Dzieje życia 4. Era ssaków. Jerzy Dzik. Instytut Paleobiologii PAN Instytut Zoologii UW

Transkrypt

1 Dzieje życia 4. Era ssaków Jerzy Dzik Instytut Paleobiologii PAN Instytut Zoologii UW 2015

2 CZŁEKOKSZTAŁTNE początki Proconsul miocen 18 Ma bez ogona w przeciwieństwie do linii człowieka cienka emalia przed późnym miocenem tylko w Afryce przed epoką ekspansji środowisk stepowych

3 MAŁPY Starego i Nowego Świata wąskonose dwa trzonowce od oligocenu (Aegyptopithecus) szerokonose trzy trzonowce od miocenu tylko w Ameryce Płd. przed miocenem lądowa komunikacja Europy z Ameryką problem pochodzenia małp szerokonosych otwarty Aegyptopithecus oligocen 28 Ma

4 MAŁPY I MAŁPIATKI a przemiany Atlantyku trzy przedtrzonowce u Apidium i Parapithecus z oligocenu Afryki paralelizm czy przodkowie małp amerykańskich? cztery u małpiatek; pierwotne przetrwały na Madagaskarze Parapithecus oligocen 33 Ma ewolucja w innych niż dziś wnętrzach kontynentów Simons (2001)

5 JEMIOŁA a deficyt wody półpasożyty nadrzewne Viscum jemioła Loranthaceae Loranthus Loranthaceae zimozielona traci liście od zwykłych drzew z pięciopłatkowymi kwiatami przez krzewiaste półpasożyty korzeniowe, po pasożyty nadrzewne Dillenia Dilleniaceae Thesium leniec Santalaceae półpasożyty korzeniowe Nuytsia Loranthaceae suche wnętrze kontynentu typowe dla epok stabilności klimatu

6 liść wabiący kwiatostan KWIATY skrajnie złożone szarotka Leontopodium alpinum L. campestre "kwiat szarotki to liście wokół koszyczkowatych kwiatostanów duża liczba drobnych kwiatów zwiększa różnorodność genetyczną przy sąsiedzkim zapyleniu skrajne warunki, gdy trudno o zapłodnienie krzyżowe szarota Gnaphalium

7 ANTARKTYCZNA proweniencja złożonych kwiat Goodenia Australia kwiatostan Calycera Chile kwiatostan Mutisia Asteraceae Chile deficyt zapylających błonkówek w zimnym klimacie jeden zalążek na kwiat; cały koszyczek ma genetyczne zasoby jak kwiat róży kwiaty grzbieciste zrosłopłatkowe koszyczek Asteraceae 47 Ma eocen Patagonii

8 Crepet & Niklas (2009) OKWIAT zrosłopłatkowy najdawniejszy znany kwiat zrosłopłatkowy eocen 35 Ma powszechna tendencja do tworzenia złożonych kwiatostanów i różnicowania morfologii w ich obrębie przodek miał kwiat podobny do róży korona umożliwia zapylanie tylko wyspecjalizowanym owadom

9 MOTYLE dzienne Prodryas Nymphalidae eocen 35 Ma eocen pijąc nektar zapylają rurkowe kwiaty dominuje trujące stadium gąsienicy dzienne: buławkowate czułki, brak frenulum, czworonożne Oligodonta Pieridae eocen 35 Ma (Florissant) są reliktowe formy pośrednie od ciem presja nietoperzy zmniejszyła atrakcyjność nocnego życia ciem

10 NIETOPERZE dzienne i nocne kalong Pteropus Onychonycteris eocen 40 Ma pierwotnie palce dłoni z pazurami (dziś kalongi mają dwa) a ogon z błoną lotną (dziś nocne) Icaronycteris eocen 40 Ma wpłynęły na stosunki koewolucji owadów i kwiatów

11 EKSPANSJA motylkowych Protomimosoides paleocen 55 Ma bakterie korzeniowe uniezależniły od deficytu azotu; rozrost korzeni od wody do dziś dotrwały różne stadia rozwoju grzbiecistości kwiatu motylkowych Crepet & Niklas (2009) Barnebyanthus paleocen 55 Ma groszek Lathyrus Fabaceae grzbiecistość przystosowaniem do przywabiania błonkówek Acacia Mimosaceae

12 PSZCZOŁY zapylają grzbieciste kwiaty pojemniki z miodem pszczoła bezżądłowa Melipona plaster woskowo-błotny z larwami Apis henshawi oligocen 30 Ma Protobombus eocen 45 Ma dla larw pyłek (białko) zbierany na rozgałęzione włoski od 100 Ma nektar (cukry) ryjkiem od 53 Ma woskowe pojemniki na miód i larwy tojad Aconitum Ranunculaceae koewolucja z kwiatowymi pochodzą od samotnych os

13 MOTYLKOWE symbioza Mimosaceae wtórnie promieniste bezpłatkowe Papilionaceae grzbieciste symbioza z bakteriami Rhizobium i rozbudowany system korzeniowy sięgają w pustynię głębiej od kaktusów Sulaiman et al. (2003) Caesalpinaceae tendencja do grzbiecistości filogeneza molekularna Bauhinia Caesalpinaceae różnicowanie wraz z ekspansją skrajnych środowisk

14 LePage & Basinger (1991) MODRZEW drzewo tajgi Larix Axel Heiberg Island eocen 40 Ma modrzewie w eocenie na północy Kanady ekspansja i zanik wraz z ekosystemem tajgi krótkopęd modrzew Larix (tetraploid) liczne igły w krótkopędzie długopęd dane molekularne trudne do powiązania z paleontologicznymi

15 krótkopędy SOSNA redukcja krótkopędów Pinus monophylla sosna 1-igłowa jednoigłowe krótkopędy sosny kulminacją ich upraszczania krótkopędy pierwotnie tylko w szyszce Pinaceae w skrajnych środowiskach zapewne od niedawna Pinus taeda sosna 5-igłowa

16 ŁUPKI menilitowe Argyropelecus oligocen 30 Ma oligoceńskie łupki krzemionkowe zapis końca oceanu Tetydy i formowania Karpat najcenniejsze polskie stanowisko paleontologiczne Kotlarczyk & Jerzmańska (1976)

17 WIELORYBY a konwergencja antarktyczna zęby Pinocetus miocen 15 Ma nozdrza uruchomienie przydennych biogenów Durodon eocen 40 Ma Aetiocetus oligocen 30 Ma oportunistyczne okrzemki i bruzdnice zamiast kokkolitów krill stał się odtąd pożywieniem wielorybów fiszbinowych wewnątrz konwergencji ułatwione mieszanie zimnych wód

18 ANTARKTYKA geneza ekosystemu konwergencja dziś początek oligocenu zamknięcie obiegu ciepła w konwergencji antarktycznej wynikiem oddzielenia Australii koniec eocenu Billups (2005) od oligocenu zaczątki świata podobnego do dzisiejszego

19 DELFINY pierwotnie ciepłowodne Kentriodon miocen 18 Ma Agorophius oligocen 30 Ma Inia Amazonia najpierwotniejszy dzisiejszy delfin walenie uzębione mają technikę lokalizacji ryb ultradźwiękowym sonarem równie dawno, co wieloryby urządzenie cedzące Durodon eocen 40 Ma upraszczane uzębienie odziedziczone po przodkach

20 WALENIE pochodzenie Maiacetus 40 mln lat najpierw głowa rybożercy, poźniej płetwy walenie mają naziemnych drapieżnych przodków wspólnych z kopytnymi w eocenie walenie i syreny wciąż czworonożne Sinonyx paleocen 60 Ma

21 NAJWIĘKSZE ssaki wszechczasów oligoceńska fauna indricotheriowa Azji Centralnej Paraceratherium Rhinocerotidae największe ssaki lądowe żyły w oligocenie Azji i późnym eocenie Ameryki Płn 2 m to koniec epoki stabilnego środowiska!

22 EOCEN klimat ciepły po bieguny dziś Nautilus łodziki dziś wyłącznie tropikalne pospolite w eocenie Antarktyki i północnej Europy ich odpowiednikami w mezozoiku amonity, które wymarły w końcu kredy Aturia miocen ordowicki Centrocyrtoceras chłodniejszy i niestabilny klimat oddziela eocen od kredy Dzik & Korn (1992)

23 BURSZTYN bałtyckie lasy jantarowe bursztyn libański (wczesna kreda) żywicą araukarii; dominikański (miocen) drzew kwiatowych motylkowej Hymenaea kanadyjski i bałtycki (eocen) może Pseudolarix Eridanos Hymenaea Caesalpinaceae Pseudolarix Pinaceae Agathis Araucariaceae eocen 40 Ma Mai (1989) epoka stabilności środowiska i wyrównanego klimatu

24 BURSZTYN inkluzje inkluzje dostarczają szczegółowych informacji o morfologii ale nie anatomii dominują owady przywabiane przez żywicę i żyjące na korze drzew dziś pokrewne formy w tropikach Indopacyfiku Borsuk-Białynicka et al. (1999)

25 GEISELTAL zielone liście 8 gatunków krokodyli wielkie drapieżne nielotne ptaki ssaki tylko drobne Krumbiegel et al. (1983) Hellmund (2005) Geiseltal pratapir Propalaeotherium eocen 40 Ma Mai (1989) wapń z podłoża neutralizował kwaśny osad

26 MESSEL jezioro w kraterze zachowane miękkie tkanki i barwy strukturalne odwiert Messel 2001 Messel Chrysomelidae eocen 40 Ma dudek Messelirisor eocen 40 Ma Mai (1989) bituminy zakonserwowały szczątki Mayr (2006)

27 MESSEL mrówkojady Storch (1978) pancernik Eomanis eocen 40 Ma zygapophysis xenarthrosis mrówkojad Tamandua Eurotamandua eocen 40 Ma królik mrówkojady (Xenarthra) południowoamerykańskie łuskowce (Pholidota) afrykańskoazjatyckie konwergentnie podobne Storch (1981) ssak bez zębów trudny do identyfikacji

28 WIELKIE SSAKI trzeciorzędu Witmer & Rose (1991) Gastornis Archibald (1983) eoceńska fauna Willwood Cantius Hyopsodus Diacodexis Hyracotherium Phenacodus ssaki mają rozmiary porównywalne z dużymi dinozaurami od eocenu wcześniej największymi zwierzętami lądowymi były krokodyle i ptaki

29 ROZPAD GONDWANY dziedzictwo florystyczne wędrówka areałów wraz z kontynentami alternatywą dyspersji i migracji idea nadużywana w biogeografii Nothofagus Protea zasięgi Nothofagus i Proteaceae to relikty stanu sprzed oligocenu

30 MONTE BOLCA początki paleontologii wczesnoeoceńskie wapienie ponad 250 gatunków ryb Mene Menidae eocen 50 Ma główne źródło wiedzy o faunie morskiej barwy Monte Bolca Enoplosus Enoplosidae eocen 50 Ma Mai (1989) pierwsze w świecie stanowisko paleontologiczne

31 WIATROPYLNOŚĆ nowoczesnych kwiatowych uskrzydlony owoc grabu Carpinus eocen Dakoty 40 Ma orzech leszczyny Corylus owocostan olchy Alnus eocen 40 Ma eocen 40 Ma Pigg (2009) w paleocenie początki wiatropylnych Betulaceae Pigg (2009) dzisiejsze rodzaje mają eoceńskie korzenie przodek grabu i leszczyny owocostan Palaeocarpinus paleocen Dakoty 60 Ma wilgociolubna flora chłodnego początku trzeciorzędu Manchester et al. (2004)

32 HISTORIA rozsiewania nasion Eriksson et al. (2000) z Fris et al. (2011) przemiany flor kwiatowych od eocenu wzrasta udział otwartych środowisk i wiatropylności poprzednio kwiatowe ewoluowały w podszyciu lasu ku owadopylności ich przodkowie byli wiatropylni istotnym czynnikiem były przemiany klimatu ku strefowości