popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 155003, nr raportu: 12714. Kierownik (z rap.): dr hab. Michał Zatoń
Projekt nr 2011/01/B/ST10/00576
Tytuł projektu: Dynamika rozwoju organizmów twardego podłoża w świetle kryzysu
biotycznego fran-famen (późny dewon) na obszarze Rosji
Późnodewońskie zdarzenie na pograniczu franu i famenu (F-F) jest jednym z pięciu
największych kryzysów biotycznych w historii Ziemi. Zdarzenie to miało szczególnie
negatywny wpływ na rozwój organizmów rafowych, jak koralowce i stromatoporoidy. Różni
naukowcy widzą różne przyczyny tego zdarzenia. Jedni wiążą kryzys bioróżnorodności z
transgresjami i epizodami beztlenowymi, a inni z ochłodzeniem klimatu i rozwojem pokrywy
lodowej na Gondwanie co ma swoje odzwierciedlenie w postaci zapisu izotopowego oraz
powierzchni nieciągłości spowodowanej epizodem regresji mórz.
Chociaż wiele grup organizmów było już przedmiotem badań pod kątem ich reakcji na
zdarzenie F-F, to jednak nie wszystkie zostały gruntownie pod tym kątem przeanalizowane.
Do takich organizmów należą właśnie epibionty - z reguły niewielkie organizmy osobnicze
bądź kolonijne, zwierzęce i roślinne, które cementują się do różnorodnego twardego podłoża
(skały, muszle, drewno). Tego typu organizmy bentosowe tworzyły i nadal tworzą swoisty
mikrokosmos na dnie mórz i oceanów. Celem niniejszego projektu było zbadanie czy tego
typu niewielkie, epibiontyczne organizmy reagowały, a jeśli tak to w jaki sposób, na zmiany
środowiskowe zachodzące na pograniczu franu i famenu. W tym celu wybrano rejon
Centralnego Pola Dewońskiego w Rosji, gdzie utworu tego wieku nie tylko są dobrze
odsłonięte, ale również zawierają dużą liczbę zachowanych epibiontów. Na granicy franu i
famenu w rejonie badań występuje regionalna powierzchnia nieciągłości przypadająca na
najniższy famen, będąca efektem epizodu regresji morza. Tak więc analiza potencjalnych
zmian w zespołach epibiontów na tym obszarze przeprowadzana jest na tle zmian poziomu
morza na pograniczu F-F. W celu prześledzenia dynamiki rozwoju zespołów epibiontów,
pobrano osiem prób masowych (po cztery z górnego franu miejscowości Khlevnoe i dolnego
famenu miejscowości Kamenka), składających się z muszli ramienionogów powszechnie
inkrustowanych przez organizmy twardego dna. Po przejrzeniu każdej muszli i skorupki
(ponad 1300 okazów), oznaczeniu epibiontów i ich zliczeniu, otrzymane dane poddano
następnie szeregu analizom statystycznym by się przekonać, czy zmiany w zespołach są
realne, a więc statystycznie istotne. Okazało się, iż z 11 taksonów epibiontów obecnych w
górnym franie (mikrokonchidy, kornulity, otwornice, koralowce Rugosa, ramienionogi z grupy
produktidów, hederelloidy, mszywioły Trepostomata, aulopory, problematyczne Ascodictyon,
?parzydełkowce Sphenothallus oraz glony), cztery taksony (otwornice, koralowce Rugosa, aulopory
i glony) kompletnie zaniknęły a tylko siedem dotrwało do dolnego famenu. Powszechne w
górnym franie mikrokonchidy stały się dominującym składnikiem twardego podłoża w
dolnym famenie, a inne (Ascodictyon, Sphenothallus) stały się wyraźnie zubożone ilościowo w
porównaniu z górnym franem. Różnorodne miary podobieństawa zastosowane w analizie
zespołów jednoznacznie wskazują, że zespoły epibiontów z tych dwóch interwałów czasowych
różnią się od siebie. Również średnia różnorodność epibiontów na zasiedlane podłoże
(muszla/skorupka) spadła w dolnym famenie (0.52 taksonu/bioklast) w porównaniu do górnego franu
(1.05 taksonu/bioklast) o połowę. Również liczebność na muszlę/skorupkę w dolnym famenie spadła
trzykrotnie.
Otrzymane wyniki wskazują jednoznacznie, iż wraz z przejściem z górnego franu do famenu,
wyraźnie zmieniła się struktura zespołów twardego podłoża. Nie tylko spadło ogólne zróżnicowanie
epibiontów i ich liczebność, lecz również ich udział na pojedynczym podłożu w postaci muszli lub
skorupki. Co więcej, zmiany te są statystycznie istotne. Badania te potwierdziły również, iż
mikrokonchidy rzeczywiście stały się dominującymi organizmami w zespołach twardego podłoża po
kryzysie F-F, co również widoczne jest po masowym wymieraniu z końca permu. W przypadku
granicy F-F badanego obszaru, wszelkie zmiany w strukturze zespołów epibiontów spowodowane
były zmianami środowiskowymi zachodzącymi podczas regresji morskiej. Niestety, nie są znane
konkretne czynniki mające wpływ na reorganizację tychże zespołów.