1.1 Zkameněliny
Život a svět kolem nás se neustále vyvíjí a proměňuje ve vztahu k ročnímu období a geologickým érám. Nepřetržitě okolo nás něco vzniká a zaniká. To chápeme jako přirozený koloběh života. Každý život z přírody vzešel a jeho zánik umožní život dalšího organizmu.
Rostliny nebo živočichové jsou po své smrti rozkládáni různými organismy.
Fosilie1 jsou odumřelá těla organizmů, nebo jejich otisky či stopy v horninách, které přetrvaly do dnešních let a vypovídají o jejich podobě a stavbě. Mohou vznikat za daných podmínek, kdy je hladina kyslíku dostatečně nízká aby nedošlo k jejich rozkladu. Fosilizace probíhá zakrytím odumřelých organismů sedimentem s příznivým chemickým složením. Pokud je mrtvé tělo rychle zakryto usazeninou, která ho chrání před vlivy atmosféry, hydrosféry a organismů, je fosilizace dobře nastartována. Měkké tkáně se zachovávají pouze ve výjimečných podmínkách. Ve větší míře se zachovávají tvrdší části organismu, jako jsou nebo lámání byly zkameněliny buď deformovány, zničeny, nebo se téměř vytratily.
Veškeré jmenované faktory jsou souhrou mimořádně příznivých podmínek, díky kterým je fosilie tak vzácný objekt. Živočichů, kteří na zemi žili, je jen neparný zlomek ve zkamenělých podobách.
1.2. Fosilie v jiných podobách
Je spousta surovin, které používáme v současnosti zcela běžně, a jen málokdo si uvědomuje, že za jejich vznik vděčíme právě dávno uhynulým organismům.
1 FOSÍLIE – z Latinského jazyka volně přeloženo - Vykopávky
12
Ve školách píšeme na tabuli křídou tedy vápencem bělavé barvy. Jde o skořápky mořských organismů, které prošly za řadu let přeměnou chemickými reakcemi.
Jako palivo nám slouží uhlí, ale před mnoha lety představovalo veliké bažiny s mohutnými pralesy.
Ropa, která pomohla osvětlit nejednu domácnost a pohánět automobily, vznikla z rostlinných a živočišných zbytků. Ta se vyvinula na mořských dnech z planktonu a rostlin, které překryl sediment. Ze zbytků organických látek vznikl i grafit, který se používá již od pravěku jako prostředek pro zaznamenání a sdělení informací. Nosíme šperky z jantaru, který je fosilizovanou pryskyřicí.
Dnes obdivujeme Egyptské pyramidy z vápenců. Nevznikly by nebýt drobných schránek mořských prvoků tedy numilitů.
. obr. č. 1 Numulit
1.3. Fosilie a člověk
Pravěký člověk zkoumal přírodu kolem sebe a hledal vše, co by mohl využít ve svůj prospěch.
Fosilie jej fascinovaly, proto je sbíral a nosil si je do jeskyní. Nejspíše věřil, že mají magickou moc nebo jej jen zaujaly svým neobyčejným vzhledem.
V minulosti bylo nalezeno několik pravěkých hrobů v Americe i Evropě, ve kterých byla těla pohřbena s fosiliemi různých druhů. V jiných jeskyních byly nalezeny náhrdelníky z trilobitů, mezi loveckými nástroji provrtané talismany z mořských měkkýšů. To svědčí o víře
13
pravěkého člověka v moc těchto prazvláštních kamenů. Neuměl si vysvětlit jejich původ nebo vznik, ale nejspíše se jimi obklopoval, aby mu přinášely štěstí v lovu a jiných činnostech, kterým se věnoval.
Člověk si od prvopočátku lámal hlavu, kde se vzaly ty zvláštní kameny. Jako jediný tvor na zemi byl obdařen abstraktním myšlením a jakékoli pro něj záhadné objevy podpořily jeho obrazotvornost.
Zeměpisec a historik řeckého původu Strabon2 zaznamenal názor z území Egypta, že drobní numulité ve vápenci jsou zbytky zkamenělé čočky, kterou jedli otroci při stavbě pyramid. Jiní lidé v nich viděli třeba zkamenělé peníze. Roztodivné tvary nalezených kamenů probouzely fantazii a rodily se příběhy a teorie. Například při pohledu na lebku slona si naši předkové mysleli, že jde o pozůstatky obrů ze starých řeckých bájí a pověstí. V Číně se daly koupit kosti a zuby dávných draků s léčebnou mocí. Ve skutečnosti šlo o různá pravěká zvířata.
I v Evropě se obchodovalo se zkamenělými jazyky proti horečce a cizopasníkům. Jantar
byl považován za lék proti šílenství, žaludečním potížím, slepotě a problémům s chrupem.
Ve starověku tuto záhadu správně odhalilo několik řeckých filosofů jako Xenofanes3 z Kolafu nebo Empedokles4. A sice, že jde o dávné mořské živočichy, kteří byli po dlouhá léta uzamčeni jako poselství na mořském dně.
Názory a teorie vzniku zkamenělin se později ve středověku a dlouho po něm mísily s náboženskými předsudky. Učený arab Ibn Sina v jedenáctém století řekl, že jsou výtvorem tajemných tvořivých sil vzniklých za pomocí vodního kalu a hvězd. Křesťanství tento názor převzalo a jiný nebyl tolerován. Výjimkou byly teorie všestranné renesanční osobnosti Leonarda da Vinci. Ten v sobě nezapřel génia a velice správně odhadl jejich pravý původ.
Sepsal v 16. století Leicesterský kodex, ve kterém dospěl ke skvělému paleontologickému poznání. Publikován byl ale až ve století devatenáctém a jeho práce tedy nijak neovlivnila vývoj této vědy.
Přelomu napomohla až malá lež několika studentů a z ní vzešlá kniha "Lithographia Wirceburgensis" 5vydaná profesorem Dr. Johannem Beringerem Bartholomäus Adamem6.
2 Strabón z Amaseie v Pontu ( asi 64 až 63 př. n. l. - 19 až 24 našeho letopočtu), antický filosof,geograf, historik a zeměpisec
3 Xenofanés z Kolofonu (asi 570 př. n. l. - 480 př. n. l.) - řecký básník a filosof
4 Empedoklés z Akragantu ( asi 490 př. n. l. - 430 př. n. l.) - řecký lékař a filosof
5 " Lithographia Wirceburgensis – Volně přeloženo jako ležící kameny
6J.B.A. Beringer (1667-1738) - Německý profesor medicíny a osobní lékař biskupa ve Würzburgu
14
Ta byla později udávána jako příklad slepé víry a zneužívání autority. Beringer,vášnivý sběratel fosílií, byl zastáncem onoho středověkého názoru, který přetrval až do 17. století. Pár studentů, kteří nevěřili v tajemné síly a boží moc o které Bringer přednášel, začalo doma vytesávat z kamene napodobeniny fosilií rostlin, brouků, savců, hvězd a hebrejských textů.
Ty pak zahrabávali do hlíny v polích a informovali o nálezech nadšeného profesora.
Domníval se, že vlastní důkaz o oněch silách a boží moci. Požádal tedy církev o finanční podporu a vydal knihu Ležící kameny, kde popsal svůj nález a doplnil ho kresbami nálezu, který považoval za zázrak. Své teorie tímto rozšířil do celého světa. Pomsta za chování pedagoga měla dokázat jeho nedůvěryhodnost a nekompetentnost. Brzy po vydání knihy podvod vyšel najevo, když Bringer objevil v nalezišti i destičku s vlastním jménem. Žáci přiznali, že hebrejské texty s fosiliemi sami uměle vytesali a zahrabali do bahna. Bringer se snažil zabránit potupě, získat všechny výtisky a zničit je. Díky tomu se tato kniha stala jednou z nejvzácnějších z poloviny 18. století. Profesor se ale nezotavil z ponížení a zemřel jako zahořklý muž.
Ve století osmnáctém se spekulovalo o zkamenělinách jako o pozůstatku biblické potopy.
Tyto teorie byly vyvráceny nálezy zkamenělin v různých vrstvách zemské kůry. Bylo tedy jasné, že nemohlo jít o jednorázový čin. Toto odhalení akceptoval baron C. G. Cauvier a vypracoval teorii novou o několika potopách. Jeho teorii církev přijala, protože potopy označil za dílo boží moci. Bůh stvořil tvorstvo na zemi, a když byl nespokojený, seslal na něj potopu a vytvořil živočichy nové.
Spekulace a rozpor mezi vědou a náboženstvím panoval až do 19. století. S novou teorií přišel v té době Charles Darwin o vývoji živočichů a rostlin z jednoduchých na složité. Do té doby byly teorie o vzniku života spíše jen opisováním bible a objevy vědy byly v rozporu s tímto učením.
1.4. Fosilie a slepé uličky
Paleontologické bádání bylo ovlivňováno řadou nepravd a falešných nálezů.
Ale i neschopností objektivního zkoumání.
Renesanci považujeme za dobu plnou inovací, která překonala středověký scholasticismus.
Společnost se ale spíše ohlížela ke svým ideálům a to na Athény a Řecko.
15
Ty byly považovány za společnost, která došla k dokonalosti ducha. Nedívala se tedy dopředu, ale spíše se ohlížela s obdivem zpět. Tuto překážku v myšlení obratně popsal anglický filosof, vědec a politik Francis Bacon. Zaměřil se na studium psychologických zábran člověka, které bránily poznání přírody. Uvědomoval si, že tyto bariéry mohou člověka limitovat stejně jako vady ve smyslovém vnímání. Pojmenoval je ,,Idoly“, které rozdělil do čtyř kategorií na Idol jeskyně, trhu, rodu a divadla. Tyto idoly představovaly vzor starého způsobu myšlení, který bylo třeba překonat, aby se badatel mohl posunout kupředu a dokázal plně pochopit význam a původ zkoumaného objektu. To byla revoluce v myšlení, bez které bychom těžko chápali například Darwinovy teorie. Idol jeskyně představoval psychické překážky jedince ovlivněné výchovou a strachem svými názory bořit zavedená dogmata. Idol trhu označoval omezení daná jazykem. Neschopnost formulovat myšlenky či poznatky, na které slovní zásoba nestačí a nelze je blíže specifikovat. Idol rodu, jak název naznačuje, vysvětloval limity dané kulturou, ve které jsme vyrůstali. Je uložen v chápání sebe sama a v tom, co chápeme jako vlastní podstatu.
Díky svým teoriím propojil racionální a experimentální filosofii. To vedlo k nárůstu vědeckého poznání nejen ve zkoumání fosílií. Staré myšlení bránilo jejich plnému enorchites tedy varlata a pokud se vyskytovaly rovnou tři dohromady říkalo se jim triorchites.
Ježovky byly nazývány hromovými kameny, protože lidé předpokládali, že padaly z nebe
Tyto myšlenky byly překonány až v 18. století, kdy vědci správně odhadli jejich původ.
To potvrzuje Baconovy teorie o ovlivnění člověka špatným úhlem pohledu.
16
1.5. Co fosilie představují
Věda, zabývající se životem v dávných geologických dobách pomocí zkoumání fosilií, stop organismů nebo jinými pozůstatky jejich činnosti na zemi, je Paleontologie.
Z dob působeni člověka na zemi zkoumáme minulý život podle fotografií, obrazů, knih, rytin do kamene či hliněných destiček a podobně na tisíce let zpět. Fosilie nám dávají nahlédnout do tajemného světa, který tu byl miliony let před námi. Představují dávný odkaz naší země, který vypovídá o vývoji života. Fosilie jsou jako knihy o dávném bytí psané jazykem, kterému plně nerozumíme. Každá ze zkamenělin je unikátem, který je nenahraditelný.
V průběhu let se ve fosiliích vědci učí číst a díky nim získáváme spoustu cenných informací.
Umožňují například určit stáří geologických souvrství, klimatické změny v době jejich vzniku a mohou napovídat, kde je možné nalézt ložiska surovin jako je ropa, sůl, uhlí, železné a uranové rudy, které umožňují rozvoj průmyslu.
Dnešní život na zemi je výsledkem téměř čtyři miliardy let trvajícího vývoje. Schopnost umět číst ve fosíliích nám umožňuje dospět k pravděpodobným teoriím o vzniku života a způsobu jakým se vyvíjel. Při pohledu na zkamenělé živočichy můžeme říci, že jde o naše prapředky, bez kterých by dnešní svět nebyl takový, jaký ho známe.
1.6. Vznik života na zemi
Teorie o vzniku života je taková, že na počátku věků vznikla energie, která bude trvat již napořád. Ta byla vytvořena během velkého třesku z extrémně husté látky s vysokou teplotou.
Vesmír byl zformován z jednoduchých prvků, ve kterých hrál hlavní roli vodík a helium.
V prvotním vesmíru byly nepravidelně rozprostřeny atomy, které byly a jsou základní stavební jednotkou hmoty. Začínaly se tvořit první galaxie a 300 milionů let po velkém třesku se za pomocí výbuchů energie utvořily první hvězdy a s nimi další prvky. Z hvězd se vytvořily supernovy a díky nim i těžší prvky, které utvořily základní stavební kameny našeho světa a života. Před 4,6 miliardami let se zrodila hvězda nám známá jako Slunce, bez které by život nikdy neexistoval, a poté před 4,5 miliardami let naše země. Ta ještě ale nebyla místem s příznivými podmínkami pro život. Ty se utvořily až později i díky jejím prvním obyvatelům.
První živý organismus, který naši zem obýval, byly bakterie, které tu miliardy let žily samy.
Díky slunci bakterie začaly vytvářet kyslík jako odpadní produkt při zpracovávání energie
17
ze solárního záření. Tento odpadní produkt utvořil naši atmosféru a tím i další základní prvek pro naše bytí. Díky zvýšení hladiny kyslíku se nastartoval vývoj složitějších živočišných druhů. V prvopočátku obývaly pouze moře. Na souši se později vyvinuly rostliny a zanedlouho je osídlili i první obojživelníci. Toto období se dělí na tři éry a to prvohory, druhohory a třetihory. Počátkem prvohor se šířili živočichové bez páteře, tedy bezobratlí.
Později se u dalších živočichů vyvinula páteř, čelisti a zuby. Vyvinuli se i první plazi. Toto období bylo u konce, když polovinu země pokryl led. Nejstarší období v dějinách země dokumentují nalezené zkameněliny vypovídající o vývoji života na naší planetě.
Vzhledem k nevelkým nálezům z období starohor, tedy z předprvohorních souvrství, které se liší od později vzniklých prvohorních nálezů, jsou prvohory pokládány za počátek masivního rozvoje života.
Moderní věda se stále zabývá výzkumem tohoto období a týmy odborníků z celého světa neustále shromažďují informace o četných nálezech, kterými prohlubují své vědění o rozmanitosti živočišstva na zemi té doby. I tak jde pouze o skromný fragment z řady organismů, které v době před 570 až 220 miliony let existovaly.
Mnohdy badatelům pomáhá fantazie, která umožňuje z neúplných fragmentů, nálezů a omšelých kamenných zbytků vytvořit ucelený obraz života na naší planetě a v jejích mořích.
Ve druhohorách nastal takzvaný věk plazů a zrod nových forem života. Zemi osídlili dinosauři a to na souši, ve vodě i ve vzduchu.
Třetihory byly věkem savců, kteří se vyvíjeli k dokonalejším. Vyvinuli se i primáti s pěti prsty a první předchůdci člověka.
1.7. Barrand a paleontologie v Čechách
Cílem práce není detailně zkoumat každé období vývoje naší planety a vývoje jednotlivých organismů, ale spíše zkoumání rozmanitosti struktur a tvarů některých z dávných živočichů a rostlin. To ovšem neznamená, že se lze vyhnout faktům, která shromažduje věda Paleontologie. To by znamenalo totéž, jako vytvořit figurální kresbu, aniž bychom měli základní znalosti o anatomii člověka. Popisovat následná údobí je nemožné bez rozsáhlé studie a není to cílem této práce. Je důležité se zastavit u vědce Joachima Barranda, pocházejícího z jižní Francie, který zasvětil svůj vědecký život právě paleolontolgii a geologii. Připomenout jeho životní peripetie v podobě vychovatele a učitele Jindřicha
18
ze Chambordu, s jehož královskou rodinou se v roce 1832 dostal do Prahy. Po dospění Jindřicha, byl z těchto služeb v roce 1833 propuštěn. Barrande v Praze navazuje kontakty s čelními představiteli kulturní a vědecké sféry, soustředěnými kolem Musea království Českého. Pokud přeskočím popisování jeho dalších osudů, pak mířím k podstatě jeho činnosti a vědeckému bádání v oblasti údolí Berounky a okolí Prahy. Tam ho přivedlo jeho původní povolání a v roce 1833 měl přepracovat projekt prodloužení koňské dráhy na trase Praha - Křivoklát. Zde nachází zkameněliny trilobitů a chápe, že Čechy a tato oblast, které dnes říkáme Barrandov, je pro rozmanité bohatství fosilií ojedinělá. Na vzdor výtkám dnešních vědců, že vytvořil obrovský potencionál faktografického materiálu a nepokusil se o vyjádření a formulování evolučních teorií, i tak jde o ojedinělé dílo, které obsahuje 22svazků s vyobrazením 3557druhů a má 6000 stran textu. Toto svoje dílo sjednotil jako motto
"Systemme silurien, což zní "C'est ce que j'ai vu". V překladu, "To je to, co jsem viděl“.
Barrand pečlivě a systematicky prozkoumával v terénu celou oblast českých starších prvohor v oblasti mezi Prahou a Plzní. Z tohoto výzkumu se uchovalo 15 jeho deníků, které pořídil přímo v terénu, které jsou dnes uloženy v Národním muzeu v Praze. Při svých výkopových pracích zaměstnával řadu lidí a naučil se natolik česky, že se s nimi dorozuměl. Jeho čeští spolupracovníci, které si prakticky vychoval, se stali tehdejšími osobnostmi českého paleontologického výzkumu. Do historie také vstoupily svérázné názvy pro různé druhy zkamenělin, které si lomaři vymýšleli a zvláště pro trilobity raky, jak jim tenkrát říkali.
Tak známe raky* korunáče, lopatáče, špičáky, měsícové raky, zamračené hlavičky atd.
Barranda ale také někteří skalníci zklamali tím, že byli příliš podnikaví a krom pravidelného platu, který jim vyplácel, prodávali nejlepší kusy zkamenělin sběratelům. Dokonale organizovaný stratigrafický výzkum umožnil Barrandovi odhalit geologickou stavbu českého
"siluru", tedy útvaru starších prvohor. Tato oblast dostala jméno Barrandien, a to po právu, podle svého objevitele a badatele. Výzkum staršího paleozoika, tedy prvohor, se stal v posledních letech součástí mezinárodních programů UNESCO. Z oblasti Barrandienu, jehož rozloha je poměrně malá, bylo popsáno téměř 7000 druhů živočichů i rostlin. Nové výzkumy toto číslo neustále zvětšují a tím upřesňují naše znalosti o životě pradávných moří a starších prvohor vůbec.
Práce popisuje jen zlomek z obrovského bohatství života v našich pramořích a jedná se o druhy nejtypičtější, stratigraficky významné* nebo jinak zajímavé. Jejich poměrné zastoupení vzhledem k posloupnosti horninových vrstev a útvarů, je tedy nerovnoměrné.
Ve starších prvohorách převládají kmeny primitivnější, nad kmeny výše organizovanými jako
19
jsou např. obratlovci. Zachovaly se jen ty formy, jejich tělesné schránky, nebo jejich části, které byly schopny fosilizace. Problém této nepoměrnosti spočívá také v tom, že některé skupiny /trilobiti, graptoliti, ramenonožci/ jsou moderně zhodnoceny, zatímco jiné, a tento problém se týká těl prvoků, na svoji revizi teprve čekají. Jejich studium v minulosti bylo jen příležitostné, hlavně z důvodu nedostatečné výkonnosti tehdejších mikroskopů.
O prvohorních zástupcích prvoků toho bylo známo jen málo a vznikaly domněnky, že prvohorní moře byla na tyto jednobuněčné organismy chudá. Teprve moderní výzkum ukázal opak, že dokonce tvoří jednu ze základních horninových složek některých sedimentů (rohovců, radiolitových břidlic, některých buližníků aj.). Přes pokroky posledních let je mikropaleontologický výzkum prvohor, ale i starších útvarů stále v začátcích a v budoucnu lze předpokládat, že mnohé ještě objasní. příze hedvábné, lněné, vlněné nebo z lidských vlasů. To dokládají nálezy např. v Mikulčicích.
Archeologické nálezy se dochovaly v několika formách. Vzácně se vědci setkávají s reálnými zbytky textilu. To z toho důvodu, že šlo o přírodní suroviny, které byly příliš zranitelné a rychle podléhaly rozkladu. Pokud se uchovaly ve vlhkém prostředí bez přístupu vzduchu, nebo je zakonzervoval led, přežily do dnešních dob. Fyzicky zachovalé kusy textilu nebo jejich otisky vypovídají o vyspělosti, zručnosti, znalosti technologií a zpracovávaných materiálech. Koroze kovových předmětů v okolí textilií vytvoří ideální prostředí pro vznik jejích otisků podobně jako sediment na dně moří. Takové nálezy pochází již z doby železné.
Z podstatné části se dochovaly i otisky textilu v keramice. Textil byl použit buď jako podložka při výrobě, nebo jako pomůcka pro vzorování. Dle výzkumů bylo zjištěno, že se nejprve zpracovávala rostlinná vlákna. Vlněné výrobky se objevily až v období doby železné, zatímco len se zpracovával již v období neolitu. Před tímto zjištěním byly teorie spíše opačné a to z toho důvodu, že zpracování živočišných vláken je snazší než u rostlinných.
Nejstarší archeologický nález textilu pochází ze 4 tisíciletí před naším letopočtem a to ze Švýcarska. Šlo o dochované zbytky textilu ve vlhkém prostředí. Tkaniny byly složitě
20
zdobené což napovídá, že tato technika vznikla daleko dříve. Fragmenty byly zakončované z čehož lze usoudit, že šlo o kusy oděvů.