Παλαιοντολογία: Εισαγωγή Δρ. Γιώργος Ηλιόπουλος

Τι κάνουμε αφού τα βρούμε? Συλλογή Καθαρισμός Συντήρηση Περιγραφή Απεικόνηση Μελέτη Προσδιορισμός οργανισμού– Ταξινομική Θέση Προσδιορισμός Γεωλογικής ηλικίας

Τι είναι είδος; Κατά τον Αριστοτέλη μια ομάδα οργανισμών με δομικές ομοιότητες Ακόμα και σήμερα η έννοια του είδους δεν έχει καθοριστεί με ακρίβεια Σήμερα οι έννοιες του είδους έχουν γίνει πιο πολύπλοκες Η ποικιλία τους και οι ασυμφωνίες για την χρήση τους πολύ εμφανείς

Τι είναι είδος; Η έννοια του Βιολογικού Είδους Η έννοια του Μορφολογικού Είδους Η έννοια του Παλαιοντολογικού Είδους

Η έννοια του Βιολογικού Είδους Είδος είναι μία ομάδα οργανισμών που έχει δομικές, λειτουργικές και αναπτυξιακές ομοιότητες, και οι οποίοι είναι ικανοί να διασταυρωθούν μεταξύ τους και να παράγουν γόνιμους απογόνους.

Η έννοια του Μορφολογικού Είδους Είδος είναι μία ομάδα οργανισμών με παρόμοια μορφολογικά γνωρίσματα που να αναγνωρίζονται ως μοναδικά, και τα οποία παρουσιάζουν τέτοιους χαρακτήρες που τα κάνουν να διαφέρουν από όλα τα άλλα είδη.

Η έννοια του Παλαιοντολογικού Είδους Μία συγκέντρωση μορφών παρόμοιας γεωλογικής ηλικίας που έχουν παρόμοια μορφολογικά γνωρίσματα ώστε να αναγνωρίζονται ως μοναδικά, και τα οποία παρουσιάζουν τέτοιους χαρακτήρες που τα κάνουν να διαφέρουν από όλα τα άλλα είδη.

Δυσκολίες στον καθορισμό του Παλαιοντολογικού Είδους Στην Παλαιοντολογία ο ορισμός του είδους βασίζεται σε καθαρά μορφολογικά κριτήρια Γιατί; Έχουμε ως απολιθώματα μόνο τα υπολείμματα των αρχικών οργανισμών Βασίζεται κυρίως στα μορφολογικά γνωρίσματα των διατηρημένων σκληρών μερών τους Απολιθώματα πολλές φορές σπασμένα, αλλοιωμένα, παραμορφωμένα, άρα μείωση αναγνωρίσιμων χαρακτήρων Αρχείο των απολιθωμάτων ελλιπές

Ασεξουαλική αναπαραγωγή Υπάρχουν οργανισμοί που αναπαράγονται χωρίς διασταύρωση (όπως Προκαρυωτικοί) Δεν σχηματίζουν πληθυσμούς με την έννοια των πληθυσμών του βιολογικού είδους Αυτούς πως τους καλύπτει ο ορισμός του βιολογικού είδους;

Ενδοειδική διαφοροποίηση

Δίδυμα είδη Είδη που δεν ξεχωρίζουν από εξωτερικά μορφολογικά γνωρίσματα Μέγεθος, μορφολογικοί, οικολογικοί, ηθολογικοί χαρακτήρες ίδιοι (ή παρόμοιοι) Διαχωρισμός καθαρά διακριτός μόνο με μοριακές ή άλλες νέες τεχνικές (π.χ. υπέρηχοι για νυχτερίδες) Certhia brachydactyla C. familiaris

Υβρίδια (διαειδική αναπαραγωγή) Canis familliaris Canis lupus Canis latrans Με βάση αυτά πόσο ακριβής μπορεί να είναι ο προσδιορισμός των παλαιοντολογικών ειδών? Coydog

Άλλα υβρίδια Μουλάρι (♂ γάιδαρος + ♀ άλογο) Ημίονος (♂ άλογο + ♀ γάιδαρος) Zedonk (♂ ζέβρα + ♀ γάιδαρος) Zorse (♂ ζέβρα + ♀ άλογο) Beefalo (♂ ταύρος + ♀ βίσωνας ; γόνιμο) Liger (♂ λιοντάρι + ♀ τίγρη) Tigon (♂ τίγρη + ♀ λιοντάρι) Wholphin (♂ ψευτοόρκα + ♀ δελφίνι; γόνιμο) Αφρικανικός με ασιατικό ελέφαντα Εδαφόβιοι σπίνοι (Geospiza) στα Γκαλαπάγκος

Στην Παλαιοντολογία ο ορισμός του είδους βασίζεται σε καθαρά μορφολογικά κριτήρια Κυρίως στα μορφολογικά γνωρίσματα των διατηρημένων σκληρών μερών Άρα τις περισσότερες φορές οι προσδιορισμοί αναγκαστικά δεν θα είναι ολοκληρωμένοι και απόλυτα ακριβείς λόγω έλλειψης όλων των αναγκαίων στοιχείων

Προσδιορισμός με DNA Τελευταία δυνατότητα εξαγωγής DNA από απολιθώματα αλλά υπάρχουν πολλοί περιορισμοί πχ. Πολύ μικρός ο αριθμός απολιθωμάτων στα οποία διατηρούνται αναλλοίωτα τμήματα του DNA, παλαιότερα απολιθώματα που επιτυχώς εξήχθη DNA 800000-1000000 χρόνια Απειροελάχιστες ποσότητες μη διακριτές από τα ειδικά μηχανήματα

Γιατί να μελετάμε τα απολιθώματα; Υπάρχουν προβλήματα Απολιθώματα το μοναδικό παράθυρο στην ιστορία και εξέλιξη της ζωής Η θεμελίωση της θεωρίας της εξέλιξης βασίστηκε σε αυτά. Τα αποδεικτικά στοιχεία Πληροφορίες για το περιβάλλον και την εξέλιξη της ίδιας της γης Γνωρίζοντας προβλήματα/ δυσκολίες βελτιώνουμε τους προσδιορισμούς μας Οι πληροφορίες και γνώσεις που παρέχουν υπερπολύτιμες

Ταφονομια

Συλλογή Ταφή Θάνατος Γέννηση ΤΑΦΟΝΟΜΙΑ Διαγένεση Βιοστρωματονομία Παλαιοοικολογία

Παλαιοοικολογία Η μελέτη παλαιών οργανισμών και του περιβάλλοντος στο οποίο αυτοί ζούσαν καθώς και των αλληλεπιδράσεών τους. Ανάγκη να διακρίνουμε αν το περιβάλλον που βρέθηκαν τα υπολείμματα ενός οργανισμού είναι το περιβάλλον που ζούσε ή το περιβάλλον που τάφηκε και απολιθώθηκε Εντοπισμός των οικολογικών προσαρμογών τους

Αρχές παλαιοοικολογίας Προσαρμογή στο περιβάλλον Προσαρμογή σε τρόπο ζωής (ομόλογοι και ανάλογοι χαρακτήρες) Οικολογικοί περιορισμοί Εξάρτηση από άλλους οργανισμούς (ανταγωνισμός, διατροφή, συμβίωση, παρασιτισμός) Ταφονομικοί περιορισμοί

Περιβάλλοντα Ηπειρωτικά Θαλάσσια Χερσαία, Λιμναία, Σπηλαίων, Ποτάμια, Αιολικά, αλλούβια, ελώδη, παγετώδη, υφάλμυρα Θαλάσσια Λιμνοθαλάσσια, παράκτια, υπερπαλιρροιακά, κρηπίδας, βαθύαλα, αβυσσικά Επίσης διακρίνονται σε παράκτια ή φωτική ή νηρηιτική ζώνη (0-200 μέτρα) και σε ωκεάνιο ή πελαγική ή αφωτική ζώνη

Οργανισμοί και περιβάλλον Ανάλογα με την εξάπλωση Στενοτοπικοί Ευρυτοπικοί Κοσμοπολιτικοί Ανάλογα με τις προσαρμογές Για αλατότητα ευρύαλοι, στενόαλοι Για θερμοκρασία ευρύθερμοι, στενόθερμοι

Συλλογή Ταφή Θάνατος Γέννηση ΤΑΦΟΝΟΜΙΑ Διαγένεση Βιοστρωματονομία Παλαιοοικολογία

Ταφονομία (Effremov, 1940) Τάφος + Νόμος Η μελέτη όλων των διαδικασιών που κυβερνούν την μετάβαση των οργανικών υπολειμμάτων από την βιόσφαιρα στην λιθόσφαιρα.

Ταφονομία Σχετικά καινούργια επιστήμη Γέννηση στον Birth τον 19ο αιώνα Οι “Γερμανοί” και ο Weigelt (1927) Οι πρώτοι μελετητές ήταν παλαιοντολόγοι σπονδυλωτών Σήμερα όλη η παλαιοντολογία, αρχαιολογία και οι εγκληματολογικές επιστήμες

Συλλογή Ταφή Θάνατος Γέννηση ΤΑΦΟΝΟΜΙΑ Διαγένεση Βιοστρωματονομία Παλαιοοικολογία

Βιοστρωματονομία (Weigelt, 1927) Η μελέτη των περιβαλλοντολογικών παραγόντων και των διαδικασιών που επηρεάζουν τα οργανικά υπολείμματα μεταξύ του θανάτου ενός οργανισμού και της τελικής ταφής αυτών.

Τρόποι θανάτου Ηφαιστειότητα Δηλητηριώδη αέρια Φωτιά Πνιγμός Βύθιση (λάσπη, κινούμενη άμμος, πίσσα) Πλημμύρες Αλλαγή αλμυρότητας Ξηρασία Υπερπληθυσμός (και έτσι κακή διατροφή) Κυνήγι Έλλειψη τροφής (πείνα) Παγωνιά Πέσιμο σε παγωμένο νερό Τραυματισμός από ατύχημα ή ενδοειδικό ανταγωνισμό

Δημογραφία του θανάτου Θνησιμότητα (κανονική) φθοράς. Θνησιμότητα επιλογής, ευάλωτα άτομα (ανήλικα, γερασμένα, άρρωστα), σχήμα U Θνησιμότητα (ομαδική) καταστροφής. Κατανομή της συχνότητας των ηλικιακών ομάδων, καταστροφικό γεγονός, σχήμα L

Κανονική Επιλογής Καταστροφής

Τι συμβαίνει από την στιγμή που πεθαίνουν οι οργανισμοί μέχρι να ανακαλύψουμε τα απολιθώματα;

Διατήρηση μόνο σκληρών μερών (ιστών) Πεθαμένος οργανισμός Πιθανό μελλοντικό απολίθωμα σώματος Άμεση ταφή Αποσύνθεση και μεταφορά Πλήρης (Εξαιρετική) διατήρηση (σπάνια) Διατήρηση μόνο σκληρών μερών (ιστών) Ταφή Διατήρηση χωρίς μεταβολή Ανακρυστάλλωση Αφαίρεση υλικού Προσθήκη υλικού Πχ. Αραγωνίτης σε ασβεστίτη Ορυκτό μέσα στο πορώδες Πλήρωση με ίζημα ή ορυκτό Αντικατάσταση μόριο προς μόριο Μερική Ολική Φυσικό καλούπι Εσωτερικό εκμαγείο Φυσικό εκμαγείο

Εξαιρετική διατήρηση Μυϊκή ίνα Μυϊκή ίνα αρχή αποσύνθεσης Mesolimulus Κοκκώδεις μικροοργανισμοί πάνω σε μυϊκή ίνα 10μm

Καταστροφή μαλακών ιστών από άλλους οργανισμούς Πτωματοφαγία από σπονδυλόζωα Πτωματοφαγία από έντομα ή ασπόνδυλα Αποσύνθεση από μικροοργανισμούς (βακτήρια, μύκητες κτλ.)

Αποσύνθεση μαλακών ιστών Από την εγκληματολογική βιβλιογραφία: Πτωματοφαγία Αποσύνθεση (αεροβική διάσπαση των πρωτεϊνών) Αυτόλυση (διάσπαση των πρωτεϊνών από ένζυμα που περιέχονται μέσα στον ίδιο τον οργανισμό) Σήψη (Αναεροβική, βακτηριακή διάσπαση των πρωτεϊνών)

Εκτεθειμένα σκελετικά υπολείμματα Εξάρθρωση Διαμελισμός Διασκορπισμός Μεταφορά Συγκέντρωση Ταφή Παράγοντες: σχήμα των απολιθωμάτων, ρεύματα, προσανατολισμός

N