B I O L Ó G I A‎ > ‎

7.osztály emelt

A  SEJT RÉSZEI, ALKOTÓI     A sejtmembrán ábrázolásaA MEMBRÁN
 
Az eukarióta sejt membránrendszere. A külső magmembrán kapcsolódik a durva felszínű endoplazmatikus retikulumhoz.A SEJTMAG ÉS A BELSŐ MEMBRÁNRENDSZER KAPCSOLATA Amfipatikus lipidmolekulákból álló lipid kettősréteg. A sárga poláris fejrész elválasztja a szürke  hidrofób farokrészt a vízalapú sejtbelsőtől és az extracelluláris tértől.KETTŐS FOSZFOLIPID RÉTEG
 
 
A SEJTHÁRTYA FELÉPÍTÉSE                                                                                                                                                                                                        INTEGRÁNS FEHÉRJÉK és IONCSATORNÁK:
                                                                                                                                   
 
AZ ÁLLATI SEJT FELÉPÍTÉSE
Állati sejt felépítése
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENDOPLAZMATIKUS RETIKULUM
 
 
GOLGI APPARÁTUS
 
 
ENDOCITÓZIS/EXOCITÓZIS
 
 
LIZOSZÓMÁK
 
 
A SEJT
 
 
 
MITOKONDRIUM
 
 
A METIONIN és A RÁK KAPCSOLATA
 
 
MOLEKULÁRIS GENETIKA
 

A genetikai változékonyság egyik oka a génkicserélődés, vagy más szóval rekombináció, mely a meiózis során valósul meg, illetve a meiózissal nem rendelkező prokariótákban mesterségesen, restrikciós enzimekkel, mesterségesen hozható létre.

 

De, amíg a rekombináció egyszeri alkalomra szól és teljesen egyedi, vagy a prokarióták esetében mesterséges, addig a MUTÁCIÓ magának az örökítő anyagnak a megváltozását idézi elő, és az így létrejött változás öröklődik.

 

A mutációt az élőlény külső, vagy belső környezetében létrejövő MUTAGÉN hatások idézik elő (pl: részecskesugárzás, UV—sugárzás, különböző kémiai anyagok, stb….).

 

A DNS—másolás közben leggyakrabban a génben történnek mutációk, GÉNMUTÁCIÓK.

 

GÉNMUTÁCIÓ TÍPUSOK:

 

 

a)     Génmutáció—pontmutáció típusok:

 

  1. egy bázispár beépülése az eredeti DNS—molekulába;
  2. egy bázispár helyettesítődése egy másik bázispárral;
  3. egy bázispár kiesése az eredeti DNS—molekulából;

 

b)     A pontmutációk öröklődő eredményei, következményei:

 

  1. az eredeti mRNS kód, melynek eredményeként a kívánt polipeptidlánc képződhet;
  2. egy bázis helyettesítődése egy másikkal, mely nem okoz változást a kívánt polipeptidlánc kialakulásában („nem egyértelmű”, degenerált-kódszótár következtében);
  3. egy bázis helyettesítődése egy másikkal, mely változást okoz a kívánt polipeptidlánc kialakulásában; (Alanin helyett Triptofán épül a polipeptidláncba)
  4. egy bázis többletként történő beépülése az eredeti mRNS láncba (inzerció), amelynek következtében az összes ezt követő triplet antikodonja és ezáltal a kívánt polipeptidlánc aminosav-szekvenciája is változik;
  5. egy bázis többletként történő beépülése az eredeti mRNS láncba (inzerció), amelynek következtében a beépült bázis STOP kodont kódol, így a fehérje, vagy polipeptidlánc rövidebb lesz;
  6. a. egy bázis kiesése, amelynek következtében a követő tripletek közül egy, nem kívánt STOP kodont kódol, így rövidebb lesz a polipeptidlánc;

b. a kiesett bázis következtében nem STOP kodon, hanem nem kívánt triplet-kombinációk alapján íródik át az mRNS;

 

A mutáció nemcsak molekuláris változásokat idézhet elő a génekben, hanem együtt járhat a kromoszómák megváltozásával is. Mivel a kromoszómák alapvetően törékeny szerkezetek, így gyakoriak ezen mutációs jelenségek. Ezen jelenség összefoglaló neve: KROMOSZÓMA—MUTÁCIÓ.

A meiózis alatt a kromoszómák eltörése, majd újraegyesülése természetes jelenség. Az öregedési folyamatok, valamint más, mutagén—hatások gyakran előidézik ezen kromoszóma—mutációkat.

 

a)     KIESÉS—DELÉCIÓ

A kromoszóma egyik karjának terminális, vagy közbülső részletének kiesése;

b)     KETTŐZŐDÉS—DUPLIKÁCIÓ

A kromoszóma génjének, vagy génjeinek sokszorozódása;

c)     MEGFORDULÁS—INVERZIÓ

A kromoszóma génsorrendjének megváltozása azáltal, hogy a kromoszóma eltörik, majd újra visszaforr, de a génsorrend megfordul;

d)     ÁTHELYEZŐDÉS—TRANSZLOKÁCIÓ

Reciprok transzlokáció során 2 kromoszóma génjei kicserélődnek;

e)     BEÉPÜLÉS—INVERZIÓ

Egy kromoszómáról levált gén, vagy gének beépülése, hozzáadódása egy normál kromoszómába, kromoszómához;

 

KROMOSZÓMASZÁM VÁLTOZÁSAI—GENOM MUTÁCIÓK

A kromoszómaszám-változás egyes kromoszómákat érinthet (aneuploidia), vagy a genom egésze többszöröződhet (eu- vagy poliploidia). A poliploidia a saját kromoszómakészlet többszöröződése (autopoliploidia) vagy eltérő, általában különböző fajhoz tartozó genomok hibridizálása (allopoliploidia) révén keletkezhet.

Az aneuploidiával létrejött fajok aránylag ritkák, mivel az aneuploidia többnyire hátrányos vagy egyenesen letális hatású.

Kerek kromoszóma-többszöröződéssel (EU- VAGY POLIPLOIDIA) létrejött fajok viszont nagy számban fordulnak elő az erdei fák között, egyesek szerint a zárvatermő (lombos) fafajok 70 százaléka poliploid eredetű; a kromoszómaszám sok esetben egy feltételezhető alap-kromoszómaszám (n) egész számú többszöröse. A magasabb alap-kromoszómaszámú fajok esetében feltételezhető, hogy az evolúció korábbi szakaszában a nemzetség poliploidizálódott, majd a kromoszómák átrendeződtek. Ugyanakkor egyes nemzetségek nem mutatnak poliploidiát, pl. a tölgyek; az ismert mintegy 600 faj mind diploid (viszont az n = 12 alap-kromoszómaszám korábbi kettőződésre enged következtetni).

GENOM—MUTÁCIÓK

Aneuploidia—KROMOSZÓMA SZERELVÉNY VÁLTOZÁSA (EGYEL TÖBB, VAGY KEVESEBB KROMOSZÓMA KIALAKULÁSA MUTÁCIÓ SORÁN)

A)     A képen a normál meiotikus osztódás látható. Az első metafázisban (M1) a duplikált kromoszómák, homológ kromoszómapárokat alkot. Az első anafázisban (A1) a homológ kromoszómapárok elvállnak egymástól és a húzófonalak (magorsók) segítségével a centriolumok közelébe húzódnak. A második mitotikus szakaszban a meiózis során, annak a végén a telofázisban (T2) kialakulnak a haploid (n) kromoszómaszámú leánysejtek (utódsejtek) /4 db/.

B)      A képen a meiózis látható, melyben az első anafázisban (A1) a homológ kromoszómapárok egyenlőtlenül vállnak szét. Ennek eredményeként a második telofázisban (T2) a keletkezett 4 utódsejt közül 2 kromoszómatöbblettel (n+1), míg 2 leánysejt kromoszóma hiánnyal (n-1) jön létre.

C)      Az ábrán a gaméták, azaz ivarsejtek (haploid típus—n) összeolvadásával létrejövő diploid sejtek lehetséges formáit mutatja normál esetben és 2 különböző genom—mutáció során. Az első összeolvadáskor normál diploid sejt (2n) keletkezik a zigótában, míg a másodikban triszómia (2n+1), a harmadikban monoszómia (2n-1) lép föl. 

Egy aneuploid sejt nem megfelelő számú kromoszómakészlettel rendelkezik. Ez hibákhoz vezethet a sejt fejlődésében. Az aneuploidiák emberi sejtekben általában letálisak, de az ivari kromoszómák (Klinefelter-szindróma) és a 21-es kromoszóma (Down-szindróma) triszómiája (autoszómás—triszómia) az élettel összeegyeztethető.

A tumorok számos formájában fel lehet fedezni aneuploidiát, mivel a nem fiziológiás számú kromoszóma nem megfelelő kapcsolódáshoz vezethet.

Az aneuploidiával létrejött fajok aránylag ritkák, mivel az aneuploidia többnyire hátrányos vagy egyenesen letális hatású.

 

KLIENEFELTER SZINDRÓMA (szex-kromoszómás-triszómia)

Klinefelter-szindróma (még mint XXY vagy 47,XXY férfiak) a here kromoszómaaberráció okozta rendellenessége, amely heresorvadással, terméketlenséggel, sajátos (nőies) testi alkattal jár, és gyakran társul pszichés zavarokkal. Gyakorisága: 500-1000 férfiszületés közül egy érintett.

A betegségről Harry Fitch Klinefelter USA-beli orvos írt először cikket 1942-ben a Journal of Clinical Endocrinology c. amerikai szaklapba, olyan szindrómaként, amelynek jellegzetessége a nemi jegyek zavara férfiaknál. A szindróma tipikus tünetei a másodlagos női nemi jegyek fejlettsége, például ginekomasztia (a mell megnagyobbodása), széles medence és nőies fanszőrzet. Emellett a herék kicsik maradnak, a hím nemi hormonok (androgének) csak csökkentett mértékben termelődnek. A pubertáskor előtt fiúknál meghatározott jegyek utalnak a Klinefelter-szindrómára (fokozott tűszőhormon-elválasztás). A zavar oka egy kromoszómarendellenesség: a férfi nemi kromoszóma (XY) kiegészül egy női kromoszómával (XXY; de előfordul XXXY, sőt XXXXY is), ami fejlődési zavarokat idéz elő a herékben és (az ennek megfelelő hormonhiány következtében) a férfi nemi bélyegek rendellenes fejlődéséhez vezet. A számfeletti kromoszómákat ugyan a szervezet a nőknél is működő X-inaktiváció néven ismert eljárással semlegesíti, azonban egyes (pszeudoautoszomális) gének, melyek az Y kromoszómán is megtalálhatók, aktívak maradnak. Ezek a triploid gének lehetnek a felelősek a Klinefelter-szindróma tüneteiért. Ezzel kialakul a hipopenitalizmus (a nemi mirigyek csökkent működése miatt létrejövő eunuchoid állapot) és az ezzel járó, az ivarmirigyek elégtelen hormonális működése, valamint az agyalapi mirigy elülső lebenyének fokozott gonadotropin termelése. Ez a hormon az ivarmirigyek növekedését serkenti és vezérli. A testi jellemzőik igen változatosak, a legtöbb Klinefelter-szindrómás fiú magas, egyébként azonban normális megjelenésű. Az intelligenciájuk átlagos, sokuknak azonban lehet beszéd- és olvasási zavara. Az érintett fiúk általában meddők. Az arcszőrzet növekedése gyakran gyér és a mellek kicsit megnőhetnek. Egyes betegek jól reagálnak férfi hormonpótló kezelésre, fokozódik a csontsűrűségük, és megjelenésük férfiasabb lesz. Mindazonáltal ezek a külsődleges jegyek nem alkalmasak a Klinefelter-szindróma pontos diagnosztizálására, az csak a kariotípus tesztelésével lehetséges.

PATAU SZINDRÓMA (autoszómás—triszómia)

A 13-as kromoszóma triszómiája. Születéskori gyakorisága 0,01%. Az érintett embriók 1%-a születik meg, a többi intrauterin elhal. A megszületettek életkilátásai rosszak: közülük minden második egy hónapon belül, a többiek egy éven belül meghalnak.

TURNER SZINDRÓMA (szex-kromoszómás—monoszómia)

(X-monoszómia betegségként is ismert, 45X kromoszóma—szerelvényt eredményez). Az egyik leggyakoribb nemikromoszóma-aberráció. Születéskori incidenciája 0,1%. A klinikai tünetekre a sokszervi érintettség jellemző (alacsony növés, nyaki redő, pajzs alakú mellkas, szexuális infantilizmus, osteoporosis, hypertonia). A kezelés legfontosabb eleme a hormonpótlás. A méh, a hüvely és az emlők növekedésének biztosításához a hiányzó ösztrogén pótlása a legfontosabb, ezt 10–12 éves kor körül célszerű elkezdeni. A legnehezebb feladat az infertilitás kezelése.

DOWN KÓR (autoszómás—triszómia)

A Down-szindróma (vagy Down-kór) egy veleszületett kromoszóma-rendellenesség, ami a 21. kromoszómapár hibás osztódásának következtében jön létre. Középsúlyos értelmi fogyatékossággal és testi rendellenességekkel társul.

A Down-szindróma nevét John Langdon Down angol orvos után kapta. Ő írta le először 1866-ban klinikailag a tünetegyüttest. Langdon a külső megjelenés (a belső szemzugban megjelenő úgynevezett mongolredő) alapján helytelenül úgy gondolta, a betegség lényege a mongol rasszra való visszaütés, ebből ered a hibás és elfogadhatatlan mongoloid idióta (mongolidiotizmus, mongolizmus) elnevezés.

 

Down-kór. Az autoszomális triszómiák leggyakoribb formája; a 21-es kromoszóma triszómiája.

A mentális retardációk 3–5%-áért felelôs. A betegség születéskori gyakorisága 0,13%. A korszerű

diagnosztikai és kezelési módszereknek köszönhetôen a betegek életkilátásai jelentősen javultak.

Külső jegyek

  • Lapos arc
  • Ferde (mongoloid), egymástól távolabb ülő szemek
  • A szemek sarkában található ún. mongolredő
  • Benyomott orrgyök
  • Kicsi orr
  • Elálló fülek
  • Barázdált nyelv
  • Tenyéren áthaladó barázda (a tenyér és a talp sűrűn-kuszán barázdált, ez az ún. majomredő)
  • A nagylábujj és a mellette lévő ujj közötti rés
  • Egyenes haj
  • Rövid végtagok
  • Alacsony növés

Előforduló szervi elváltozások

  • Eltérések a csontfelépítésben
  • Kötőszövetek és támasztószövetek, izmok gyengesége
  • Pajzsmirigy-működési zavarok
  • Szívhibák
  • Gyomor- és bélrendszeri panaszok
  • Szem- és látási problémák
  • Fül- és hallási problémák
  • A vérképző rendszer zavarai

Ezek a jegyek egyenként bármely embernél megjelenhetnek, de együttesen csak a Down-szindrómára jellemzőek. A Down-szindrómás emberek barátságosak, őszinték és melegszívűek, jó beilleszkedő képességgel.

http://index.hu/video/2009/03/18/minden_harmadik_down-szindromas_gyermeket_elhagynak/

GENOM—MUTÁCIÓ—AUTOPOLIPLOIDIA

A poliploidia a saját kromoszómakészlet többszöröződése (autopoliploidia), amely főként növények esetében figyelhető meg. A poliploidia evolúciós jelentőségére utal az a megfigyelés, hogy a poliploid fajok száma a tengerszint feletti magassággal és a szélességi körökkel (azaz észak felé) emelkedő arányt mutat, mind a kétszikűek, mind az egyszikűek esetében. Ez arra utal, hogy a poliploidok hatékonyabb kolonizálók, mint a diploid fajok. A poliploidizálás az utódokban stabilizálja a sikeresnek bizonyult genotípust azáltal, hogy a genetikai hasadás korlátozottabb. Mindezek a tulajdonságok a poliploidok jégkorszakok utáni sikeresebb kolonizálását segíthették elő.

AUTOPOLIPLOIDIA JELENSÉGÉNEK LEHETSÉGES KIALAKULÁSAI:

A)     A meiózis első telofázisában az utódsejtek nem vállnak szét, így megmarad a diploitás és duplikálódás nélkül normál mitotikus módon, azaz számtartóan hoz létre 2 gamétát, melyek ezek alapján diploidok, azaz 2 x n (2n).

B)      A meiózis második telofázisában az utódsejtek nem vállnak szét, így megmarad a diploitás az utódsejteken, azon a 2 gamétán, melyek ezek alapján diploidok, azaz 2 x n (2n).

C)      Az autopoliploidiás sejtek megtermékenyülése normál haploid ivarsejttel, vagy hasonlóan mutálódott autopoliploidiás sejttel és zigótává alakulásuk, melynek eredménye tri- vagy tetraploidoid sejtek kialakulása.

Juniperus chinensis és változatai habitusa, valamint kariotípusa. A var. sargentii néven leírt alak az alapfajjal és a többi változattal ellentétben nem 2n = 44, hanem csak 22 kromoszómávalrendelkezik:

 

GENOM—MUTÁCIÓ—ALLOPOLIPLOIDIA

Általában különböző fajhoz tartozó genomok hibridizálása (allopoliploidia) révén keletkezhet.

Az elsőt G. Karpecsenko szintetizálta 1928-ban a káposzta n1=9 és a retek n2=9 keresztezéséből. Az új faj neve: Raphanobrassica.

Brassica   X  Raphanus 

 2  n1 = 18        2  n2 = 18 
  n1 =   9            n2 =   9 
 n1 + n2 = 18
            steril hibrid 

A Brassica és a Raphanus megfelelő kromoszómái nem párosodtak megfelelően 
 Egyszer azonban egy kevés mag fertilis egyedeket hozott létre 36 kromoszómával!
   2 n1 + 2 n2
    n1 + n2 gaméták 

 2 n1 + 2 n2  "allotetraploid", ami adott esetben "amfidiploid"   egyedeket jelent, azaz olyanokat, amelyek teljes mértékben diploidként viselkednek.
     Új faj, szülőkkel nem keresztezhető  -  Raphanobrassica.

A termesztett búza a vadbúza genomjának 3-szorozódásával jött létre. Ezért minden kromoszómája 6 példányban van jelen.

A búza ezért poliploid, pontosabban hexaploid, (egyben euploid).

A vadbúza kromoszómaszáma: 2n = 14

A vadbúza haploid kromoszómaszáma n = 7 = x  az alap kr. szám.

 A termesztett búza kromoszómaszáma 2n = 42 = 6x

A termesztett búza ivarsejtjeiben lévő haploid kr. szám n = 21 = 3x

AA—vad búza, diploid;  BB—vad fű, diploid;  AB—steril diploid hibrid; termesztett tetraploid búza (duplikáció után); DD—diploid vad fű; ABD—steril triploid hibrid; termesztett hexaploid búza (duplikációt követően)

 
EVOLÚCIÓ
 

Kővé vált őslények: a fosszíliák

Az ősmaradványok, azaz a fosszíliák a fosszilizáció folyamata során alakulnak ki változatos helyzetben, formában és méretben. Több különböző fosszília-típus ismert, az őslénytani információ ennek, valamint a megtartási állapotnak a függvénye.

A fosszilizációról

Az egyes földtörténeti korokban élt élőlények - általában szilárd - részeinek vagy életműködéseinek nyomait ősmaradványoknak (fosszíliáknak) nevezik. Az ősmaradvánnyá válás folyamatát fosszilizációnak nevezik, aminek több körülmény szerencsés megléte a feltétele.
Az első a szilárd váz megléte. Az őslények lágy részei ugyanis a szervezet pusztulása után elbomlanak, míg a szilárd váz (amely lehet mész, kitin, csont stb.) hosszú ideig fönnmarad és sok információt árulhat el az egykoron élt példányról. A másik feltétel a pusztulást követő gyors betemetődés. Ha egy maradvány viszonylag épen és gyorsan beágyazódik, akkor konzerválva van és a további sérülésektől, megsemmisüléstől az őt körülvevő üledékes közeg már megvédi. A betemetődés leggyakrabban a nagy üledékgyűjtő medencékben megy végbe, így a fosszíliákra az üledékes kőzetekben (pl. tengerekben, óceánokban leülepedett kőzetek) bukkanhatunk. Sok esetben tömegesen előforduló maradványokra bukkanunk, ami nem feltétlenül jelent tömeges elpusztulást. Nagyon gyakran ugyanis a tetemek kisebb-nagyobb szállítódást szenvednek (amivel természetesen együtt jár a maradvány bizonyos mértékű sérülése is), míg a szállító közeg (áramlatok például) összehordják, és egy adott helyen rakják le az elhalt szervezeteket.
A betemetődést követően a fosszília története már egyezik az őt magába fogadó kőzet későbbi történetével, ami lehet alaki vagy anyagi változás, szerkezeti módosulás stb., amely olyan mértékű is lehet, ami a fosszília megsemmisülésével járhat. Éppen ezért az egyes ősmaradványok megtartási állapota és az általuk tárolt paleontológiai információ különböző.

Fosszíliafajták

Az ősmaradványok közül a változatlan példányok, a teljes tetemek nyújtják a legtöbb őslénytani információt, hiszen itt az elhalt szervezetek teljes épségben fönnmaradtak. Természetesen ezek a legritkább fosszíliák, éppen ezért egy-egy nagyobb lelet fölbukkanása mindig kisebb-nagyobb szenzációt kelt. A teljes tetemek leggyakoribb fajtái közé a borostyánba zárt rovartetemek tartoznak, de a Szibériában talált, jégbe fagyott mamut, valamint "Ötzi", az Alpok gleccserében megfagyott ősember szintén változatlan példánynak tekinthető.
Az ún. pszeudomorfózák szintén gazdag paleontológiai információ-tartalommal bírnak. Ezek úgy keletkeznek, hogy a tetemek anyaga a betemetődés után lassan és fokozatosan kicserélődik. Ilyenek például a kovásodott fatörzsek, amikor a kőzetben vándorló kovasavas oldatok töltik ki az eredeti szerves anyagot. A pszeudomorfózáknál az eredeti szövet is kitűnően tanulmányozható, ezért igen értékes fosszíliáknak tekinthetők. A lehíresebb megkövült fatörzsek a földtörténeti középidő (mezozoikum) jura időszakában élt hatalmas nyitvatermői, melynek maradványai az USA Arizona államában, a Petrified Forest (Megkövült eredő) Nemzeti Parkban találhatók, de hazánkban Ipolytarnóc környékén egy 25 millió évvel ezelőtti vulkánkitörés kovasavas oldatai szintén csodálatosan szép miocén kori fatörzsmaradványokat őriztek meg az utókor számára.
Vázrészek, csontmaradványok igen gyakran kerülnek elő az üledékes kőzetekből. Ezek elég ellenállók ahhoz, hogy a betemetődést követően sokáig fönnmaradjanak. Kagylók, csigák héjai, rovarok kitinpáncéljai igen gyakoriak. A gerincesek közül jó néhány teljes csontvázat találtak, amely segítségével tökéletesen rekonstruálható nem csak az állat mérete és alakja, de gyakorlatilag életmódja, viselkedése, szokásai is.
Az őslénytani anyagban leggyakrabban kőbelekkel találkozunk. A kőbelek anyaga általában megegyezik a tetemet magába záró üledékes közegével és csak a váz belső jellegzetességeit tükrözi vissza. A lágy részek elpusztulása után a finom üledék a legkisebb résen is behatol a váz belsejébe és a lágy részek eltűnése után maradt üreget teljesen kitöltheti. Ha a váz anyaga a fosszília előkerülésekor még megmaradt, akkor héjas kőbelekről beszélünk. Hazánk pannon homokbányáiban jellegzetesek a héjas és héjatlan congeria (népies nevén kecskeköröm) és limnocardium szép kőbelei, amely kagylók a Pannóniai-medencét a mintegy 12 és 5 millió év között elborító Pannon-beltengerben éldegéltek.

Egyéb fosszíliák és életnyomok

Az eddig említett fajták voltak a legfontosabb fosszília-típusok. Rajtuk kívül léteznek még réteges-lemezes szerkezetű bekérgezések (pl. a bükki Szalajka-patak mészben gazdag forrása sok növénymaradványt kérgezett be), továbbá finom üledékbe leülepedett lenyomatok, kövületkitöltések stb. Az idáig tárgyalt ősmaradványok az egykoron élt élőlények teljes vagy részleges maradványai, ezért ezeket valódi fosszíliáknak nevezik.
Akadnak azonban olyan maradványok, amelyek az egykor élt élőlények különböző élettevékenységeinek emlékeit őrzik. Ezeket életnyomoknak vagy pedig nyomfosszíliáknak nevezik. Ezek mindig helyben keletkeznek, és ott is gyakoriak lehetnek, ahol valódi fosszília nem került elő a kőzetből. Pécs mellett a vasasi szénbánya meddő jurakorú rétegeiben például igen gyakran megtalálhatjuk a magyar dinoszaurusznak, a komlószaurusznak lábnyomát, melynek alapján arra következtetnek, hogy az állat két lábon járt és mintegy két, két és fél méter magas lehetett. Csontváz vagy egyéb maradvány azonban sosem került elő.
A nyomfosszíliák, mivel szoros kapcsolatban vannak környezetükkel, sok mindent elárulnak az egykori élettérről, tehát elsősorban környezetjelző szerepük miatt nagy a jelentőségük. Az életnyomok lehetnek lakás, pihenés, táplálkozás, mászás, iszapfalás nyomai, de sérülések és egyéb életnyomok is tartoznak ide. Az ősállatok megkövesedett ürülékei, a koprolithok szintén a nyomfosszíliák közé tartoznak.

 

Az idõ-rétegtani sorozatok világméretû korrelációjával a XIX. sz. elsõ felében elkészült a földtörténeti idõskála.

A földtörténeti idõskála. Az években mért adatok radiometrikus mérések alapján ismertek. A felsorolt egységeken belül a geológiában még finomabb beosztás is használatos

A Föld korának becslése a természettudományok fejlõdése során. 1: Ussher: a Biblia alapján, 2-3: Buffon, Lyell: az üledékképzõdés sebessége alapján, 4: Kelvin: termodinamikai számítások alapján, 5: Joly: a tenger sótartalma alapján, 6: radiometrikus mérési adatok alapján

A radiometrikus kormeghatározás

Radioaktivitás felfedezése: 1886

1950-es évektõl vannak megbízható adatok.

A radiometrikus kormeghatározás lényege:

  • Radioaktív izotópokból stabil izotópok keletkeznek
  • A folyamat jellemzõje a felezési idõ
  • A bomló atomok száma exponenciálisan csökken
  • A 40 ismert radioaktív izotóp felezési idejét (bomlási állandóját) meghatározták
  • A kiindulási és a keletkezett izotópok mennyiségébõl, valamint a bomlási állandóból a bomlás idõtartama (a kõzet kora) meghatározható

A 238U izotóp átalakulása 206Pb izotóppá. A bomlási görbe a kiindulási anyag exponenciálisan csökkenõ mennyiségét mutatja. A 238U izotóp felezési ideje 4,51 millió év. Minden rákövetkezõ 4,51 millió év periódusban az adott periódus kiindulási anyagmennyiségének fele bomlik el

  • Magmás kõzetek radiometrikus kora: a megszilárdulás idõpontja
  • Üledékes kõzetek radiometrikus kora: a glaukonit tartalmú kõzetekre alkalmazható, a leülepedés idõpontját adja meg
  • Metamorf kõzetek radiometrikus kora: az átkristályosodás idõpontja
  • Az üledékes rétegek kora az azokat átszelõ magmás dájkok alapján is kalkulálható
Kiindulási izotóp Felezési idõ években Keletkezett izotóp Alkalmazhatóság (az izotópot tartalmazó anyag)
szén-14 5730 nitrogén-14 csontok, fa, faszén
urán-235 707 millió ólom-207 cirkon, U-ásványok
(magmás és metamorf kõzetek)
kálium-40 1,27 milliárd argon-40 csillám, földpát, amfiból, glaukonit
(magmás és üledékes kõzetek)
urán-238 4,51 milliárd ólom-206 cirkon, U-ásványok
(magmás és metamorf kõzetek)
rubidium-87 47 milliárd stroncium-87 földpátok, csillámok
(magmás és metamorf kõzetek)

A radiometrikus mérésekhez használt fontosabb izotópok és felhasználhatósági területük

Az üledékes kõzeteket átszelõ andezit dájk radiometrikus kora meghatározható. Konkordáns település esetén a legfelsõ, átszelt réteg ennél kissé idõsebb, az érintetlen réteg kissé fiatalabb. Ha ezek õsmaradványt tartalmaznak, a más kõzetekben talált ugyanilyen fosszíliák alapján azoknak a rétegeknek a korára is következtethetünk

Fission-track (hasadvány nyom) módszer:

  • Az 238U izotóp bomlása roncsolja a kristályrácsot
  • Polírozott ásványfelületen a roncsolásnyomok mérhetõk
  • Összehasonlító alapon a bomlás idõtartama számítható








Hasadvány nyomok apatitban (a hosszú csíkok polírozási karcok). Képmagasság 90 mikrométer

A földtörténeti idõskála és az években mért idõ

Az idõskála kezdõpontja: a Föld kialakulása, 4,6 milliárd évvel ezelõtt

A fõ egységek idõhatárai: kihalási események, 570, 240 és 66 millió évvel ezelõtt


A bioszféra evolúciója

Az élet kialakulása és az evolúciós folyamatok a földtörténeti őskorban

 

A ma általánosan elfogadott elmélet szerint a Világegyetem mintegy 15 milliárd évvel ezelőtt alakult ki a tér egyetlen pontjában sűrűsödő anyagból ősrobbanással. A Világegyetem azóta tágul, és a szétszóródott anyag benne galaxisokat hozott létre. Egy ilyen galaxis a Tejútrendszer is, amiben a mi Naprendszerünk található. A Nap és a benne található bolygók a csillagközi porból és gázból keletkeztek. A por- és gázfelhő anyaga összesűrűsödött és középpontja körül forgásba kezdett. A központi anyag összesűrűsödéséből jött létre a Nap, míg tőle távolodva adott távolságokban alakultak ki az egyes bolygók, így a Föld is. A Föld mintegy 4,6 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. A Föld keletkezésétől napjainkig eltelt időt nagyobb egységekbe, korszakokba osztjuk, ezt nevezzük földtörténeti időskálának.

A földtörténeti őskor a Föld eddigi történetének majdnem 90%-át, azaz körülbelül 4 milliárd évet tesz ki. A maradék mintegy 600 millió éven osztozik a többi korszak.

Kezdetben bolygónk felszínét olvadt kőzetek borították, amelyekbe a világűrből érkező meteoritok is beleütköztek. Később a földfelszín fokozatos lehűlésével kialakultak az első szilárd kőzetek, amelyek korát 4 milliárd évesre becsülik.

 

A földkéreg kihűlt felső rétege lemezekre töredezett, amelyek egymáshoz képest elmozdulni képesek az alattuk még képlékeny rétegeken. A szilárd kéregből különböző gázok szabadultak fel, amelyek a bolygó őslégkörét alakították ki. Ez az őslégkör redukáló jellegű volt, azaz főleg redukáló gázokat (metán, ammónia, hidrogén) tartalmazott és molekuláris oxigénnek szinte nyoma sem volt. Az elkövetkező több száz millió év alatt azonban a légkör összetételében jelentős változások mentek végbe. A könnyű hidrogént és héliumot a Föld gravitációs ereje nem tudta visszatartani, ezért azok eltávoztak a világűrbe. A légkör lehűlése miatt fokozatosan nőtt a víztartalma, amiből idővel a felszínt beborító óceánok alakultak ki. A földtörténeti őskor folyamán egy hatalmas tenger jött létre, amely az Egyenlítő mentén az egész Földet körbevette, tőle északra és délre pedig két nagy kontinens feküdt. A kialakult ősóceánokkal lehetővé vált az élet kialakulása.

A mai elképzelések szerint az élőlények szerves molekulái szervetlen molekulákból jöttek létre abiotikus úton.

 

Ennek a hipotézisnek az alátámasztására végzett el Miller a múlt század 50-es éveiben egy kísérletet, melyben az őslégkörben uralkodó viszonyokat igyekezett szimulálni, és próbálta kimutatni, hogy szervetlen vegyületekből elektromos kisülések hatására szerves anyagok jöhetnek létre. A kísérletben zárt térbe víz fölé metánból, hidrogénből és ammóniából álló gázelegyet vezettek, a levegőt pedig kiszorították. Ezután két héten keresztül elektromos kisüléseket hoztak létre, az őskorbeli villámokat utánozva. A kísérlet végén megvizsgálták a folyadék összetételét, és meglepő módon karbonsavakra és az élőlényekben is előforduló aminosavakra bukkantak. A kísérlet paraméterein változtatva nemcsak a fehérjék, hanem a szénhidrátok és a nukleinsavak építőköveit is megkapták. Ezzel bebizonyosodott, hogy az élőlényeket alkotó szerves vegyületek abiotikus úton is létrejöhetnek. A szerves vegyületekre a Napból érkező ibolyántúli sugárzás romboló hatású, ezért bonyolultabb szerves molekulák csak a tengerek 10 méternél mélyebb rétegeiben alakulhattak ki. Itt a kémiai evolúció folyamán egyre bonyolultabb felépítésű makromolekulák jöhettek létre. Az élet kialakulása felé vezető úton a következő lépcsőfokot az ún. prebiotikus struktúrák létrejötte jelentette. Ezek a képletek gömbszerű, önmaguktól létrejövő aggregátumok voltak, feltételezhetően a lipidekhez hasonló anyagokból épültek fel. Ezek aztán alapját képezhették a bonyolultabb sejtek és az élet kialakulásának.

Az első bizonyítékok gömb alakú, sejtszerű képletek létezésére 3,5 milliárd évvel ezelőttről származnak. Ezek a legidősebb fosszíliák, amelyek baktériumokra emlékeztető mikrogömb szerű szerkezetek. Kilétükkel kapcsolatban azonban sok a bizonytalanság. A sejtes élet kialakulásával először a prokarióták jelentek meg és népesítették be a Föld óceánjait. Kialakult közöttük a heterotróf és az autotróf életforma. Az autotróf élőlények fotoszintézisük révén oxigént termeltek és bocsátottak a levegőbe. Emellett a vízmolekulák az ultraviola fény hatására elbomlottak hidrogénre és oxigénre, így a légkör oxigéntartalma fokozatosan növekedett. A légköri oxigén egy része az ibolyántúli sugárzás elnyelésével háromatomos ózonmolekulákká alakult, és így a légkörben 20-30 kilométeres magasságban kialakult az ózonréteg, amely csökkentette a földfelszínre érkező ibolyántúli sugárzás erejét, és így az élőlények a pusztító sugárzás háttérbe szorulásával a sekélyebb óceáni vízrétegeket is meghódíthatták.

A következő fontosabb állomást a bonyolultabb eukarióta sejtforma megjelenése jelentette, amely egyesítette magában a különböző prokarióta sejttípusok előnyös tulajdonságait. Megjelent a hártyával körülhatárolt sejtmag és a sejtek bonyolult endomembrán-rendszere. A legvalószínűbb hipotézis szerint az eukarióták mitokondriumai és szintestjei szoros szimbiózis eredményeképpen alakultak ki eredetileg önálló légző illetve fotószintetizáló prokarióta sejtekből.

Az egysejtű szervezeteket a többsejtű élőlények kialakulása követte. A legelső állatnyomok mintegy 1 milliárd évesek. A földtörténeti őskor végén (600 millió évvel ezelőtt) az óceánok élővilágát többnyire váz nélküli, többsejtű, eukarióta szervezetek jellemezték. Ekkorra már kialakultak az ősi zöldmoszatok, csalánozók, egyszerűbb férgek és ízeltlábúak. Ezeknek a váznélküli, lágytestű állatoknak a fosszilizálódását kovasav beépülése tette lehetővé. A légző többsejtű állatok megjelenése a légköri oxigéntartalom megnövekedésével esett egybe.

  A földtörténeti ókor evolúciós folyamatai

A földtörténeti ókor 570 millió évvel ezelőttől 230 millió évvel ezelőttig tartott. Az egész korszakot 6 kisebb korszakra oszthatjuk.

Az első korszak a kambrium nevet viseli, és 570-500 millió évvel ezelőttig tartott. Az ókort megelőző prekambriumi idő meglepően kevés leletéhez képest a kambriumban hirtelen rengeteg vázzal rendelkező állat fosszilis maradványára bukkantak. Az őskor végére jellemző hideg éghajlat után a kambriumban felmelegedés következett, ami kedvezett a mész kiválásának, és valószínűleg emiatt növekedett meg nagy arányban a mészvázas állatfajok száma. Az ókor elejére már az összes moszattörzs jelen volt, és nagymértékű szétterjedést mutattak. Ugyancsak kialakult már az összes gerinctelen törzs is, és ezek jellemezték a kambrium kori élővilágot.

Már jelen voltak az első csigák és lábasfejűek. A lábasfejű szervezetek két csoportra oszthatók: külső és belső vázasokra. Ma már mindössze egyetlen nemzetség, a Nautilusfélék képviselik a külső vázas lábasfejűeket, de az ókorban igen népes társaságot jelentettek. Két nagyobb csoportjuk volt: a Nautilusok, melyek a kambrium végén alakultak ki, és máig fennmaradt néhány képviselőjük; és az Ammonitesek, amelyek az ordovíciumban jelentek meg, és a középkor végéig éltek. A Nautilusok váza külső ránézésre a csigaházhoz hasonlít, mert ahhoz hasonlóan csavarodik fel. Belül azonban harántfalakkal elválasztott légkamrákra oszlik. Az állat mindig csak a legkülső, legnagyobb fülkében lakik. A földtörténeti ókorban az ízeltlábú-fauna elég szegényesen képviseltette magát, ugyanis általában az állatok nem fosszilizálódtak jól. Kivételt jelentenek a kambriumi rétegek legjellegzetesebb fosszíliái, a háromkaréjú ősrákok (Trilobiták), amelyek a kambriumi fauna 2/3-át tették ki.

 

Páncéljuk jó fosszilizálódása annak köszönhető, hogy a kitinbe foszfátos, meszes sók rakódtak be. Nevüket onnan nyerték, hogy testük az ízeltlábúakra jellemző keresztirányú fej-tor-potroh tagolódáson túl hosszanti irányban is három lebenyre, karéjra tagolódik. Átlagos nagyságuk néhány centiméter volt, de a legnagyobbak a félméteres nagyságot is elérték. Legnagyobb mennyiségben a kambriumban éltek, de az ordovíciumban és a szilurban is még szép számmal találhatók.

Az ordovícium (500-440 millió évvel ezelőttig) növényvilágát továbbra is a moszatok virágzása jellemzi, fás fajok még nem alakultak ki. Nagyméretű korallzátonyok kialakulása jellemző a korszakra. Az ordovíciumban jelennek meg a kagylók, azonban csak az ókor után bírnak majd jelentősebb szereppel. Az első gerincesek nyomai is az ordovíciumból kerültek elő, ezek azonban még állkapocs nélküli, hengeres testű ősgerincesektől származtak. A gerincesek törzse az állatvilág egyetlen törzse, amelynek a kialakulását és történetét a mai napig figyelemmel tudjuk követni, mert ez a törzs az állatvilág legfiatalabb törzse.

A szilurban (440-405 millió évvel ezelőttig) a légkör oxigéntartalma nagymértékben növekedett, és ez kedvező feltételt teremtett a szárazföld meghódítása felé tett első lépésekhez. Ebből a korból ismertek az első leletek olyan ősharasztokról, amelyek már szárazföldi életmódot folytattak. A gerincesek őseit jelentő páncéloshalak gyakoriak voltak ebben az időszakban. Állkapoccsal nem rendelkeztek, de testükben már szelvényszerűen elrendeződött csontképződmények voltak. Testüket csontlemezek borították.

 

A devonkor (405-350 millió évvel ezelőttig) jelentette a szárazföld birtokbavételét a növény- és állatvilágban. Már ugyan a szilurban is megjelentek a vizekhez közeli szárazulatokon növények, de a folyamat általánossá a devonkorban vált. A devonban az ősharasztok uralják a növényvilágot. Eleinte csak a vízmenti árapályövet hódították meg, majd fokozatosan haladtak a szárazföldek belseje felé. Előretörésük folyamán a föld felszínét átalakították, kialakult a talaj. Megjelennek az első nyitvatermők is. A devon végére dús vegetációjú mocsarak alakultak ki, amelyek biztos élőhelyet jelentettek számos állatfaj számára. Az első gerinceseket jelentő állkapocsnélküliekből fejlődtek ki az állkapcsos páncélos őshalak, majd belőlük a porcos és csontos halak. A devon végére a gerincesek is megteszik első próbálkozásaikat a szárazföld meghódítására, és kialakulnak az első kezdetleges kétéltűek. A már négy lábbal rendelkező kétéltűek és a halak között a bojtosúszóshalak jelentik az összekötő kapcsot. Sokáig kihaltnak hitték és csak kövületekből ismerték, míg 1938-ban Madagaszkár partjainál előkerült egy jelenkori példánya. Ez volt a század első felének talán legjelentősebb zoológiai felfedezése. Azóta néhány újabb egyede is megkerült, sőt már életének bizonyos részletei is ismertek előttünk. Az élő kövületnek számító fajt maradványhalnak is hívják. Több száz méter mélységben él, és a korallzátonyokon úszóira támaszkodva mászkál és keresi meg táplálékát.

A halak szárazföldi életmódhoz történő alkalmazkodása számos evolúciós újítás bevezetését követelte meg. A szárazföldön élő állatok szeme könnyen kiszáradhat, ha nem nedvesítik rendszeresen, így alakultak ki az első kétéltűeknél a szemhéjak. A szárazföldön való mozgásra a halak úszói teljesen alkalmatlanok, ezért járásra alkalmas lábakká módosultak.

A karbon korban (350-285 millió évvel ezelőttig) az éghajlat az egyenlítői területeken melegebbé és csapadékosabbá vált, így buja erdei vegetációk alakulhattak ki.

z erdőket azonban nem a ma is élő növények alkották, hanem fatermetű harasztok. A kialakult hatalmas erdőségekből jött létre a Föld kőszénkészletének mintegy fele. Magas, faméretű korpafüvek fejlődtek ki. A harasztok mellett a nyitvatermők is jelentős fejlődésen mentek keresztül, megjelentek a magvaspáfrányok.

A karbonkor az állatvilágban is a legtöbb törzsben a fajszám növekedését hozta. Hatalmas rovarok szálltak a karbonkori erdőkben. A kövületekben megmaradt mintegy 400 rovarfaj között voltak 30 cm-es nagyságot elérő óriások is. A gerincesek törzsén belül az őskétéltűek élték fénykorukat ekkor. Az első hüllők is ekkortájt jelentek meg.

A földtörténeti ókor utolsó szakasza a perm, melyben az éghajlat szárazabbá és sivatagosabbá vált. A nagy kiterjedésű mocsarak kiszáradtak, a vízigényes fajok visszaszorultak, és a szárazságot jobban tűrő csoportok kerültek előtérbe. Ez egyben a szaporodás víztől való függetlenedésében is fontos szerepet játszott. Ez a növényvilágban a nyitvatermők elterjedését, a gerincesek közt pedig a hüllők felfutását eredményezte. A felső-permben a hüllők bizonyos csoportjai testük hőszabályozásának magas fokára jutottak el, ők voltak az emlősök igen korai előfutárai (emlősszerű hüllők).A perm végére az egész bioszférát érintő nagymértékű kihalás következett be mind a szárazföldön, mind a tengerek élővilágában.

 A földtörténeti középkor evolúciós eseményei

A földtörténeti középkor alatt a meglévő, összefüggő szuperkontinens (Pangea) két (északi és déli) félre esett szét a kettejük közé benyomuló óceán miatt. Az északi fél neve Laurázsia, a délié Gondwana.

A továbbiakban az északi kontinens is szétesett Észak-Amerikára és Eurázsiára, míg a déli Dél-Amerikára, Afrikára, Antarktiszra, Ausztráliára és Indiára.

A középkor első időszakában, a triászban (230-195 millió évvel ezelőttig) a tengeri mészalgák kőzetalkotó mennyiségben szaporodtak el. Az éghajlat kiegyenlítettebb, mint az ókor végén volt, de a szárazság azért még fennállt. A harasztok fokozatos háttérbe szorulása volt jellemző, a nyitvatermőkhöz tartozó fenyők és páfrányfenyők vették át a helyüket. A triász élővilágára nagyrészt azok a fajok voltak jellemzőek, amelyek túlélték az ókorvégi nagyméretű kihalást. Kifejlődtek a hatsugarú korallok, amelyek hatalmas zátonyokat építettek ki. A puhatestűek jelentősége megnőtt, főleg bizonyos kagylók illetve fejlábúak (Ammonitesek) szaporodtak el nagymértékben és nyomták rá bélyegüket a korszakra.

 

 

A rovarok törzsfejlődése is nagy lendületet vett. A gerinceseknél a középkor a hüllők aranykora volt. A triászban jelentek meg a dinoszauruszok, amiknek nagyon sokféle alakja fejlődött ki. A dinoszauruszok -ugyanúgy, mint az összes többi hüllő - tojásokkal szaporodtak, és belőlük fejlődtek ki a nagy faji változatosságot mutató felnőtt állatok. A triász folyamán jelentek meg az első teknősök is.

 


A jurában (195-137 millió évvel ezelőttig) az éghajlatra a triászhoz képest további kiegyenlítődés volt jellemző: meleg és párás. A növényeknél a nyitvatermőkön belül a fenyők élték ekkortájt fénykorukat. A kontinensek szétválása következtében keletkezett beltengerek partjait kiterjedt fenyvesek borították. Az Ammoniteszek továbbra is nagy számban éltek a tengerekben. Az ízeltlábúak körében számos új csoport kialakulása a jura idejére tehető: egyenesszárnyúak, ősi szitakötők, két- és hártyásszárnyúak. A gerinceseken belül megjelentek az első krokodilok.

 

A dinoszauruszok továbbra is a bolygó urai voltak. Soha nem látott monstrumok jelentek meg (pl. Brontosaurus), meghódították a vizet (Ichtyosaurus) és az eget (repülő fajok).

A jura végi időkben keletkezett az ősmadár (Archaeopteryx) fosszíliája. Ez az élőlény képviseli a hüllők és a madarak közötti láncszemet.

 

Az ősmadár átmenetet képezett a hüllők és a madarak között. Koponyája hüllőszerű volt, fogak sorakoztak a szájában, állkapcsa erős volt, mellső végtagján karmok voltak; ugyanakkor a madarakra jellemző fejlett szegycsonti taréjjal rendelkezett és testét tollak borították.

A kréta korban erőteljes hegységképződések kezdődtek el, melyek még ma is tartanak. A növényvilágban forradalmi változást jelentett az addigra már megjelent, de még visszahúzódott zárvatermők térhódítása a kréta végén. A kréta állatvilága hasonló a juráéhoz, csak bizonyos csoportok közben kihaltak. Például a kréta végére eltűntek az egész középkorra jellemző Ammoniteszek. A gerinceseken belül a dinoszauruszok a kréta elején még nagy változatosságot mutattak, azonban a korszak végére kihaltak. Ezzel eltűnt a Föld színéről örökre a valaha élt egyik legfélelmetesebb ragadozó, a Tyrannosaurus rex, melynek állkapcsában borotvaéles fogak sorakoztak.

 

A nagytestű növényevők is (mint pl. a Triceratops) kihaltak. A hüllők visszavonulása teret adott a madarak és az emlősök előtöréséhez, ami azonban már az újkorban teljesedett ki. A középkor végi nagy kihalás magyarázatára számos elmélet született, melyek közül ma az egyik legelfogadottabb, hogy a kréta végén egy hatalmas meteor csapódott a Földbe, mely hosszú időre az egész bolygón eltakarta a Napot, és fény hiányában katasztrófa érte a bolygó növényzetét és rajta keresztül állatvilágát.

A földtörténeti újkor evolúciós eseményei

 Erre az időszakra jellemző, hogy Észak-Amerika és Európa eltávolodtak egymástól, Észak-Amerika összekapcsolódott Dél-Amerikával. India Eurázsiához ütközött, a Himalája felgyűrődését okozva. Afrika Európának ütközik, ezért a két kontinens közötti tenger egyre kisebb lesz. Az újkor éghajlatára kezdetben a melegebb, párásabb, trópusibb klíma jellemző, míg a második felében lehűlés jelentkezik.

Az újkort szokás felosztani a középkor végétől 3 millió évvel ezelőttig tartó harmadidőszakra, illetve a 3 millió éve kezdődött, még jelenleg is tartó negyedidőszakra. A harmadidőszak kezdetére a növények közül a magvaspáfrányok hiányoztak, a harasztok is visszaszorultak, és csak a páfrányok azok, amelyek nagyobb mennyiségben fordultak elő. A fenyőfélék még fontos szerepűek (ellentétben a mai alárendelt szerepükkel). Erre a korra a zárvatermők sokirányú és nagymértékű elterjedése jellemző. Egyértelmű uraivá válnak a növényvilágnak, miközben számos új élőhelyet teremtenek. A harmadidőszak második felében az éghajlat hidegedésével a szubtrópusi öv délebbre szorul, és nagy kiterjedésű lombhullató erdők alakultak ki.

Az állatvilágban a középkor végi nagy pusztulás után sokban megváltozott az élővilág faji összetétele. Ez a korszak is a csigák és kagylók virágzásának ideje. A gerinceseken belül a hüllők fénykora a krétával véget ért, akkortól lényegében olyan jelentőségűek voltak végig, mint amilyenek manapság. Nagyfokú alkalmazkodáson mennek keresztül a madarak (pl. hatalmas, röpképtelen fajok alakulnak ki), de még inkább az emlősök. A hüllők uralmának végével és a zárvatermők elterjedésével számos új, üres élettér nyílt, amelyet az emlősök adaptív szétterjedéssel igyekeztek betölteni. Az emlősök evolúciós folyamata a harmadidőszak elején nagyon felgyorsult, és már igen korán kialakultak a főbb csoportok: ragadozók, rovarevők, majmok és rágcsálók. Mindezek kiindulópontjául valószínűleg egy rovarevő faj szolgálhatott.

 

Ausztráliában eredetileg hiányoztak a méhlepényes emlősök, ez azt jelzi, hogy az egységes őskontinensről ez a földrész vált le először, és az ember megjelenéséig az erszényesek birodalma maradt. Az erszényesek között viszont ugyanúgy kialakultak a különböző életmódot folytató fajok (ragadozók, növényevők...), mint a méhlepényes emlősök szétterjedésénél. Erszényes emlősökkel Dél-Amerikában is találkozhatunk. Ez a kontinens sokkal nagyobb, és többféle alkalmazkodási lehetőséget nyújtott az állatoknak, mint Ausztrália, így itt a méhlepényes és erszényes emlősök egymás mellett éltek.

A méhlepényes emlősök evolúciója során megjelentek félelmetes fogazattal rendelkező ragadozók (mint pl. a kardfogú tigris), de több méter magasra megnövő növényevők is.

A gerincesek fejlődését az idegrendszerük bonyolultságának növekedése is jellemezte.

A földtörténeti újkor második, máig is tartó szakasza a negyedidőszak, mintegy hárommillió évvel ezelőttől napjainkig is tart. Éghajlatára jellemző a lehűlések periodikus váltakozása. Mintegy százezer évenként a Föld éghajlata nagymértékben lehűlt, a sarkokon vastag jégpáncél képződött és az Egyenlítő felé húzódott. A legutóbbi ilyen jégkorszak alkalmával Európában a jégtakaró déli határa Lengyelország és Németország területén húzódott, és Magyarország területe a tundrák vidékéhez tartozott. Az ismétlődő jégkorszakokat nem mindegyik faj élte túl, így az élővilág számára erős szelekciós tényezőt jelentettek ezek a lehűlési periódusok. Valószínűleg ma is két jégkorszak közötti periódusban vagyunk.

A főemlősök és az ember evolúciója

Az ember megjelenése a negyedkorra tehető, az emberi faj szempontjából ez az evolúciós történés volt a negyedidőszak legjelentősebb folyamata. Az ember az ősi főemlősökből alakult ki. A valószínűsíthetően legelső főemlős fosszíliák már a kréta végéről származtak, az első rovarevő emlős fosszíliákkal egy időből. Az első főemlősök a ma élő mókuscickányokra hasonlíthattak. Belőlük alakultak ki a félmajmok, amelyek virágkorukat mintegy 30 millió évvel ezelőtt élték, utána hanyatlásnak indultak és a fejlettebb valódi majmok vették át a helyüket, amelyek első leletei körülbelül 30-35 millió évvel ezelőttről származnak. A későbbiek során ezekből az ősi főemlősökből alakultak ki a mai főemlősök és az ember utódai is. Ennek a folyamatnak a jellemzője volt a frontálisan elhelyezkedő szemek és a kapaszkodásra alkalmas kezek kialakulása, a testtartás felegyenesedése, az ujjpercen járás megjelenése. Az emberszabású majmok egyik korai lelete a Dryopithecus, amelynek maradványai Afrika középső részéről kerültek elő. Ma úgy vélik, hogy ez nem az ember közvetlen őse volt, hanem már egy oldalági leszármazottja. Mintegy 15 millió évvel ezelőtt a főemlősök első kivándorlásuk során eljutottak Ázsiába is, erről tanúskodnak az ekkori leletek. Egy ilyen hatalmas főemlősre bukkantak Ázsiában, a mintegy 12 millió éves Gigantopithecusra. Egy későbbi lépcsőfokot jelentett, de valószínűleg a Dryopithecus ághoz tartoztak, és szintén nem az ember közvetlen ősei voltak a Ramapithecusok, melyek szintén mintegy 12 millió évvel ezelőtt élhettek Afrika és Ázsia vidékein. Hazánkban is találtak egy híres Ramapithecust Rudabányán, a lelet kora 10 millió év.

A Ramapithecusokra már a felegyenesedett testtartás volt jellemző, a szavannákon valószínűleg csoportosan vadászva ejtették el zsákmányukat.

Az ember ma élő legközelebbi rokonai az emberszabású majmok. Az ember és az emberszabású majmok evolúciója természetesen időben elvált egymástól. Az emberszabású majmok nemcsak külsejükben hasonlítanak az emberhez, hanem számos anatómiai és élettani jegyük is nagyon közeli. Kromoszómáik száma például csak eggyel több, mint az emberé, és a kromoszómák alakjai is nagyon hasonlítanak egymásra. A legerősebb különbségek az idegrendszert illetően vannak közöttünk. Az agy testtömeghez viszonyított aránya az emberben a legmagasabb, és az agykéreg neuronszáma is messze az emberszabású majmoké felett van bennünk.

A Ramapithecusok után, mintegy 5 millió évvel ezelőtt újabb elágazás jellemezte az emberfélék evolúcióját. Az egyik ágat az Australopithecusok jelentették, ők azonban nem az ember közvetlen elődei, mert evolúciósan zsákutcának bizonyultak és körülbelül egymillió évvel ezelőtt kihaltak. Ezen fajok képviselői csak 1 méter magasak voltak, agykoponyájuk térfogata 400-500 cm3 körüli volt.

Velük párhuzamosan zajlott a Homo-fajok evolúciója, melynek első állomását egy Kenyában talált lelet jelentette. Az itt megtalált és Homo habilisnek elnevezett faj agykoponyájának nagysága 800 cm3 volt. Magassága másfél méter lehetett, tömege pedig 40-50 kg. A további leletek megerősíteni látszanak azt az elképzelést, hogy a Homo-vonal legelső elágazása a Homo habilisnél korábban, mintegy 4-5 millió évvel ezelőtt történhetett, és Afrikában zajlott le. Az emberfélék fejlődésének folyamatára a csoportos viselkedés, a mindenevés volt jellemző. Már mindannyian felegyenesedve jártak. Jellegzetes az agy nagymértékű növekedése.

 

A Homo habilisek mintegy 1 millió évvel ezelőtt útra keltek és Afrikát elhagyva Európát és Ázsiát is benépesítették. Ezek azonban már egy új faj, a Homo erectus képviselői voltak. Testtartásuk már a mai emberéhez hasonlított. Koponyájukon azonban még erős homlokereszt hordtak, állkapcsuk előreugró volt, nagyméretű őrlőfogakkal rendelkeztek. Agykoponyájuk mérete kimondottan nagyobbodott: 800-1200 cm3 közötti volt. Már valószínűleg képesek voltak a tűz használatára, megindult a kezdetleges nyelv kialakulása. A hüvelykujj és a mutatóujj szembefordultak egymással, ezáltal finomabb mozgásokat lehetővé téve.

 

A továbbiakban a Homo erectusokból kialakult, 100-300 ezer éves Homo-leleteken már a mai emberre hasonlító jellegek tűntek fel, és ezek a példányok már a mai emberi fajhoz, a Homo sapienshez tartoztak.

A talált leletek nem egyértelműen a mai ember közvetlen ősei, mert a mai Homo sapiens ága mellett megjelentek olyan alfajok is, amelyek csak ideiglenesen voltak jelen az evolúció színpadán és hamarosan kihaltak.

 

Ilyen volt a Neander-völgyi ősember is, melynek a koponyája már a mai emberi koponyával volt azonos térfogatú, mintegy 1400-1500 cm3. Valószínűleg már kezdetleges nyelven kommunikáltak egymással, kőeszközöket használtak és csoportosan vadásztak. Gyakori zsákmányállatuk lehetett a mamut.

Az utolsó jégkorszakot csak a Homo sapiens-ág élte túl az ősemberek közül, így előtte állt a lehetőség a bolygó meghódítására. Az egész Föld benépesítésével az egyes földrészekre jellemző rasszok (mongolid, negrid, ausztralid és europid) alakultak ki.

A továbbiakban az ember fejlődése rohamos ütemben felgyorsult. Agyának térfogata elérte, sőt meg is haladta az 1500 cm3-t. A nagymértékű idegrendszeri fejlődésnek köszönhetően a bolygó legértelmesebb fajává vált. Fokozatosan fejlődött kommunikációja, míg végül a finom, árnyalatnyi gondoltatok kifejezésére alkalmas nyelvek alakultak ki. Eszközhasználata is sebesen fejlődött, sőt már maga állította elő eszközeit. Ezt olyan magas szintre emelte, hogy a faj biológiai evolúciója lassan az általa készített tárgyak technikai evolúciójába ment át. Ez azt jelenti, hogy nem biológiai tulajdonságainak változtatásával és fejlesztésével alkalmazkodott, hanem az általa kitalált eszközök segítségével terjesztette ki képességei határait. Ezáltal anélkül, hogy kopoltyúkat vagy szárnyakat növesztettünk volna, beléphettünk a mélyvizek és a levegő birodalmába is. A mai modern világra pedig kiváltképp jellemző a tárgyi világ rohamos fejlődése. Az ember evolúciójának felgyorsulása azonban magában rejti a pusztítás veszélyeit is, hiszen a természettel korábban tartott egyensúlya felborult, az általa létrehozott ipari üzemek és nagyvárosok nagymértékben szennyezik a környezetet, ami ehhez a gyors és nagymértékű változáshoz nem tud alkalmazkodni. 

 

 

Kivonat Mészáros Ernő: A Föld rövid története

 

Oxigén a környezetben

A prekambriumi, 600 millió évnél régebbi időszak legfontosabb környezeti válto­zása az oxigén megjelenése volt. Sajnos erről az időszakról csak kevés ismerettel ren­delkezünk, szemben a 600 millió évvel kezdődő korszakról, amikor már a szilárd vá­zas többsejtűek is megjelentek. A rendelkezésünkre álló információkat az 1.4. ábra foglalja össze. Az ábra felső, a része a légköri oxigénszint emelkedését mutatja a jelen­legi érték százalékaiban kifejezve. Mint látható, az oxigénszint emelkedése valamikor 2,0-2,5 milliárd évvel ezelőtt vált intenzívvé annak ellenére, hogy a sztromatolitok ta­núsága szerint (az ábra b része) az oxigént termelő cianobaktériumok már jóval előbb megjelentek. Ez azzal magyarázható, hogy a fotoszintetizáló baktériumok által termelt oxigén először a környezetben lévő redukált vegyületeket oxidálta, ami elősegítette a redukált környezethez szokott egyes egysejtűek túlélési esélyeit. Ezt bizonyítják az erre a korra vonatkozó uranit és pirit leletek, amelyek nem keletkezhettek szabad oxi­gént tartalmazó környezetben. Az ábrából az is kitűnik, hogy az oxigén mennyiségé­nek növekedése kb. 600 millió évvel ezelőttig különösen jelentős volt.

1.4. ábra. Az oxigén légköri szintjének emelkedése (a rész), valamint biológiai (b rész) és geológiai (c rész) események a Föld története során (lásd szöveg) ( Warneck, 1999)

 

A legősibb prokariotákra utaló gömb alakú vagy fonalas mikrofosszíliák kora kb. 3,7 milliárd évre tehető, míg az eukarióták valamikor az oxigén környezeti feldúsulá­sának kezdete után jelentek meg. Ez természetesen nem volt véletlen, mivel a sejtmag­vas egysejtűek már lélegeztek. A légzés megindulása azt jelentette, hogy anyagcseré­jükhöz felhasználták más baktériumok elhalt maradványait, majd feltehetően magukat a prokariótákat. Az élet kezdetének idejére utalnak az üledékes kőzetekben mért 13C/12C izotóp arányok is (1.4 c ábra), mivel az élő szervezetek a szén megkötésénél inkább a 12-es atomtömegű izotópot használják. A legrégibb ilyen izotóparány-eltoló­dást a 3,7 milliárd éves grönlandi Isua formációban találták. Ez az eredmény arra utal, hogy az élet már valamikor 3,7-3,8 milliárd évvel ezelőtt kialakult, egyezésben a már említett mikrofosszília leletekkel.

A néhány millió évvel ezelőtti földi környezet jellegzetes termékei a szalagos vas­érc formációk. Ezt a képződményt redukált, illetve oxidált vasat tartalmazó rétegek al­kotják. A redukált állapotú rétegek a vízben kiváló szilícium-dioxidból és oldódó, re­dukált vasvegyületekből keletkeztek. Ezzel szemben oxidáló közegben a vas vízben oldhatatlan vegyületeket alkot, amelyek kis mennyiségű szilíciummal alkotnak csapa­dékot. Ezek szerint az akkori óceánokban kb. 2 milliárd évnél régebben oxidáló és re­dukáló viszonyok felváltva fordultak elő, valószínűleg a fotoszintetizáló cianobak­tériumok aktivitásának évszakos változásai miatt. Az utóbbi 2 milliárd évben szalagos vasérc formációk nem, vagy alig keletkeztek (lásd 1.4 c ábra), ami azt jelenti, hogy a környezet állandó jelleggel oxidáló volt. Ezt bizonyítja a vörös homokkő megjelené­se, amely a légköri, illetve óceáni szabad oxigén jelenlétét jelzi. Becslések szerint (Lovelock, 1988) kb. 2,5 milliárd évvel ezelőtt a prokarióta baktériumok tizedannyi oxigént termeltek, mint napjainkban a szárazföldi és óceáni ökoszisztémák. A termelt oxigén 90 %-a a kőzetek oxidációjára fordítódott, szemben a jelenlegi 0,1 %-os érték­kel.

Természetesen az is elképzelhető, hogy a légző eukarióták kezdetben az óceánokat nem mindenütt népesítették be. Létezhettek olyan oxigéngazdag részek (szakszóval „niche"-ek), amelyet az eukarióták (és a cianobaktériumok) elfoglaltak. Mintegy 1,4 milliárd évvel ezelőtt azonban a légköri oxigénszint elérte a mai érték 1 %-át (ún. Pas­teur-pont), amely az oxigén feldúsulásának első fontos állomása volt. Az oxigén lég­köri és óceáni koncentrációjának növekedésével párhuzamosan a bioszféra evolúciója is felgyorsult, és mintegy 800-1000 millió évvel ezelőtt az óceánokban megjelentek a többsejtűek, új távlatokat nyitva az földi élet fejlődésének.együttes „Ediacara-fauna" néven vonult be a tudományos köztudatba. A gazdag fau­na már a többsejtűek virágzását mutatja. Ezek az 570-580 millió évvel ezelőtt élt lé­nyek puhatestűek voltak, nem rendelkeztek szilárd vázzal és leginkább a mai medú­zákra emlékeztettek, amelyeknek feltehetően valóban az ősei lehettek (1.5. ábra). Az Ediacara-fauna az élet jelentős változatosságáról tanúskodik. Nemcsak a már állatok­nak nevezhető lények lenyomatai maradtak fenn, hanem azok az üregek, lyukak és vá­jatok, amelyeket mozgásuk során hoztak létre. Valószínű, hogy a fauna egyedei nem közvetlenül az eukariótáktól származtak. Feltehető, hogy olyan puhatestű többsejtűek leszármazottjai, amelyek kis testük miatt nem hoztak létre ina is felfedezhető lenyoma­tokat.

1.5. ábra. A bioszféra fejlődése a kambrium kezdete előtt (Ediacara-fauna) és után (Burgess-pala)

 

 

1.4. Az óceáni élet forradalma
1.4.1. Az Ediacara-faunától a Burgess-pala világáig

Mintegy 600 millió évvel ezelőtt az addig egysejtűekből álló óceáni bioszféra for­radalmi változáson ment keresztül. Ennek bizonyítékai az ausztráliai Flinders­hegységben (Adelaide-tól északra) talált legrégibb valódi állati kövületek. A lelet‑

Az Ediacara-fauna tagjai a leletek szerint tömegükhöz képes meglepően nagy fe­lülettel rendelkeztek, amely valószínűleg az élelem felvételét könnyítette meg. Sajnos elképzeléseink sincsenek, hogy anyagcseréjükhöz milyen gázokat, esetleg ionokat használtak. Még azt sem tudjuk, hogy vajon napfényre egyáltalán szükségük volt-e. Az mindenesetre biztos, hogy lapos testük meglepő módon nagyobb volt, mint az idő‑

28

29

sában csak kisebb szerepet játszik. Az ózont ma természetes körülmények között első­sorban a dinitrogén-oxidból (N20) létrejövő nitrogén-oxidok, másodsorban a metil-kloridból (CH3CI) származó klóratomok vonják ki a levegőből (lásd következő feje­zet). A metil-kloridot az óceáni bioszféra metilezéssel termeli, így elképzelhető, hogy mondjuk 500 millió évvel ezelőtt is volt a légkörben. Ezzel szemben a dinitrogén-oxid főleg a talaj nitrifikációja, illetve denitrifikációja (lásd 3. fejezet) során kerül a levegő­be. Igy nem tudjuk, hogy a szárazföldi élővilág kialakulása előtt a légkör tartalma­zott-e egyáltalán N20-molekulákat és ha igen, akkor milyen koncentrációban. Ez a bi­zonytalanság természetesen jelentősen megnehezíti a modellszámításokat. Ebből kifo­lyólag nem tudjuk pontosan megmondani, hogy a biológiailag hatékony ózonréteg pontosan mikor alakult ki. Becslések szerint azonban ez az idő nem lehetett hamarabb, mint kb. 600 millió év, amikor az oxigén koncentrációja elérte a jelenlegi érték 10 %-át. Másrészt nem lehetett később, mint kb. 400 millió év, amikor a bioszféra a száraz­földön is megjelent.

 

1.5.2. Lemeztektonikai mozgások

A földtörténeti középkor, a paleozoikum végén, mint említettük, a földi kontinen­sek egyetlen hatalmas szárazföldben, a Pangea II-ben egyesültek. Ezen a hatalmas szárazföldön a perm és triász időszakban olyan éghajlat volt, amely az óceánok uralta Földön eddig még nem fordult elő. A száraz nyarakon a hőmérséklet a kontinensen el­érte a +40 °C-t, míg télen – 40 °C-ra süllyedt. A környezet alapvetően különbözött az általunk ismert, megszokott viszonyoktól, ilyen évszakos ingás szokatlan volt a Föld életében. Értéke valószínűleg csak a nagyobb tavak környezetében volt kisebb. A föld­történeti középkor második felében azonban már ismét meleg éghajlat uralkodott, a szárazföldek mozgásának megfelelően (lásd később).

Az 1.8. ábra a szárazföldek elhelyezkedését mutatja be az ókor végén és a közép­korban. Az ábrából látható, hogy a Pangea a földtörténeti középkor első harmadában két nagy szárazföldre, Laurázsiára és Gondwanára szakadt. Az északi Laurázsia a je­lenlegi Észak-Amerikából, valamint Eurázsia jelentős részéből (kivéve pl. az indiai le­mezt) állt, míg a déli Gondwana gyakorlatilag a többi mai földrészt foglalta magába. A két kontinenst a Tethys-

 

Jura,135 millió évvel ezelőtt              Kréta, 65 millió évvel ezelőtt

Újidő

1.8. ábra. A szárazföldek elhelyezkedése a földtörténeti ókor (paleozoikum) végén, a középkorban (mezozoikum) és az új időben (kainozoikum)

 

tenger választotta el. A középkor végére a Tethys-tenger összeszűkült, és a kréta korban megjelent az Atlanti-óceán. Ebben az időszakban már kirajzolódtak a jelenlegi szárazföldek körvonalai, bár az Antarktisz és Ausztrália gya­korlatilag még egy egységet alkotott. Érdekesség, hogy Madagaszkár szigete már megjelent az afrikai lemez mellett, míg az indiai szubkontinens .még különállóan úszott jelenlegi helye felé, hogy majd a földtörténeti újkorban hatalmas hegyképződés közepette az eurázsiai lemezzel egyesüljön. Az ábra alapján nem zárható ki, hogy a Földközi-tenger a Tethys-tenger maradványa.

Az elmondottakból következik, hogy az élet a szárazföldön a kontinensek közele­désének időszakában, hűvösödő éghajlat alatt honosodott meg. A kréta korban azon­ban a szárazföldek széttöredeztek és szokatlanul meleg klíma uralkodott. Ez kedvezett az akkor élő hüllőknek, amelyek a szárazföldeket és részben a vizeket benépesítették (lásd később). A korszakra vonatkozó geológiai leletek szerint egészen a 85. szélességi fokig az Antarktiszt és Kanada mai területét erdők borították (lásd következő alfeje­zet). Annak ellenére, hogy télen a sarkok közelében a hőmérséklet 0 °C alá süllyedhe‑

tett, az éghajlat sokkal enyhébb volt, mint azt ma tapasztaljuk. Valószínű, hogy a sar­kok jégtakarómentesek voltak, bár a tengeri iszapba eltemetődött üledékek között ta­lálhatunk olyanokat, amelyeket esetleg jéghegyek szállítottak alacsonyabb szélessé­gekre. A földrajzi sarkok és az egyenlítő közötti hőmérséklet-különbség nem volt je­lentős, amiből következik, hogy a légköri és a tengeri cirkuláció nem volt túlságosan intenzív.

 

1.5.3. A szárazföldi élet kezdetei

Bár a Földön szárazföldek már régóta voltak, a bolygó történetének első 4 milliárd éve alatt a szárazföldek lakatlanok voltak, élőlények csak az óceánokban léteztek. Na­gyon nehéz ilyen szárazföldeket elképzelnünk, hiszen még a mai sivatagok sem men­tesek az élettől. Nem voltak szerves anyagok, nem volt talaj, amely számunkra a boly­gó egyik legfontosabb tulajdonsága (lásd 3. fejezet). Növénytakaró nem enyhítette az éghajlati szélsőségeket, a felszín albedója jelentős volt, ami hozzájárult a viszonylag alacsony hőmérséklet kialakulásához. A csapadékvíz, amely valószínűleg hol sok volt, hol kevés, vagy mélyen beszivárgott a kőzetekbe, vagy gyorsan elpárolgott. Minden jel arra mutat, hogy nem voltak állandó folyómedrek, a víz változó utakon jutott vissza az óceánokba.

A szárazföldi növényekről a korabeli kőzetekben található megkövesedett virág­porból, illetve magvakból nyerhetünk információkat. A probléma csak az, hogy nem mindig könnyű egyedül a virágporból ismeretlen növények formájára és életmódjára következtetni. Szerencsére sok esetben az ősnövényekhez hasonló növények ma is él­nek, ami természetesen megkönnyíti a kutatók dolgát.

Az első szárazföldi növényre utaló virágpor-kövületet az Arábiai-félsziget sziklái­ban találták meg. A szikla az ordoviciumbai4 éVVelzelőtt jött létre. A vi­rágpor leginkább a mai telepes mohák (májmókák) spóráihoz hasonlít. Igy valószínű, hogy az első szárazföldi növények mohák,voltak. Nem sokkal később a szárazulatokon a harasztok (ősharasztok) is megjelentek. Kézenfekvőnek tűnik, hogy a harasztok a parti területeket olyan átmeneti idő után lepték el, amely alatt tetejük már kinőtt a víz­ből, mintegy ismerkedve a tengereken kívüli világgal. Az 1.9. ábra a szárazföldi nö­vényvilág elterjedésének kronológiáját mutatja. Mint az ábra mutatja, a szárazföldi nö­vények fejlődése nem a mohákból, hanem az ősharasztból indult: az ősharasztból szár­mazik az összes fejlettebb száras növény.

A harasztok (Pteridophyták), spórával szaporodó. úri: edényes növények (az edény vagy edénynyaláb a növényben szintetizált vegyületek szállítására szolgál). Az ősha­raszttól elsőként a korpafüvek különültek el. A korpafüveknek: ma is:él hat nemzetsé­gük, kihalt fajuk a pikkelyfa, amely nevét a kérget borító, likkely alakú képződmé­nyekről kapta. Ez a fa 40 m magasra is megnőtt és törzsének átmérője akár 5 mis lehe­tett (Géczy, 1989). A,pikkelyfának viszonylag kiesi volt alevé1felülete: Ezzel szemben a páfrányok levélfelülete nagy. Apáfrányok a devon korszak e10:felében jelentek meg és a karbonkorban igen elterjedtek, különösen mocsaras. területeken. Hatalmas mennyiségű elhalt szerves anyag keletkezett

1.9. ábra. A szárazföldi növényvilág kialakulása, elterjedése és fejlődése
Géczy (1989) nyomán

 

belőlük, amely később szénné alakult. Bár a csikófarkfélék is nyitvatermő növények voltak, a földtörténeti középkort uraló nyitva­termők a páfrányfélékből alakultak ki. A harasztok és a nyitvatermők közötti átmenetet a viszonylag hamar kihalt magvas páfrányok jelentették. A trópusi és szubtrópusi vidé­keken ma is elő cikászok (szágópálmafélék), valamint a legyező alakú levelekkel ren­delkező páfrányfenyők már igazi nyitvatermők voltak, azaz olyan magvas növények, amelyeknél a termés nincs termésfallal körülvéve. Közülük ma legismertebbek a tobo­zokat termő tűlevelű fenyőfélék, amelyek első példányai a karbonkorban, a páfrányok uralma idején jelentek meg. A fenyőfélék igazi virágkora a mezozoikum idejére esett, később fajszámuk jelentősen lecsökkent, bár még ma is 580 fajuk él.

A növények a szárazföldeket a földtörténet léptékéhez képest igen gyorsan meg­hódították. A földtörténeti középkor vége felé már „csaknem" minden változatuk el­terjedt. A középkor első felében azonban nem léteztek még a ma oly elterjedt zárvater­mő, virágos növények és fák, amelyek megjelenése a mezozoikum második felében a szárazföldi vegetációt alaposan átrendezte.

A növényzet elterjedése a szárazföldi környezetben jelentős változásokat hozott. Kialakult a termékeny talaj, a talajból a folyókba, tavakba és tengerekbe nagy mennyi­ségű tápanyag jutott. A növényvilág elterjedése után rövidesen (a devonkor elején) megjelentek a rovarok, amelyek feltehetően a tengeri ízeltlábúakból, esetleg rákokból alakultak ki és-igazi elterjedésüket a zárvatermő növényekkel való együttműködésük­nek köszönhetik (lásd később).

 

1.5.4. Gerincesek a szárazföldön

A gerinces állatok szárazföldre vezető útjának első lépése az volt, amikor egyes halak (pl. az állkapocs nélküli páncélozott halak) a tengerekből a folyókba költöztek. Ennek a lépésnek az okai nem teljesen világosak: miért választották a sós vízhez szo­kott halak az édesvízi életmódot. Az édesvizek sókoncentrációja elenyésző, szemben az óceánokban lévő jelentős értékkel. Így a folyóvizekbe került egyedeknek számos nehézséggel kellett megküzdeniük. Mégis a folyók vizét részesítették előnyben, talán azért, hogy elkerüljék a tengeri ragadozókat. A folyóvizekben élő halak fejlődésének alapvető feltétele volt a gerincoszlop kialakulása. Ez nemcsak a megfelelő vázat bizto­sította, hanem a test számára forrásául szolgált bizonyos elemeknek, amelyek a tenger­vízben oldott állapotban rendelkezésre álltak.

Az első szárazföldi állatok kétéltűek voltak. A kétéltűek a bojtos úszójú csontos halakból alakultak ki. Ezeknek a fejlett végtagokkal és medenceövvel rendelkező álla­toknak alapvető tulajdonsága, hogy az egyedfejlődés során komoly átalakuláson men­nek keresztül. A petékből kikelt lárvák a vízben élnek és a halakhoz hasonlóan kopol­tyúval lélegeznek. A lárvaállapot befejezése után azonban a kétéltűek már tüdővel lé­legzenek, mint a szárazföldi állatok. Számunkra a kétéltűek már régen kihalt Labyrinthodontia nevű alosztálya (az élővilág felosztásához lásd 1.7. keret) a legfon­tosabb. Ennek ugyanis egyik rendjébe tartozott az a mintegy I m hosszú kétéltű, az Ichthyostega, amely elsőként tette lábát a szárazulatokra. A szárazulatok kifejezés képletesen értendő, hiszen minden bizonnyal először mocsaras területen mászott egyik.pocsolyából a másikba, valószínűleg táplálék után kutatva. Mindezt öt-öt ujjal rendel­kező négy lába tette lehetővé. Ugyanakkor még megvolt a halakra jellemző farkúszója is. Az állat mintegy kétszáz példányának maradványait Grönlandon találták meg. Ausztráliában megkövesedett lábnyomai azonban arra utalnak, hogy az Ichthyostega a Föld számos részén előfordult.

Sokan felvetik azt a filozófiai kérdést, hogy vajon az állatvilág egy része miért hagyta ott azt a védő közeget, a vizet, amelyben addig élt. Erre a kérdésre valószínűleg nincs megnyugtató válasz. Lehet, hogy a bojtos halak és leszármazottaik nem voltak olyan sikeres vízi lények, mint testvéreik, a porcos, illetve sugaras úszójú halak. Min­denesetre a tények arra utalnak, hogy az élet minden közeget meghódít, amelyben a feltételek adottak a további fejlődésre.

A szárazföldeken az élet számára megvoltak a megfelelő feltételek. Az első gerin­ces állat, amikor 380 millió évvel ezelőtt először kibújt a vízből, valóban forradalmi lé­pést tett meg. A szárazföldekre kimerészkedő kétéltűek ugyanis hatalmas fejlődés előtt álltak. Belőlük alakultak ki a hüllők, majd a hüllőkből az emlősök és a madarak. A ma­darak és emlősök azonban csak sok-sok millió évvel később lettek a levegő és a száraz­földek urai. A földtörténeti középkor egyértelműen a hüllők virágkorát jelentette.

A hüllők az első igazi szárazföldi gerincesek. Szaporodásuk teljesen független a víztől. Tojásokat raknak, melyeket magzatburok véd a kiszáradástól. A hüllők osztálya a mezozoikumban igen gazdag volt. Legismertebb alosztályuk a Dinosauria volt, amelyeknek egyes fajai a valaha élt legnagyobb állatokat jelentették. Ugyanakkor tyúk nagyságú egyedei is voltak. A dinoszauruszok általában a szárazföldön éltek, bár pl. a „halgyíkok" (Ichthyosaurus) a vizek félelmetes ragadozói voltak (1.10. ábra). A szá­razföldi dinoszauruszok részben növényevők, részben ragadozók voltak. A leghatal­masabb példányok a mezozoikumban elterjedt nyitvatermő fák leveleivel táplálkoz­tak, mint pl. a tizennyolc méteres Brontosaurus (más néven Apatosaurus), vagy a hu­szonhárom méter hosszú Brachiosaurus, amely I2 méter magasan hordta a fejét. Más növényevők, mint a I0 méteres, a mai orrszarvúkra emlékeztető Triceratops legelésző életmódot folytatott. A legkülönösebb dinoszauruszok közé tartozott a Stegosaurus, amelynek hátán különös lemezek helyezkedtek el, valószínűleg hőcseréjének biztosí­tása céljából. A hat méter hosszú, két tonna súlyú állat agyveleje mindössze hét deka volt, amely testéhez képest negatív rekordnak számít. A ragadozók mellső lábai elcsö­kevényesedtek, hátsó lábaikon azonban gyorsan futottak. A legfélelmetesebb közülük a 14-15 méteres Tyrannosaw-us volt, amelynek testsúlya elérte a 8 tonnát. Jóval ki­sebb, de nem kevésbé veszélyes volt a Velociraptor, amely nevét gyors futásának kö­szönheti.

A dinoszauruszok 65 millió évvel ezelőtti kihalásának megmagyarázása az ős­lénytani kutatások talán leggazdagabb területe (magyarul lásd PálBi, 2000). A legálta­lánosabb feltevés szerint pusztulásukat egy hatalmas meteorit becsapódása okozta, amelynek hatására a légkör olyan homályos lett, hogy hosszú ideig éjszakai sötétség uralkodott. A lehűlést a dinoszauruszok nem tudták elviselni. Ezt a feltevést leginkább arra a tényre alapozzák, hogy a kréta-, illetve a harmadkorban keletkezett kőzetek kö­zött fekete réteg húzódik, amely irídiumban igen gazdag. Ez az elem a Földön igen ritka, ugyanakkor a meteoritokban

 

Brontosaurus                          Stegosaurus

 

 

 

Tyrannosaurus                                    Triceratops                  Ichthyosaurus

1.10. ábra. Néhány jellegzetes dinoszaurusz Molnár (1990) után

 

nagyobb koncentrációban fordul elő (Alvarez et al., 1980). Hasonló hatása lehetett azonban az intenzív vulkánkitöréseknek is. Az sem zár­ható ki azonban, hogy a dinoszauruszok kihalását valamilyen biológiai változás váltot­ta ki. Ilyen lehetett például a növénytakaró hirtelen megváltozása. A beporzásra csak a szelet „használó" nyitvatermőket ugyanis egyre jobban kiszorították a zárvatermők (pl. mai virágos fák, amelyek beporzásában a rovarok is fontos szerepet játszanak) le­csökkentve a növényevő dinoszauruszok életterét. Ez természetesen a ragadozók éle­lemszerzési lehetőségeit is mérsékelte.

A földtörténeti középkorban egyes hüllők speciális hőszabályozást fejlesztettek ki, melegvérűvé váltak. Törzsfejlődési ágaikon egyre jobban eluralkodott az emlős jel­leg. Ezeknek az állatoknak az állkapcsa és a fogazata is módosult, és a testüket egyre inkább szőrzet borította. A kréta-tercier határön a jelenlegi emlősök ősei egér-patkány nagyságú állatok voltak, amelyek előtt a dinoszauruszok kihalása nyitotta meg a fej lő­dés lehetőségét. Elterjedésüket ezenkívül a zárvatermők térhódítása biztosította. Ezek az állatok ugyanis élelmüket egyre inkább a zárvatermők gyümölcseiből fedezték, megóva magukat a kockázatos vadászattól. Ugyanakkor ürülékükkel a növények mag­jait nagy területre eljuttatták, ami tovább segítette a zárvatermők elterjedését.

A hüllőkből fejlődtek ki továbbá a melegvérű repülőhüllők, amelyek hosszú ujjal rendelkező, pneumatikus végtagjaik segítségével bőrvitorlát fejlesztettek ki. Nagyon valószínű, hogy ezek a levegő első meghódítói a számukra túlságosan veszélyes fel­színtől óvakodva kezdték meg siklórepülésüket. A repülőhüllők azonban nem lehetteka madarak ősei, mivel a krétakor végén a dinoszauruszokkal együtt kihaltak. Ennek el­lenére ma már lényegében biztosra vehetjük, hogy a mai madarak ősei a hüllők egy másik fejlődési ágát képviselték. Ezt bizonyítja a Bajorországban talált „ősszárnyas", az Achaeopterix, vagy a nem rég Kínában feltárt Sinasauropterix („kínai szárnyas gyík"). Ez utóbbi, I20 millió éves lény olyan, kb. egyméteres dinoszauruszra utal, amely már tollakkal rendelkezett, szárnya volt és minden bizonnyal repülni is tudott. Jelenlegi környezetünket alapvetően meghatározta, hogy a madarak ősei a 65 millió évvel ezelőtti kihalások alkalmával életben maradtak és a mai állatvilág fontos részét képezik.

 

1.6. Kainozoikum: a jelenlegi környezet formálódása

1.6.1. Környezeti változások

A földtörténeti újkor, a kainozoikum, bolygónk történetének egyik közel sem nyu­godt időszaka volt. A lemeztektonikai mozgások hatására a Föld arculata átrendező­dött, a szárazföldek elhelyezkedése jelentősen módosult. Ezzel egyidejűleg hatalmas hegységek keletkeztek és mindezt intenzív vulkáni tevékenység kísérte. A korszak kezdetén, kb. 55 millió évvel ezelőtt megkezdődött az Antarktisz és Ausztrália szétvá­lása. 40-50 millió éve az indiai lemez elérte az eurázsiai kontinenst és létrehozta a Föld legjelentősebb hegyrendszerét a Himaláját. Mintegy tízmillió év múlva a csendes-óceáni és az észak-amerikai lemezek találkozása vezetett jelentős orográfiai tevékenységhez. Ezt követően az afrikai lemez északra mozdulása következtében az afrikai és európai (eurázsiai) lemezek ütközése létrehozta Európa legmagasabb hegy­ségét, az Alpokat és ebben a korszakban alakult ki a Kárpátok koszorúja is. Ameriká­ban is jelentős változások zajlottak. Kiemelkedett a pananzai fOldszoros, amely össze­kötötte az északi és déli kontinenst. A harmadkor végére kialakult a Kaliforniai-öböl és megkezdődött a Sziklás-hegység kiemelkedése.

A korszak másik jellemző környezeti változása volt az éghajlat harmadkori foko­zatos hűlése, amely a negyedkorban a hidegebb (jégkorszakok) és melegebb (inter­glaciálisok) időszakok periodikus váltakozásához vezetett (1.11. ábra). I2 millió év­vel ezelőtt eljegesedett az Antarktisz és az Északi-sarkvidék, majd 2-3 millió évvel ez­előtt már Grönlandot is jégtakaró borította. Becslések szerint a Föld történetének nagy részében nem volt sarki jégtakaró, amely a jelen Föld különleges éghajlati viszonyait bizonyítja. Jelenleg interglaciálisban élünk, amely utoljára I30 millió évvel ezelőtt fordult elő, mint ezt a különböző mélységekben vett antarktiszi jégminták oxigénizo­tóp-arányai segítségével kimutatták (magyarul lásd Mészáros, 200I). Az utolsó jég­korszak 25 ezer évvel ezelőtt tetőzött és mintegy I5 ezer évvel ezelőtt szűnt meg. Ek­kor lassú felmelegedés kezdődött, és az utolsó 10 ezer évben meglehetősen meleg, ál­landó éghajlat uralkodott (1.12. ábra – figyelmbe kell venni, hogy az ábrán bemutatott hőmérséklet ingadozás mindössze kb. 6 fok!). A geológiai leletek arra utalnak, hogy a jég­korszakok kialakulása, vagyis a jégtakaró délre húzódása mindig hosszabb időt vett igénybe, mint a jégtakaró kiterjedésének csökkenése. Így a jégkorszakok általában

 

 

1.11. ábra. A hőmérséklet változás az utolsó 800 ezer évben a tengeri üledék oxigénizotópos
vizsgálata alapján. Megjegyzés: nagyobb negatív érték magasabb hőmérsékletre utal

meleg

 hideg

 

 

1.12. ábra. A Föld hőmérsékletének változása az utóbbi 25 ezer évben

 

100 ezer év alatt alakultak ki, és mintegy 10 ezer év alatt szűntek meg. Ez azt jelenti, hogy az előrejelzések szerint még közel I00 ezer évnek kell eltelnie a következő jég­korszakig.

A jégkorszakok kialakulásának megmagyarázása a tudomány nagy kérdései közé tartozik. Számos elmélet született, amelyek közül egyre inkább tért hódít az a nézet, hogy a jégkorszakok és interglaciálisok váltakozását a Föld pályaelemeinek ingadozá­sai váltják ki. Ezek közé tartozik a földpálya excentricitása (körtől való eltérése), a bolygó tengelye és a keringés síkja közötti dőlési szög változása és a tengely ferdesé­gének a középérték körüli imbolygása, az ún. precesszió. A probléma az, hogy a beér­kező napenergia nem változik elegendő mértékben a pályaelemek módosulásával. Ezért úgy gondoljuk, hogy a pályaelemek változása olyan további változásokat vált ki, amelyek az eredeti hatást tovább erősítik (pozitív visszacsatolás). Így, egyebek között, nem zárható ki, hogy az üvegházhatású gázok (lásd következő fejezet) légköri mennyi­ségének változásai jelentősen hozzájárultak a jégkorszakok és interglaciálisok alakítá­sához. Az antarktiszi jégmintákba zárt levegőbuborékok kémiai analízisei szerintugyanis jégkorszakok alkalmával mindig kicsi volt a szén-dioxid és metán, a legfonto­sabb két üvegházhatású gáz koncentrációja. Ugyanakkor interglaciálisokban a helyzet fordított volt.

 

1.6.2. Az emlősök fejlődése, az ember kialakulása

A kainozoikumot a zárvatermő növények, valamint az emlősök korának szokás ne­vezni. Ezt a sommás megállapítást azzal egészíthetjük ki, a földtörténeti újkor egyúttal a rovarok időszaka is (és a baktériumoké, lásd I.2.2.). Az emlősök mintegy 4500 fajá­val szemben ugyanis legalább 4-5 millió rovarfaj él a Földön. A zárvatermő növények, az emlősök és a rovarok között már a mezozoikumban nagyszerű együttműködés ala­kult ki, amely a kainozoikumban még szorosabbá vált. A különbség az, hogy ebbe az együttélésbe időszakunkban a madarak is bekapcsolódtak.

Az ember kialakulása szempontjából természetesen az emlősök fejlődése a leg­fontosabb mozzanat (erről számos magyar, vagy magyar nyelven is megjelent könyv­ben olvashatunk: pl. Géczy, I989; Molnár, I990). Ezt a fejlődési folyamatot az egér­patkány nagyságú, a mezozoikumban is élt „ősemlőstől" az előemberig és az emberig jól ismerjük, hiszen a leletek nagy sokasága áll rendelkezésünkre. A fejlődés főbb fázi­sait a 1.3. táblázat foglalja össze. Mint ismeretes, az emlősöknek két alosztálya alakult ki (a tojásrakó emlősöket figyelmen kívül hagyva): az erszényes és a méhlepényes em­lősök. Az erszényes emlősök főleg Ausztráliában élnek (kenguru, koala, erszényes hangyász). Ennek oka az, hogy Ausztrália elsőként szakadt le az egységes hatalmas kontinensről (Pangea II), ezért a fejlődés egyedi módon ment végbe. A Föld más szá­razföldjein az emlősök többsége (beleértve az embert) a méhlepényes emlősök alosz­tályába tartozik: az utódok az anya méhében és nem speciális bőrredőjében (erszényé­ben) fejlődnek életképes egyedekké.

1.3. táblázat. Az emlősök fejlődésének főbb állomásai Paturi (1993) alapján

Kor

Idő, millió év

Jellemző emlős

Paleocén

65-55

Rágcsálók, nyúlfélék, koboldmaki-félék, ősragadozók

Eocén

55-36

Őspatások, első ormányosok és félmajmok

Oligocén

36-24

Orrszarvú, tapír, majmok

Miocén

24-5

Emberszabású majmok, nagytestű ormányosok

Pliocén

5-1,7

Homo habilis

Megjegyzés: a korok a harmadkor szokásos felosztásának megfelelőek.

A koboldmaki-félék a paleocén kezdetén jelentek meg. Bár ezek az állatok zöm­mel kihaltak (ma már csak néhány délkelet-ázsiai szigeten élnek), a félmajmok és a majmok minden bizonnyal tőlük származnak. Az ősragadozók nem mindenben azono­sak a mai ragadozókkal. Alacsonyabb koponyával, kisebb aggyal és más fogazattal rendelkeztek, mint az általunk ismert ragadozók, amelyek valamivel később alakultak ki. A ragadozó bélyegeket is hordozó őspatások korai fajainál a lábakon még karmok találhatók. Jelentőségük, hogy tőlük származnak a jelenlegi növényevő patások, köz­tük a ló, amelynek őse a miocénben jelenik meg. A patások páros vagy páratlan ujjúak lehetnek aszerint, hogy végtagjuk hogyan alakult. Ma is élő páratlan ujjú patás a ló és a tapír, míg például a szarvasmarha és teve a párosujjúak közé tartozik. A legrégibb or­mányos ősmaradványait egy Kairótól délnyugatra fekvő lelőhelyen találták meg. Itt leltek rá az első bálnamaradványra is, amelynek korát kb. 30 millió évesre becsülik. A bálna nemcsak a legnagyobb, hanem a legkülönösebb emlős is: szárazföldi állat volt, de visszatért a tengerbe.

A harmadkorban kisebb kihalások, krízisek is előfordultak. Így az eocén/oligocén határán gyakorlatilag kihaltak az ősragadozók és a páratlan ujjú patások, sőt a miocén közepén is több emlős faj kipusztult. Ezek a kihalások azonban nem veszélyeztették az emlősök fejlődését, az életteret mindig új, életképesebb fajok népesítették be.

Az emlősök alkalmazkodóképességének és elterjedésének klasszikus példáját a lovak szolgáltatják. A lovak fejlődése igen látványos volt, szemben közeli rokonaik, a rinocéroszok és tapírok lassú fejlődésével. A legkorábbi ló (Hyraeotherium) Észak-Amerikában élt és nagysága a mai kutyák közepes méretének felelt meg. Ez az állat fák, bokrok leveleivel táplálkozott. A miocénben azonban olyan éghajlatváltozások mentek végbe, amelyek hatására az erdők jelentős részén füves szavannák, sztyeppék alakultak ki. Az akkori lovak fogazata ennek hatására teljesen megváltozott, így ké­pessé váltak a szabad területeken kialakuló fű fogyasztására, amelynek biomassza-ter­melése igen jelentős volt. Egyúttal testük nagyobb lett, gyors futásra képes lábuk ala­kult ki. A negyedkorban kialakuló jégkorszakok ugyan megtizedelték soraikat, de egyúttal azt is lehetővé tették, hogy a mai Bering-szoros akkori szárazulatain keresztül átjussanak Ázsiába, ahol később az ember társaivá váltak. Történetük érdekessége, hogy az utolsó jégkorszak alkalmával Amerikába jutó Homo sapiens (lásd később) ős­hazájukban kipusztította őket és csak a spanyol hódítókkal kerültek vissza.

Az eocénban, 55 és 36 millió évvel ezelőtt mind az Ó-, mind az Újvilágban megje­lennek a félmajmok, majd az oligocénban a majmok, együttes nevükön a főemlősök. A főemlősök alrendjének (nevük Haplorhini: „teljes orrú") fejlődése azonban az Ó- és Újvilágban különböző volt. 36 és 26 millió év között Amerikában ún. széles orrú, vagy újvilági, Afrikában ún. keskeny orrú, vagy óvilági majmok alákultak ki. A keskeny orrú majmok közé tartozott az ázsiai, illetve afrikai majmok közös őse is. Az afrikai és ázsiai ág valamikor I7-I4 millió évvel ezelőtt vált szét. Az afrikai ágról származnak a gorillák és csimpánzok, illetve az Australopithecus, amelytől egyenes út vezetett az emberfélék és a mai ember felé. Az Australopithecus (magyarul déli majom) kialaku­lásában a klímaváltozások meghatározó szerepet játszottak. Az afrikai lemezen létre­jövő, a mai Mozambik és Etiópia között húzódó kelet-afrikai törésvonaltól keletre az éghajlat kevésbé csapadékossá vált és az erdőket szavannák váltották fel. Az új körül­ményekhez alkalmazkodó majmok két lábra álltak, amely mellső végtagjaikat szabad­dá tette először botok, majd szerszámként használt kövek, csontok megragadására. A 3 millió évvel ezelőtt élt Australopithecus africanus (nyomait a dél-afrikai Taung kör­nyékén találták meg) utódja a Homo habilis (ügyes ember) ugyanis már szerszámokathasznált. Az erre utaló leleteket Kelet-Afrikában (Olduvai-szakadékvölgy) találták meg. A Homo habilis-ből mintegy 1 millió évvel ezelőtt kialakult felegyenesedett em­berfaj (Homo erectus) már ismerte a tüzet, vadászott és húst fogyasztott. A húsfo­gyasztással együtt járó nagyobb energiafelvétel jelentős szerepet játszott az agy térfo­gatának növelésében (és a koponya átalakításában), azaz a Homo sapiens (bölcs, vagy gondolkodó ember) kb. 100 ezer évvel ezelőtti kialakulásában (magyarul lásd Leakey, 1995). Bár a kérdés nem lezárt, de valószínű, hogy ez a faj is Kelet-Afrikában alakult ki és innen kiindulva hódította meg bolygónkat, legyőzve az utolsó jégkorszak okozta nehézségeket. A jégkorszak utáni holocén az ember gazdasági-társadalmi és szociális fejlődése szempontjából igen kedvező volt. A letelepüléssel együtt járó mezőgazdasá­gi (időszámításunk előtt kb. 10 ezer), majd a 18. században meginduló ipari forrada­lom az emberiség létszámát jelentősen megnövelte és az emberi tevékenység egyre in­kább a földi környezet alakítójává vált, mint erről könyvünk további fejezeteiben be­számolunk.

1.7. Összefoglalás

Az előző részekben elmondottakat az 1.4. táblázat foglalja össze. A táblázat segít­ségével nyomon követhetjük a Föld életében bekövetkezett legfontosabb földtani és élettani változásokat. Bolygónk eddigi története elvezetett egyrészt a Homo sapiens megjelenéséig, aki tevékenységével az földi környezet fontos alakítójává vált. Más­részt kialakult a szárazföldek és óceánok jelenlegi elhelyezkedése, valamint az a szá­razföldi és óceáni flóra és fauna, amelyet jelenleg megfigyelhetünk (1.8. keret). Mint a továbbiakban látni fogjuk, az ember egyre inkább befolyásolja a légkör összetételét és az éghajlatot, a talajt és a felszíni vizeket, valamint az óceánokat, mivel átrendezi a nagy természeti anyagáramlást, az elemek (vegyületek) biogeokémiai körforgalmát. Ugyanakkor csökkenti a szárazföldi és tengeri ökoszisztémák sokféleségét és végső soron beleszól bolygónk további történetének alakulásába.

 

1.4. táblázat. A Föld geológiai és biológiai története

Idő

Időszak

Kezdete

Esemény

Prekambrium

 

4600

A Föld keletkezése, meteoritok bombázzák a

felszínt

 

 

3800

Élet keletkezése: prokarióták, szárazföldek ki‑

alakulása

 

 

3500

Cianobaktériumok: fotoszintézis

 

 

2500

Megjelennek az eukarióták, légköri 02 emelkedik

 

 

1000

Többsejtű puhatestűek, Ediacara-fauna

Paleozoikum

Kambrium

570

Szilárd vázas élőlények: Burgess-fauna, Pangea I

 

Ordovicium

500

Gerincesek ősei: állkapocs nélküli halak

 

Szilur

440

Óceánok szintje emelkedik, két nagy kontinens, első csontos halak, szárazföldi növények

és ízeltlábúak

 

Devon

405

Szárazföldi gerincesek: kétéltűek, rovarok, első erdők

 

Karbon

350

Kiterjedt erdők, elterjednek a kétéltűek, megjelennek a hüllők

 

Perm

285

Egyetlen kontinens: Pangea II, hideg éghajlat, megjelennek a tűlevelűek, tömeges kipusztu‑

lás az időszak végén

Mezozoikum

Triász

230

Pangea II szétválása megkezdődik, melegedés, első dinoszauruszok

 

Jura

195

Laurázsia és Gondwana, elterjednek a dinoszauruszok, első emlősök és madarak

 

Kréta

137

Zárvatermő növények, tömeges kipusztulás az időszak végén

Kainozoikum

Harmadkor

65

Kontinensek felveszik jelenlegi formájukat, hegységképződés, hűlés, a zárvatermők, az

emlősök, a madarak és a rovarok fejlődése és elterjedése

 

Negyedkor

1,7

Jégkorszakok, a Homo nemzetség kialakulása, Homo sapiens: a környezet befolyásolása

 

 

 

 

Megjegyzés: Az időszakok kezdete millió években van megadva

 

A szárazföldi növények szénben kifejezett teljes tömege 5,6 • 1014 kg, míg nettó el­sődleges produktivitása (lásd 3. fejezet) 6,0 • I013 kg/év. Az óceánok esetén rendre 3,0 • I012 kg, illetve 2,0 • 1013 kg/év a megfelelő érték. Az állatfajok számát nem ismer­jük pontosan. Közel I,5 millió fajt írtak le, ebből több mint egymilliót a rovarok tesz­nek ki, amelyek számát több millióra becsülik. Egyes becslések szerint a Földön né­hány tízmillió faj él.

 

  AZ ALÁBBI LINKRŐL ELÉRHETŐ A TANANYAG:

 

A medvétől sem félt a neandervölgyi ember

A meleg égövi erdőkben a neandervölgyi magányos állatokra vadászott, a zordabb éghajlatú térségekben a csordákat vette célba.

A neandervölgyi ember ravasz és bátor vadász volt, a legnagyobb korabeli állatokat is zsákmányul ejtette - állítja egy holland kutató.

Gerrit Dusseldorp két régészeti helyszín leletanyaga alapján próbálta végigkövetni a neandervölgyi emberek napi vadászportyáit, s azt, hogy milyen módszereket alkalmazták, hogy biztosítsák napi betevőt - olvasható a Science Daily [1] című tudományos hírportálon.

 Orrszarvú, bölény, barnamedve

A holland tudós megállapítása szerint a neandervölgyi emberek nagy csoportokban éltek, a zsákmány és az alkalmazott vadászati módszer kiválasztását a környezeti feltételek, valamint az élelemforrások elérhetősége szabták meg.

 
A neandervölgyi ember nem rettent meg még a legnagyobb, legveszélyesebb állatoktól sem, az orrszarvúak, bölények húsa ugyanúgy szerepelt étlapján, mint a barnamedve, vagy más ragadozók.

Több vadászati módszere volt

Gerrit Dusseldorp kimutatta, hogy a meleg égövi erdőkben a neandervölgyi inkább magányos állatokra vadászott, ám a zordabb éghajlatú térségekben a csordákat vette célba. Annak ellenére, hogy a sztyeppén csoportban élő állatokon nehezebb rajtaütni, s egyes egyedeit izolálni, a neandervölgyi embert vonzotta e bőséges élelemforrás. Az a tény, hogy a Homo neanderthalensis képes volt ilyen nehezen elejthető vadakat zsákmányolni, azt bizonyítja, hogy jó koordinációs és kommunikációs képességekkel rendelkezett.

Minden egyes állat esetében költséghatékonysági forgatókönyv létezett: azok a vadak, amelyeket nehezebb volt elejteni, több kalóriát biztosítottak, s jobb minőségű, vastagabb volt a bundájuk is. Mindent egybevetve a neandervölgyi képzett, intelligens vadász volt. Mint Gerrit Dusseldorp rámutat, ideje elvetni azt a felfogást, miszerint a Homo neanderthalensis brutális izomagyú lény volt.

Ismerte az embert

A neandervölgyi ember mintegy 200-250 ezer éve jelent meg és körülbelül 28 000 évvel ezelőtt halt ki. Európa és a Közel-Kelet egyes területein élt, az utolsó időkben a mai emberrel (Homo sapiens) egy időben és helyen.

A neandervölgyi emberek maradványait Nyugat-Eurázsia nagy részén megtalálták, az Ibériai-félszigettől egészen a mai Üzbegisztán keleti részéig. Északi elterjedésüknek a jégtakaró kiterjedése szabott határt, lakóhelyük legdélibb határa pedig a mai Palesztina területe volt. Mivel a neandervölgyi emberek főleg a pleisztocén jeges periódusaiban éltek, szervezetük alkalmazkodott a hideg éghajlathoz: ez elsősorban a mai emberénél valamivel alacsonyabb, de sokkal robusztusabb testfelépítést jelentett rövidebb végtagokkal, hogy így minimalizálni tudják a hőveszteséget. A férfiak átlagosan 165 centiméteres, a nők pedig 155 centiméteres testmagasságot értek el.

 

Az ember vélhetően legrégebbi elődjének, egy kis termetű ősnek a 47 millió éves, majdnem teljes épségben fennmaradt csontvázát mutatták be kedden New Yorkban.

 
kov250

A szakemberek szerint a szenzációs németországi lelet segíthet megfejteni az emberszabásúak és az emberi faj korai evolúcióját. A kisebb macskához hasonló méretű állatnak négy lába és hosszú farka van. Az élőlény ugyan nem volt közvetlen őse a majmoknak és az embereknek, de jó támpontként szolgálhat arra nézve, hogy milyen lehetett az említett két faj közvetlen elődje - állították sajtótájékoztatójukon a tudósok.

Mivel a fosszília meglepően jó állapotban maradt fenn (még a béltartalma is megvan), a kutatók bíznak abban, hogy a csontváz ablakot nyithat az emlősök korai evolúciójára. A most a nagyközönség elé tárt példány egy fiatal nőstény volt, amely becslések szerint 9-10 hónaposan pusztult el.

"A lelet olyan sok történetet mesél el, és még csak most kezdtük el a kutatásokat ezen a lenyűgöző példányon" - mondta Jorn Hurum, az Oslói Egyetem természettörténeti múzeumának munkatársa, a felfedezésről beszámoló tudósok egyike. A teremtményt egyébként Hurum hatéves kislánya után az Ida becenéven emlegetik.

A csontvázat a New York-i Természettudományi Múzeumban mutatták be, a sajtótájékoztatót közvetítő tévéműsor forradalmi tudományos felfedezésnek nevezte a leletet, amely mindent megváltoztat majd. A metropolisz polgármestere, Michael Bloomberg lenyűgöző áttörésként nyilatkozott a teremtményről a bemutatón.

Bár Idát 1983-ban ásták ki a németországi Darmstadt közelében, a leginkább a Madagaszkáron élő lemúrokhoz (gyűrűsfarkú makikhoz) hasonlító állat maradványai két évvel ezelőttig magánkézben voltak, akkor kerültek a norvég tudós birtokába.

kov450

 

ċ
Zoltan Fodor,
2008. szept. 16. 14:03
ĉ
Zoltan Fodor,
2008. szept. 16. 14:06
ĉ
Zoltan Fodor,
2008. szept. 16. 14:06
ĉ
Zoltan Fodor,
2008. szept. 16. 14:06
Comments