Agata Kowalewska
Studenckie Koło Naukowe
GISoteka, Uniwersytet Gdański
Trylobity stanowią gromadę wymarłych morskich stawonogów. Ich pojawienie się związane jest z kambryjską eksplozją życia. Obecnie przyjmuje się, że występowały od oddziału 2. kambru, a wyginęły wraz z końcem permu. Ciało trylobitów podzielone było na trzy segmentowane części: cefalon (część głowowa), toraks (część tułowiowa) oraz pygidium (część ogonowa). Zwierzęta te żyły przede wszystkim w ciepłych i płytkich szelfach, a większość z nich zaliczana jest do epibentosu wagilnego (Radwańska, 2007). Odżywiały się prawdopodobnie osadem organicznym oraz niewielkimi morskimi organizmami (Lehmann i Hillmer, 1987). Skamieniałości trylobitów powszechnie występują w paleozoicznych skałach i mają duże znaczenie stratygraficzne, a także pozwalają poznać między innymi budowę oraz behawior tych stawonogów.
Trylobity, podobnie jak inne grupy faunistyczne charakteryzowały się prowincjonalnym zróżnicowaniem, co ma duże znaczenie między innymi w badaniach paleogeograficznych. Prowincjonalizm szczególnie zauważalny jest w kambrze oraz ordowiku, przy czym już pod jego koniec nastąpiło rozprzestrzenienie fauny trylobitowej i występowała ona prawie na całym globie. Jedynie w dewonie znów można mówić o krótkotrwałym prowincjonalizmie, natomiast do okresów późniejszych przetrwały tylko pojedyncze rodziny trylobitów i trudno na ich podstawie wyróżnić prowincje (Clarkson, 2007).
Głównym celem pracy było sporządzenie mapy prowincji trylobitowych w kambrze i ordowiku oraz dokonanie ich porównania między sobą, a także analiza, przede wszystkim w kontekście paleoklimatu, występowania szelfów, współczesnego układu kontynentów i lokalizacji miejsc, w których znajdowane są skamieniałości trylobitów.
W programie ArcGIS Pro 2 dokonano wektoryzacji map pochodzących z PALEOMAP Project (scotese.com), przedstawiających układ kontynentów w kambrze, ordowiku oraz współcześnie. Pominięto elementy, które nie miały być wykorzystane w pracy, np. strefy spredingu i subdukcji. Następnie utworzono warstwy poligonowe, przedstawiające rozmieszczenie prowincji trylobitowych. Kolejnym etapem było naniesienie na poszczególne prowincje nazw występujących tam grup taksonomicznych trylobitów. Oprócz tego sporządzono warstwę poligonową, obrazującą lokalizacje szelfów (britannica.com) i warstwy poligonowe oraz liniowe związane z paleoklimatem (palaeos.com; Hearing i in., 2018; scotese.com). Na koniec utworzono punktową warstwę z naniesionymi lokalizacjami, w których powszechnie znajdowane są skamieniałości trylobitów. Później dokonano porównania poszczególnych warstw ze sobą.
Głównym napotkanym problemem był brak powszechnie przyjętej jednej klasyfikacji prowincji trylobitowych oraz ich niejednolite nazewnictwo. Konieczne okazało się porównanie poszczególnych klasyfikacji oraz wybranie którejś z nich jako bazowej do wykonania mapy. Kambr najczęściej dzielony jest na trzy główne prowincje. Taki podział zaproponował m.in. Kobayashi w 1972 r., a oprócz tego podzielił każdą z nich na dwie subprowincje:
- Prowincja The Redlichian
- subprowincja wschodniej i południowej Azji
- subprowincja australijsko-antarktyczna
- Prowincja pośrednia
- subprowincja północnoazjatycka
- subprowincja śródziemnomorska
- Prowincja The Olenellian
- subprowincja arkto-amerykańska
- subprowincja akado-bałtycka
Pierwsza z prowincji obejmowała obszar szelfów Gondwany i występowały tam trylobity należące do podrzędu Redlichiina. Druga znajdowała się w rejonach Syberii i terranów, a żyjące tam trylobity przypisywane są do podrzędu Ollenelina oraz nadrodzin Redlichiacea i Ellipsocephalacea. Występowały tam ponadto trylobity z rzędu Corynexochida oraz Ptychopariida. Trzecią prowincję wyznaczono na szelfach Laurentii i Baltiki, które były niszą dla przedstawicieli podrzędu Ollenelina, a także rzędu Corynexochida i Ptychopariida (Kobayashi, 1972).
Ordowik zasadniczo dzielony jest na cztery prowincje (Torsvik i Cocks, 2016):
- Tropikalna wschodnia prowincja Gondwany
- Prowincja Baltiki
- Prowincja Laurentii i Syberii
- Prowincja śródziemnomorska (niskie szerokości geograficzne Gondwany)
W pierwszej z wymienionych prowincji przeważały trylobity z rodziny Calymenoidea oraz Dalmanitoidea. W prowincji Baltiki żyły trylobity z nadrodziny Asaphoidea (szczególnie asaphidy i megalaspidy), natomiast w prowincji Laurentii i Syberii wyróżnia się nadrodzinę Bathyuroidea. Prowincję śródziemnomorską zamieszkiwały z kolei trylobity z nadrodziny Dikelocephaloidea (Torvik i Cocks, 2016).
Na postawie sporządzonych map oraz dostępnych publikacji naukowych dostrzec można, że rozmieszczenie prowincji trylobitowych było odmienne w kambrze i ordowiku. Zauważalna jest także ich zgodność z lokalizacją szelfów. Prowincje różniły się jednak taksonomicznie, na co duży wpływ mogły mieć warunki paleośrodowiskowe. Prawdopodobnie niektóre trylobity preferowały niższe temperatury, a inne wyższe.
Dla przykładu, osobną prowincję stanowi południowa część Gondwany, charakteryzująca się chłodniejszym klimatem, a osobną część północna, cieplejsza. Co więcej, na zróżnicowanie wpływ mogą mieć także głębokości oraz rodzaj osadów (Jones, 2006).
Analizując rozmieszczenie prowincji i współczesne lokalizacje, w których znajdowane są skamieniałości trylobitów, zauważyć można, że leżą one na innych szerokościach i długościach geograficznych. Jednak biorąc pod uwagę ruch kontynentów oraz jego kierunek, widać, że skamieniałości często znajdowane są w miejscach, które niegdyś należały do wyróżnionych prowincji. Pewne różnice mogą wynikać chociażby z faktu, iż nie wszystkie znajdują się w warstwach in situ.
Podsumowując, oprogramowanie ArcGIS Pro 2 okazuje się być bardzo przydatne w badaniach i analizach paleogeograficznych. Stwarza możliwość tworzenia map paleogeograficznych oraz porównywania ze sobą różnych czynników np. środowiskowych i szukania zależności pomiędzy nimi. Sporządzone mapy pokazały dużą różnorodność prowincji trylobitowych oraz pozwoliły wskazać prawdopodobne przyczyny takiego stanu. Jest to doskonały punkt wyjścia do dalszych badań.
Literatura:
- Clarkson E.N.K. 2007. Invertebrate Palaeontology and Evolution. Blackwell Science.
- Hearing T.W., Harvey T. H., Williams M. i in. 2018. An early Cambrian greenhouse climate. Science Advances vol. 4 no. 5.
- Jones R.W. 2006. Applied Palaeontology. Cambridge University Press
- Kobayashi T. 1972. Three Faunal Provinces in the Early Cambrian Period. Proceedings of the Japan Academy vol. 48 no. 4. 242-247
- Lehmann U., Hillmer G. 1987. Bezkręgowce kopalne. Warszawa. Wydawnictwa Geologiczne.
- Radwańska U. 2007. Podstawy paleontologii. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego.
- Torsvik T.H., Cocks L.R.M. 2016. Earth History and Palaeogeography. Cambridge University Press