PALEOBIOLOGIJA
Geološka doba. Kalendar života.

Šta su fosili?
• Fosili su okamenjeni ostaci ili tragovi bića koja su
nekada živela.
• To mogu biti čitavi organizmi ili njihovi delovi,
tragovi aktivnosti (npr. tragovi kretanja) ili tragovi
organskih materija specifičnih za živi svet (tzv.
hemijski fosili).
• Fosil je ono što je iskopano (lat. fossilis - iskopan).
• Fosili se nalaze u sedimentnim stenama; u
metamorfnim, koje nastaju od sedimentnih pod
uticajem toplote i pritiska, fosili su uništeni.

Fosili kao izvor podataka o evoluciji
• Fosili predstavljaju direktne dokaze evolucije.
• Mada uporedna analiza recentnih organizama pruža mnogo
podataka, samo fosilni ostaci pružaju direktan uvid u
evolucionu istoriju živog sveta.
• Sedimentni slojevi sadrže zapise o poreklu današnjih vrsta,
o postojanju i izgledu ogromnog broja iščezlih vrsta, o
nastanku i nestanku zajednica živih bića potpuno drugačijih
od sadašnjih.
• Fosili omogućavaju da se rekonstruiše izgled izumrlih
organizama, da se proceni brzina evolucije, da se dođe do
podataka o istoriji biodiverziteta, o promenama biotičke i
abiotičke sredine, o uzrocima izumiranja i adaptivnih
radijacija.

• Fosilizacija počinje kada se organizmi nađu zatrpani u
sedimentnom sloju.
• Pri tome, najveću šansu da budu sačuvani imaju tvrdi
delovi (kosti, ljušture, drvenasti delovi).
• Zato su među fosilnim nalazima mnogo zastupljenije
vrste koje poseduju skelet; verovatnoća da vrste
mekanog tela ostave fosilne tragove je znatno manja.
• Takođe, pošto se fosili formiraju u sedimentnim
slojevima, verovatnoća fosilizacije je veća za vrste koje
žive u odgovarajućoj sredini - veća je za morske nego za
terestrične organizme, kao i za one koji žive na samoj
površini sedimentnog sloja (npr. na morskom dnu).

Istorija Zemlje i života na njoj
• Zemlja stara 4.5 milijardi godina
• Život na Zemlji star 3.5 milijardi godina
Brojne promene i živog i neživog sveta.
• Geologija

Geološka istorija Zemlje
• Na osnovu izučavanja slojeva stena i fosila,
Zemljinu istoriju možemo podeliti u 4 doba
(ere):
1. Pradoba (PREKAMBRIJA – ”Kriptozoik”) Od
pre oko 4.6 milijardi godina do pre 541 milion
g.
2. FANEROZOIK
1. Staro doba (paleozoik) 570-245 miliona godina
2. Srednje doba (mezozoik) 245-66 miliona godina
3. Novo doba (kenozoik) 66 miliona-do danas

PRA DOBA
(PROTERPZOIK)

Pradoba (PREKAMBRIJA)
• pre oko 4.6 milijardi godina do pre 541 milion g.
• Hemijska evolucija-neorganski molekuli su se usložnjavali i
izgradili organske molekule.
• Nasledni materijal i proteini=život
• Nastanak života
• Nastanak prvih ćelija; najstariji mikrofosili: oko 3.5 mlrd g
(Australija), oko 3.2mlrd g (južna Afrika)
• Pojava fotosinteze, eukariotske ćelije, višećelijske
organizacije, polnog razmnožavanja....
• Sve se dešavalo u vodi.
• Jednoćelijski prokarioti-jednoćelijski eukarioti-višećelijski
eukarioti.

Početak proterozoika

Kraj proterozoika

Najstariji fosili
• Stromatoliti-fosili modrozelenih bakterija
• Slojevite strukture koje su se formirale u
plitkoj vodi tako što su se cijanobakterije
nahvatale, vezale i cementirale sedimentna
zrnca.

STARO DOBA
(PALEOZOIK)

Staro doba (paleozoik)
• DOBA BESKIČMENJAKA, PREČICA, RASTAVIĆA, PAPRATI...
• Kambrijska eksplozija - ‘Eksplozija’ života-dokaz brojni fosili
• Trilobiti – marker fosili, pojava prvih kičmenjaka bez vilice.
• Nastale sve glavne grupe živih organizama.
• Silur - Najstarije vaskularne biljke, izlazak biljaka na kopno i adaptacije na
suvozemni način života...
• Devon – ’doba riba’ - ‘Procvat’ beskičmenjaka i riba
• Prelazak na kopno
•
• Karbon i perm
• Karakteristike biljnog i životinjskog sveta
• Šume drvenastih paprati, prečica i rastavića, gigantski predatorski insekti
• Veliko permsko izumiranje

• Prvi zglavkari-trilobiti

• Prve ribe-oklopne

Povećanje količine kiseonika u atmosferi
• Prve biljke i prve životinje prešle su na kopno.
Mahovine, drvenaste
paprati, prve golosemenice
Insekti, prvi vodozemci i gmizavci

SREDNJE DOBA
(MEZOZOIK)

Srednje doba (mezozoik)
• "DOBA GMIZAVACA", VREME DOMINACIJE GOLOSEMENICA I
POJAVE PRVIH SKRIVENOSEMENICA
• Biljni svet mezozoika - cikasi, benetiti (cikadeoidi), ... Ginkgo – živi
fosil
• ‘Procvat’ gmizavaca-dinosaurusi
• Pojava prvih sisara
• Evolucija ptica - pero, pojava i niz prelaznih formi kod različitih
grupa dinosaurija.
• Evolucija cvetnica – fosilni podaci, molekulski sat,
• Koevolucija sa insektima-oprašivačima.
• Kraj ere – rogati dinosaurusi, najmlađa grupa (poznati i kao primer
trenda povećanja broja rogova i veličine tela); krupne forme
pterosaurija sa velikim rasponom krila.
• Masovno izumiranje krajem krede.
DOBA GMIZAVACA

• Mezozoik je bio vreme intenzivne tektonske aktivnosti.
• Do tada jedinstveno svetsko kopno, Pangea, počelo je
da se deli, najpre na dva velika kontinenta, a zatim na
više manjih, koji su se međusobno udaljavali i zauzimali
pozicije sve sličnije današnjim.
• Ta podela i delimična izolacija kontinenata imale su
velikih posledica po faunu i floru.
• Umesto prilično homogenog živog sveta, kakav je bio
tokom velikog dela paleozoika i u ranom mezozoiku, od
sredine perioda diferenciraju se različite zajednice u
raznim delovima sveta.

NOVO DOBA
(KENOZOIK)

Novo doba (kenozoik)
• "DOBA SISARA", VREME DOMINACIJE
SKRIVENOSEMENICA
• Biljke-cvetnice
• Beskičmenjaci-insekti
• Kičmenjaci-ptice i sisari
• Nastaje i čovek kao vrsta (rod Homo) pre oko
2.5 miliona godina
DOBA SISARA

• Posle izumiranja mnogih grupa gmizavaca, u
kenozoiku je došlo do adaptivne radijacije ptica i
sisara.
• Karakteristična je 'megafauna' – krupne forme
ptica (neletačica) i sisara.
• Klima, topla i vlažna tokom najvećeg dela
mezozoika, postala je hladnija i suvlja, što je
pogodovalo širenju novih vrsta cvetnica. Došlo je
do velike diverzifikacije zeljastih biljaka, što je bilo
vezano sa širenjem savana pod uticajem suvlje
klime.

Promene klime, smena ledenih i
međuledenih doba
• Za pleistocen su karakteristične dramatične fluktuacije klime i globalno
zahlađenje.
• Tada se odigralo više manjih i bar 4 velike glacijacije.
• Tokom tih ledenih doba, led se spuštao sa polova, klima na Zemlji je
postajala hladna i suva, nivo mora je opadao, a areali biljnih i životinjskih
vrsta pomerali se ka tropskim oblastima. (Tako su npr. fosili vrsta
karakterističnih za daleki sever pronađeni u južnim oblastima.)
• Za vreme međuledenih doba, dešavalo se suprotno: klima je postajala
toplija i vlažnija, nivo mora rastao, a areali se pomerali ka polovima, pa su
recimo u Evropi pronađeni fosili vrsta karakterističnih za ekvatorijalni
pojas.
• Ledena doba uticala su na fragmentaciju areala i genetičku diferencijaciju
populacija, jer su se populacije mnogih vrsta našle u "refugijumima"
(lokalnim staništima sa povoljnim uslovima), izolovane nastupajućim
ledom od ostalih populacija. U tropskim oblastima, tu ulogu je odigrala
suša, koja je izazvala fragmentaciju zajednica tropskih kišnih šuma.
Poslednji glacijalni maksimum bio je pre oko 18 000g.

• Ove dramatične fluktuacije pleistocenske klime
nisu izazvale masovna izumiranja.
• Pleistocenske zajednice su bile vrlo slične
današnjim.
• Povećane stope izumiranja pogodile su npr.
"megafaunu", krupne ptice i sisare.
• Mnoge vrste, kao što su sabljozubi tigar, mamut,
džinovski lenjivac, izumrle su pre oko 11.000g.
• Smatra se da uzrok tome nisu samo promene
klime, već i pojava novog činioca - plemena
lovaca.

EKSTINKCIJA (IZUMIRANJE)
• Uzroci masovnih izumiranja
• Složeni i višestruki, dramatične promene
sredine
• Ugrožene grupe
• Iako nema opšteg pravila, ugroženiji su
specijalisti nego generalisti, vrste krupnog tela
u odnosu na sitne, kao i one koje su pri vrhu
lanca ishrane...

PERMSKO IZUMIRANJE
• Pre oko 250 mlg
• Nestalo oko 95% vrsta morskih organizama i oko 70%
kopnenih vrsta
• % izumrlih rodova: foraminifere 97, korali 96, amoniti
97, trilobiti 100%
• Na kopnu pogodilo insekte, mnoge gmizavce, velike
vodozemce, semene paprati
• Dug period oporavka – oko 10mlg za kompleksne
ekosisteme
• Pretpostavljeni uzroci
– Vulkanska aktivnost (Sibir) - vulkanski pepeo, kisele kiše,
zahlađenje i zagrevanje, promena hemijskog sastava mora,
anoksija

IZUMIRANJE KRAJEM KREDE
• Pretpostavljeni uzroci
– Udar nebeskog tela u području Jukatana
– Posledice, neposredne i dugoročne - uništenje na
mestu direktnog udara, katastrofalni zemljotresi i
požari, cunami pustoši obale;
– promene temperature, odsustvo svetlosti, kisele kiše
– Vulkanska aktivnost (Dekan)
• Procenjuje se da je posle 100 000 – 300 000 g.
došlo do konačnog izumiranja dinosaurusa i
amonita, a da je za oporavak ekosistema bilo
potrebno oko 2.5 mlg.

Literatura
• Sinopsis za predavanje – autorizovana skripta,
Dr Dragana Cvetković, Biološki fakultet, 2006
• http://www.bionet-
skola.com/w/Evolucija_%C5%BEivota