és biogeográfiai módszerekkel. (AUSTIN & ARNOLD 2001) Bison bison Bison bonanus Eukladoceros dicrainos Cervalces scotti • Laurázsia szétválását is a Kainozoikumi emlőscsoport fosszilíáinak és élővilágának elterjedésével lehet azonosítani. • (SANMARTIN et al. 2001) Mammut nem • Liebermann (2001) édesvízi kagylók vikarianciáját és a geodiszperzálját vizsgálva modellezte az Észak-Amerikai kontinens klimatikus változásait az elmúlt kétmillió évből, viszont ezeknél a fajoknál nem a speciáció, hanem az élőhely követés volt megfigyelhető. Összefoglalás • A paleobiogeográfia a tudományos kutatás egyik forrópontjává vált a molekuláris módszerek megjelenésével és elérhetővé válásával. • A fosszíliák vizsgálata és a molekuláris módszerek összevetése megteremti a biogeográfia és a pelobiogeográfia közt

a kapcsolatot. • A módszereket a vikariancia, a geodiszperzál és a kihalás befolyásolja. • Az első két befolyásoló tényező kiküszöbölésére létrehozták a BPA módosított változatát. • A kihalási eseményekre modellbe építésére még nem született megfelelő megoldás. Köszönöm a megtisztelő figyelmet!