KAREN WETMORE
WHAT ARE FORAMINIFERA?
Foraminifera (zkráceně foramy) jsou jednobuněčné organismy (protisty) se schránkami nebo testy (odborný termín pro vnitřní schránky). Jsou hojně zastoupeny jako zkameněliny za posledních 540 milionů let. Schránky jsou běžně rozděleny na komory, které se přidávají během růstu, i když nejjednodušší formy jsou otevřené trubice nebo duté koule. V závislosti na druhu může být schránka tvořena organickými sloučeninami, zrnky písku nebo jinými částicemi stmelenými dohromady nebo krystalickým CaCO3 (kalcitem nebo aragonitem).
Plně vzrostlí jedinci mají velikost od asi 100 mikrometrů do téměř 20 centimetrů. Někteří mají symbiotický vztah s řasami, které „chovají“ uvnitř svých schránek. Jiné druhy se živí potravou od rozpuštěných organických molekul, přes bakterie, diatomy a jiné jednobuněčné řasy až po drobné živočichy, jako jsou kopepodi. Potravu loví pomocí sítě tenkých pseudopodií (tzv. retikulopodií), které vycházejí z jednoho nebo více otvorů ve schránce. Bentické (na dně žijící) foraminifery používají pseudopodia také k pohybu.
KDE ŽIJÍ?
V současné době žije ve světových oceánech odhadem 4000 druhů. Z nich 40 druhů je planktonních, to znamená, že plavou ve vodě. Zbytek žije na písku, bahně, kamenech a rostlinách na dně oceánu nebo v nich. Foraminifery se vyskytují ve všech mořských prostředích, od přílivu po nejhlubší oceánské příkopy a od tropů po póly, ale druhy foraminifer mohou být velmi specifické, pokud jde o prostředí, ve kterém žijí. Některé jsou hojné pouze v hlubokém oceánu, jiné se vyskytují pouze na korálových útesech a další druhy žijí pouze v brakických ústích řek nebo v přílivových slaných bažinách.
Foraminifera patří mezi nejhojnější schránkové organismy v mnoha mořských prostředích. V krychlovém centimetru sedimentu se mohou nacházet stovky živých jedinců a mnohem více mrtvých schránek. V některých prostředích jsou jejich schránky důležitou složkou sedimentu. Například růžový písek některých bermudských pláží má velkou část své barvy díky růžově až červeně zbarveným schránkám foraminifer. V oblastech hlubokého oceánu vzdálených od pevniny je dno často tvořeno téměř výhradně schránkami planktonních druhů.
PROČ JSOU DŮLEŽITÉ?“
Studium fosilních foraminifer má mnoho dalších využití než jen rozšíření našich znalostí o rozmanitosti života. Fosilní foraminifery jsou užitečné v biostratigrafii, paleoekologii, paleobiogeografii a při průzkumu ložisek ropy.
Zpět na začátek
BIOSTRATIGRAFIE
Foraminifery poskytují důkazy o relativním stáří mořských hornin
Existuje několik důvodů, proč jsou fosilní foraminifery obzvláště cenné pro určení relativního stáří vrstev mořských hornin. Vyskytují se již od kambria, tedy před více než 500 miliony let. Vykazují poměrně kontinuální evoluční vývoj, takže různé druhy se vyskytují v různých dobách. Foramy jsou hojně rozšířené a vyskytují se ve všech mořských prostředích. Jsou malé a snadno se sbírají, a to i z hlubokých ropných vrtů.
PALEOEKOLOGIE A PALEOBIOGEOGRAFIE
Foraminifery poskytují důkazy o minulých prostředích
Protože se různé druhy foraminifer vyskytují v různých prostředích, mohou paleontologové pomocí jejich fosilií určit prostředí v minulosti. Foraminifery byly použity k mapování rozšíření tropů v minulosti, k lokalizaci dávných pobřeží a ke sledování změn teploty globálního oceánu během dob ledových. Pokud vzorek fosilních foraminifer obsahuje mnoho žijících druhů, lze z jejich současného rozšíření odvodit, jaké prostředí panovalo na daném místě v době, kdy fosilie žily. Pokud vzorky obsahují všechny nebo převážně vyhynulé druhy, stále existuje řada vodítek, z nichž lze usuzovat na minulé prostředí. Patří k nim druhová rozmanitost, relativní počet planktonních a bentických druhů, poměry různých typů schránek a chemismus schránek.
Chemismus schránek je užitečný, protože odráží chemismus vody, ve které vyrostly. Například poměr stabilních izotopů kyslíku závisí na teplotě vody, protože teplejší voda má tendenci odpařovat více lehčích izotopů. Měření stabilních izotopů kyslíku v planktonních a bentických schránkách foramů ze stovek hlubokomořských jader po celém světě bylo použito k mapování teplot povrchové a spodní vody v minulosti. Tato data nám pomáhají pochopit, jak se klima a oceánské proudy měnily v minulosti a jak se mohou měnit v budoucnosti.
VYHLEDÁVÁNÍ ROPY
Foraminifery se používají k hledání ropy
Některé druhy jsou geologicky krátkodobé a některé formy se vyskytují pouze ve specifických prostředích. Paleontolog proto může zkoumat exempláře v malém vzorku horniny, jako jsou ty, které byly získány při vrtání ropných vrtů, a určit geologické stáří a prostředí, kdy hornina vznikla. Díky tomu je od 20. let 20. století ropný průmysl významným zaměstnavatelem paleontologů, kteří se specializují na tyto mikroskopické zkameněliny. Stratigrafická kontrola pomocí foraminifer je tak přesná, že se tyto zkameněliny dokonce používají k nasměrování bočních vrtů v rámci ropného horizontu, aby se zvýšila produktivita vrtu.
BIOLOGIE FORAMINIFER
O tom, jak žije většina druhů foraminifer, se ví jen velmi málo. Těch několik málo druhů, které byly studovány, vykazuje širokou škálu chování, stravy a životních cyklů. Jedinci některých druhů žijí jen několik týdnů, zatímco jiné druhy žijí mnoho let. Některé bentické druhy se aktivně, i když pomalu, zavrtávají do sedimentu rychlostí až 1 cm za hodinu, zatímco jiné se přichycují k povrchu skal nebo mořských rostlin. Foraminifera jsou dostatečně hojné na to, aby byly důležitou součástí mořského potravního řetězce, a mezi jejich predátory patří mořští plži, písečníci a malé ryby.Zpět na začátek
Klasifikace foraminifer
Tradičně byla klasifikace foraminifer založena především na znacích schránky nebo testu. Složení a struktura stěny, tvar a uspořádání komor, tvar a poloha případných otvorů, výzdoba povrchu a další morfologické znaky schránky se používají k vymezení taxonomických skupin foraminifer. Nové výzkumy doplňují molekulární údaje o vztazích mezi druhy, které mohou výrazně ovlivnit způsob klasifikace těchto organismů.
Uspořádání komor, které se běžně vyskytuje u žijících druhů, je znázorněno na obrázcích 1-6. Používají se následující termíny: Unilokulární označuje schránku tvořenou jedinou komůrkou Uniseriální označuje komůrky přidané v jedné lineární řadě Biseriální označuje komůrky přidané ve dvojité lineární řadě Triseriální označuje komůrky přidané v trojité lineární řadě Planispirální označuje komůrky přidané ve spirále v rámci jedné komory. Trochospirála označuje komory přidané ve spirále, která tvoří věžičku jako ulita hlemýždě Miliolína označuje uspořádání, kde se každá komora táhne po celé délce ulity a každá následující komora je umístěna v úhlu až 180 stupňů od předchozí, vzhledem k centrální ose ulity Arborescentní označuje vzpřímenou, rozvětvenou řadu trubic. Termíny jako planispirální-biseriální a biseriální-uniseriální se používají, pokud se způsob přidávání komůrek během růstu mění.
Z různých druhů složení stěn a mikrostruktury, které se vyskytují u foraminifer, jsou u žijících druhů společné tři základní typy. Aglutinované schránky mohou být složeny z velmi malých částic slepených dohromady a mají velmi hladký povrch, nebo mohou být tvořeny většími částicemi a mají drsný povrch. Hyalinní schránky jsou tvořeny vzájemně propojenými mikrokrystaly CaCO3 a obvykle mají sklovitý vzhled a póry, které pronikají stěnou. Stěny porézních schránek jsou tvořeny mikroskopickými tyčinkovitými krystaly CaCO3. Mají mléčný, průsvitný až neprůhledný vzhled a obvykle postrádají póry mimo počáteční komůrky. U některých porcelánovitých druhů dávají drobné prohlubně v povrchové výzdobě vzhled pórů. Jiný typ struktury stěn, nazývaný mikrogranulární, je tvořen těsně na sebe nabalenými rovnoměrně zaoblenými zrny kalcitu. Tento typ stěny se vyskytuje u mnoha prvohorních foraminifer včetně fusulinidů.