KAREN WETMORE
WHAT ARE FORAMINIFERA? W pełni rozwinięte osobniki mają wielkość od około 100 mikrometrów do prawie 20 centymetrów długości. Niektóre z nich mają symbiotyczny związek z algami, które „hodują” wewnątrz swoich muszli. Inne gatunki odżywiają się pokarmem, począwszy od rozpuszczonych cząsteczek organicznych, bakterii, okrzemek i innych jednokomórkowych glonów, aż po małe zwierzęta, takie jak widłonogi. Pokarm łapią za pomocą sieci cienkich pseudopodiów (zwanych retikulopodiami), które wychodzą z jednego lub więcej otworów w muszli. Foraminifery bentosowe (żyjące na dnie) również używają swoich pseudopodiów do poruszania się.
GDZIE ŻYJĄ?
Oszacowano, że w oceanach świata żyje obecnie 4000 gatunków. Spośród nich 40 gatunków to planktoniczne, czyli pływające w wodzie. Reszta żyje na lub w piasku, błocie, skałach i roślinach na dnie oceanu. Foraminifery występują we wszystkich środowiskach morskich, od międzypływów do najgłębszych rowów oceanicznych, od tropików do biegunów, ale gatunki foraminiferów mogą być bardzo szczególne w odniesieniu do środowiska, w którym żyją. Niektóre są obfite tylko w głębokim oceanie, inne znajdują się tylko na rafach koralowych, a jeszcze inne gatunki żyją tylko w słonawych estuariach lub międzypływowych słonych bagien.
Foraminifera należą do najobfitszych organizmów skorupiastych w wielu środowiskach morskich. Centymetr sześcienny osadu może zawierać setki żywych osobników, a wiele więcej martwych muszli. W niektórych środowiskach ich muszle są ważnym składnikiem osadów. Na przykład różowe piaski niektórych plaż na Bermudach zawdzięczają swój kolor różowym lub czerwonym muszlom foraminiferan. W regionach głębokiego oceanu z dala od lądu dno często składa się prawie w całości z muszli gatunków planktonicznych.
DLACZEGO SĄ WAŻNE?
Badanie kopalnych foraminiferów ma wiele zastosowań poza poszerzaniem naszej wiedzy o różnorodności życia. Fossil foraminifera are useful in biostratigraphy, paleoecology, paleobiogeography, and oil exploration.
Return to top
BIOSTRATIGRAPHY
Foraminifera provide evidence of the relative ages of marine rocks
There are several resons that fossil foraminifera are especially valuable for determining the relative ages of marine rock layers. Występują one od kambru, ponad 500 milionów lat temu. Wykazują dość ciągły rozwój ewolucyjny, więc różne gatunki występują w różnym czasie. Foramy są obfite i szeroko rozpowszechnione, występują we wszystkich środowiskach morskich. Wreszcie, są małe i łatwe do zbierania, nawet z głębokich szybów naftowych.
PALEOEKOLOGIA I PALEOBIOGEOGRAFIA
Foraminifery dostarczają dowodów o przeszłych środowiskach
Ponieważ różne gatunki foraminiferów są znajdowane w różnych środowiskach, paleontolodzy mogą użyć skamieniałości do określenia środowisk w przeszłości. Foraminifery były używane do mapowania przeszłych dystrybucji tropików, lokalizowania starożytnych linii brzegowych i śledzenia globalnych zmian temperatury oceanu podczas epok lodowcowych. Jeśli próbka kopalnych foraminiferów zawiera wiele wymarłych gatunków, ich dzisiejsze rozmieszczenie może być wykorzystane do wnioskowania o środowisku w danym miejscu, kiedy skamieniałości żyły. Jeśli próbki zawierają wszystkie lub większość wymarłych gatunków, nadal istnieje wiele wskazówek, które mogą być wykorzystane do wnioskowania o środowiskach w przeszłości. Obejmują one różnorodność gatunkową, względną liczbę gatunków planktonicznych i bentosowych, proporcje różnych typów muszli i chemię muszli.
Chemia muszli jest użyteczna, ponieważ odzwierciedla chemię wody, w której rosła. Na przykład, stosunek stabilnych izotopów tlenu zależy od temperatury wody, ponieważ cieplejsza woda ma tendencję do odparowywania większej ilości lżejszych izotopów. Pomiary stabilnych izotopów tlenu w planktonicznych i bentonicznych muszlach foramów z setek rdzeni głębinowych na całym świecie zostały wykorzystane do mapowania przeszłych temperatur wody powierzchniowej i dennej. Dane te pomagają nam zrozumieć, jak klimat i prądy oceaniczne zmieniały się w przeszłości i mogą zmienić się w przyszłości.
WYSZUKIWANIE OLEJU
Foraminifery są wykorzystywane do poszukiwania ropy naftowej
Niektóre gatunki są geologicznie krótkotrwałe, a niektóre formy występują tylko w określonych środowiskach. Dlatego paleontolog może zbadać okazy w małych próbkach skał, takich jak te wydobyte podczas wiercenia szybów naftowych i określić wiek geologiczny i środowisko, w którym skała się uformowała. W rezultacie, od lat 20-tych XX wieku przemysł naftowy jest ważnym pracodawcą dla paleontologów, którzy specjalizują się w tych mikroskopijnych skamieniałościach. Kontrola stratygraficzna przy użyciu foraminiferów jest tak precyzyjna, że skamieniałości te są nawet używane do kierowania wiercenia w bok w obrębie horyzontu roponośnego w celu zwiększenia wydajności odwiertu.
BIOLOGIA FORAMINIFERA
Bardzo mało wiadomo o tym, jak żyje większość gatunków foraminiferów. Nieliczne gatunki, które zostały zbadane, wykazują szeroki zakres zachowań, diety i cykli życiowych. Osobniki niektórych gatunków żyją tylko kilka tygodni, podczas gdy inne gatunki żyją wiele lat. Niektóre gatunki bentosowe aktywnie, choć powoli, drążą osady z prędkością do 1 cm na godzinę, podczas gdy inne przyczepiają się do powierzchni skał lub roślin morskich. Foraminifery są wystarczająco liczne, aby być ważną częścią morskiego łańcucha pokarmowego, a ich drapieżnikami są ślimaki morskie, dolary piaskowe i małe ryby.
Powrót do góry
KLASYFIKACJA FORAMINIFERA
Tradycyjnie klasyfikacja foraminiferów opierała się głównie na cechach muszli lub testu. Skład i struktura ściany, kształt i układ komór, kształt i położenie otworów, ornamentyka powierzchni i inne cechy morfologiczne muszli są wykorzystywane do definiowania grup taksonomicznych foraminiferów. Nowe badania dodają dane molekularne o związkach między gatunkami, które mogą w znacznym stopniu wpłynąć na sposób klasyfikacji tych organizmów.
Układy komór powszechnie spotykane u żyjących gatunków pokazano na rycinach 1-6. Używane są następujące terminy: Unilocular odnosi się do powłoki wykonanej z jednej komory Uniserial odnosi się do komór dodanych w pojedynczej serii liniowej Biserial odnosi się do komór dodanych w podwójnej serii liniowej Triserial odnosi się do komór dodanych w potrójnej serii liniowej Planispiral odnosi się do komór dodanych w spirali w obrębie jednej Milioline odnosi się do układu, w którym każda komora rozciąga się na całą długość muszli, a każda kolejna komora jest umieszczona pod kątem do 180 stopni w stosunku do poprzedniej, w stosunku do centralnej osi muszli Arborescent odnosi się do wzniesionej, rozgałęziającej się serii rurek. Terminy takie jak planispiral-to-biserial i biserial-to-uniserial są używane, gdy tryb dodawania komór zmienia się podczas wzrostu.
Of the various kinds of wall composition and microstructure found in foraminifera, three basic types are common among living species. Aglutynowane muszle mogą składać się z bardzo małych cząstek scementowanych razem i mieć bardzo gładką powierzchnię, lub mogą być wykonane z większych cząstek i mieć szorstką powierzchnię. Hyaline muszle są wykonane z blokujących się mikrokryształów CaCO3, i zazwyczaj mają szklisty wygląd i pory, które wnikają w ścianę. Porcelanowe ściany muszli składają się z mikroskopijnych, prętokształtnych kryształów CaCO3. Mają one mleczny, półprzezroczysty do nieprzezroczystego wygląd i generalnie nie posiadają porów poza początkowymi komorami. U niektórych gatunków porcelanowych, małe wgłębienia w ornamencie powierzchniowym sprawiają wrażenie porów. Inny typ struktury ścian, zwany mikrogranulkami, zbudowany jest z ciasno upakowanych, równomiernie zaokrąglonych ziaren kalcytu. Ten typ ściany występuje u wielu paleozoicznych foraminiferów, w tym fusulinidów.
Rysunki 1-6. Obrazy te zostały wykonane przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego Environmental Scanning Electron Microscope w UC Museum of Paleontology, Berkeley, CA. .
GDZIE ŻYJĄ?
Oszacowano, że w oceanach świata żyje obecnie 4000 gatunków. Spośród nich 40 gatunków to planktoniczne, czyli pływające w wodzie. Reszta żyje na lub w piasku, błocie, skałach i roślinach na dnie oceanu. Foraminifery występują we wszystkich środowiskach morskich, od międzypływów do najgłębszych rowów oceanicznych, od tropików do biegunów, ale gatunki foraminiferów mogą być bardzo szczególne w odniesieniu do środowiska, w którym żyją. Niektóre są obfite tylko w głębokim oceanie, inne znajdują się tylko na rafach koralowych, a jeszcze inne gatunki żyją tylko w słonawych estuariach lub międzypływowych słonych bagien.
Foraminifera należą do najobfitszych organizmów skorupiastych w wielu środowiskach morskich. Centymetr sześcienny osadu może zawierać setki żywych osobników, a wiele więcej martwych muszli. W niektórych środowiskach ich muszle są ważnym składnikiem osadów. Na przykład różowe piaski niektórych plaż na Bermudach zawdzięczają swój kolor różowym lub czerwonym muszlom foraminiferan. W regionach głębokiego oceanu z dala od lądu dno często składa się prawie w całości z muszli gatunków planktonicznych.
DLACZEGO SĄ WAŻNE?
Badanie kopalnych foraminiferów ma wiele zastosowań poza poszerzaniem naszej wiedzy o różnorodności życia. Fossil foraminifera are useful in biostratigraphy, paleoecology, paleobiogeography, and oil exploration. Return to top
BIOSTRATIGRAPHY
Foraminifera provide evidence of the relative ages of marine rocks
There are several resons that fossil foraminifera are especially valuable for determining the relative ages of marine rock layers. Występują one od kambru, ponad 500 milionów lat temu. Wykazują dość ciągły rozwój ewolucyjny, więc różne gatunki występują w różnym czasie. Foramy są obfite i szeroko rozpowszechnione, występują we wszystkich środowiskach morskich. Wreszcie, są małe i łatwe do zbierania, nawet z głębokich szybów naftowych.
PALEOEKOLOGIA I PALEOBIOGEOGRAFIA
Foraminifery dostarczają dowodów o przeszłych środowiskach
Ponieważ różne gatunki foraminiferów są znajdowane w różnych środowiskach, paleontolodzy mogą użyć skamieniałości do określenia środowisk w przeszłości. Foraminifery były używane do mapowania przeszłych dystrybucji tropików, lokalizowania starożytnych linii brzegowych i śledzenia globalnych zmian temperatury oceanu podczas epok lodowcowych. Jeśli próbka kopalnych foraminiferów zawiera wiele wymarłych gatunków, ich dzisiejsze rozmieszczenie może być wykorzystane do wnioskowania o środowisku w danym miejscu, kiedy skamieniałości żyły. Jeśli próbki zawierają wszystkie lub większość wymarłych gatunków, nadal istnieje wiele wskazówek, które mogą być wykorzystane do wnioskowania o środowiskach w przeszłości. Obejmują one różnorodność gatunkową, względną liczbę gatunków planktonicznych i bentosowych, proporcje różnych typów muszli i chemię muszli.
Chemia muszli jest użyteczna, ponieważ odzwierciedla chemię wody, w której rosła. Na przykład, stosunek stabilnych izotopów tlenu zależy od temperatury wody, ponieważ cieplejsza woda ma tendencję do odparowywania większej ilości lżejszych izotopów. Pomiary stabilnych izotopów tlenu w planktonicznych i bentonicznych muszlach foramów z setek rdzeni głębinowych na całym świecie zostały wykorzystane do mapowania przeszłych temperatur wody powierzchniowej i dennej. Dane te pomagają nam zrozumieć, jak klimat i prądy oceaniczne zmieniały się w przeszłości i mogą zmienić się w przyszłości.
WYSZUKIWANIE OLEJU
Foraminifery są wykorzystywane do poszukiwania ropy naftowej
Niektóre gatunki są geologicznie krótkotrwałe, a niektóre formy występują tylko w określonych środowiskach. Dlatego paleontolog może zbadać okazy w małych próbkach skał, takich jak te wydobyte podczas wiercenia szybów naftowych i określić wiek geologiczny i środowisko, w którym skała się uformowała. W rezultacie, od lat 20-tych XX wieku przemysł naftowy jest ważnym pracodawcą dla paleontologów, którzy specjalizują się w tych mikroskopijnych skamieniałościach. Kontrola stratygraficzna przy użyciu foraminiferów jest tak precyzyjna, że skamieniałości te są nawet używane do kierowania wiercenia w bok w obrębie horyzontu roponośnego w celu zwiększenia wydajności odwiertu.
BIOLOGIA FORAMINIFERA
Bardzo mało wiadomo o tym, jak żyje większość gatunków foraminiferów. Nieliczne gatunki, które zostały zbadane, wykazują szeroki zakres zachowań, diety i cykli życiowych. Osobniki niektórych gatunków żyją tylko kilka tygodni, podczas gdy inne gatunki żyją wiele lat. Niektóre gatunki bentosowe aktywnie, choć powoli, drążą osady z prędkością do 1 cm na godzinę, podczas gdy inne przyczepiają się do powierzchni skał lub roślin morskich. Foraminifery są wystarczająco liczne, aby być ważną częścią morskiego łańcucha pokarmowego, a ich drapieżnikami są ślimaki morskie, dolary piaskowe i małe ryby. Powrót do góry
KLASYFIKACJA FORAMINIFERA
Tradycyjnie klasyfikacja foraminiferów opierała się głównie na cechach muszli lub testu. Skład i struktura ściany, kształt i układ komór, kształt i położenie otworów, ornamentyka powierzchni i inne cechy morfologiczne muszli są wykorzystywane do definiowania grup taksonomicznych foraminiferów. Nowe badania dodają dane molekularne o związkach między gatunkami, które mogą w znacznym stopniu wpłynąć na sposób klasyfikacji tych organizmów.
Układy komór powszechnie spotykane u żyjących gatunków pokazano na rycinach 1-6. Używane są następujące terminy: Unilocular odnosi się do powłoki wykonanej z jednej komory Uniserial odnosi się do komór dodanych w pojedynczej serii liniowej Biserial odnosi się do komór dodanych w podwójnej serii liniowej Triserial odnosi się do komór dodanych w potrójnej serii liniowej Planispiral odnosi się do komór dodanych w spirali w obrębie jednej Milioline odnosi się do układu, w którym każda komora rozciąga się na całą długość muszli, a każda kolejna komora jest umieszczona pod kątem do 180 stopni w stosunku do poprzedniej, w stosunku do centralnej osi muszli Arborescent odnosi się do wzniesionej, rozgałęziającej się serii rurek. Terminy takie jak planispiral-to-biserial i biserial-to-uniserial są używane, gdy tryb dodawania komór zmienia się podczas wzrostu.
Of the various kinds of wall composition and microstructure found in foraminifera, three basic types are common among living species. Aglutynowane muszle mogą składać się z bardzo małych cząstek scementowanych razem i mieć bardzo gładką powierzchnię, lub mogą być wykonane z większych cząstek i mieć szorstką powierzchnię. Hyaline muszle są wykonane z blokujących się mikrokryształów CaCO3, i zazwyczaj mają szklisty wygląd i pory, które wnikają w ścianę. Porcelanowe ściany muszli składają się z mikroskopijnych, prętokształtnych kryształów CaCO3. Mają one mleczny, półprzezroczysty do nieprzezroczystego wygląd i generalnie nie posiadają porów poza początkowymi komorami. U niektórych gatunków porcelanowych, małe wgłębienia w ornamencie powierzchniowym sprawiają wrażenie porów. Inny typ struktury ścian, zwany mikrogranulkami, zbudowany jest z ciasno upakowanych, równomiernie zaokrąglonych ziaren kalcytu. Ten typ ściany występuje u wielu paleozoicznych foraminiferów, w tym fusulinidów.