Ślady aktywności zwierząt kopalnych
Ślady nóżek, pozostałości po norkach, nietypowe zagłębienia – takich struktur w formacjach skalnych szukają ichnolodzy interesujący się zwierzętami kopalnymi. Te i inne ciekawe znaki aktywności wymarłych gatunków nie są jedynie fascynującą podróżą w odległą przeszłość. Okazuje się, że mogą nas dziś doprowadzić do cennych złóż czarnego złota czy zasobów wody.
– Czego szukam w skałach? Przede wszystkim śladów pozostawionych przez wymarłe gatunki zwierząt. Muszę być uważny. Zwierzęta, o których mowa, zwykle nie miały muszelek ani pancerzyków, po ich miękkich ciałkach nie ma dziś już śladu. Zostały natomiast różne struktury sedymentacyjne – mówi dr Grzegorz Sadlok, ichnolog z Instytutu Nauk o Ziemi na Wydziale Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Śląskiego.
Ślady aktywności tych zwierząt mogą być różne, dlatego w tego typu badaniach ważna jest odpowiednia metodologia. Nierzadko okazywało się, że wiele kształtów interpretowanych dawniej jako pozostałości po roślinach kopalnych to tak naprawdę skamieniałe ślady aktywności zwierząt. Kluczowe w tej dyscyplinie naukowej jest więc nie tylko wybranie odpowiedniego miejsca do badań, w którym naukowcy spodziewają się znaleźć interesujące ich materiały, lecz również odpowiednia ich interpretacja.
– Analizy są o tyle ciekawe, że w łatwy sposób można zastosować metody laboratoryjne oparte na badaniu tropów pozostawianych przez... zwierzęta współczesne – podkreśla ichnolog.
– Załóżmy, że przyglądam się pewnym zachowanym strukturom, kształtom. Poszukuję więc żyjących obecnie organizmów, o których wiem, że mogą zostawiać podobne ślady. Staram się do nich dotrzeć i będę je obserwował, powiedzmy, w akwarium. Następnie dokonam porównania tak zgromadzonego materiału ze śladowymi skamieniałościami – dodaje.
Na tej podstawie można stwierdzić, że na przykład kambryjskie ślady trylobitów są zbliżone do współczesnych pozostałości aktywności przekopnic – drobnych skorupiaków żyjących w kałużach.
– W oparciu o przeprowadzoną obserwację można sobie wyrobić pewną opinię na temat tego, jak mogły zachowywać się trylobity w kambrze około 500 mln lat temu – komentuje naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego.
Tego typu analizy nie tylko poszerzają naszą wiedzę o przeszłości Ziemi i życia na naszej planecie, lecz mają również praktyczne zastosowanie. Badanie śladów zwierząt wymarłych może być wykorzystywane wszędzie tam, gdzie chcemy dobrze poznać budowę geologiczną danego obszaru w odniesieniu do skał osadowych.
Wyniki badań ichnologicznych stanowią na przykład dodatkowe, cenne źródło wiedzy pozwalające precyzyjniej wyznaczyć miejsca spodziewanego występowania zasobów wodnych czy różnych paliw kopalnych, w tym ropy naftowej.
Jak wyjaśnia dr Grzegorz Sadlok, na podstawie porównania typów skał i osadów oraz ich wzajemnych proporcji można próbować odróżnić na przykład środowisko rzeczne od morskiego. Jeśli dołączy się analizę paleontologiczną, czyli opis skamieniałości, można wówczas rozróżnić osady złożone w wodach słonych od tych złożonych w wodach słodkich, czyli osadów lądowych, natomiast wzbogacenie tej analizy o opis skamieniałości śladowych pozwala mówić o takich niuansach, jak zmiany zawodnienia osadu wraz ze zmianami położenia zwierciadła wód podziemnych (np. na pradawnej równi pływowej) czy wyznaczanie kierunku poszukiwania osi koryta rzeki.
– Ten ostatni element może okazać się kluczowy właśnie przy poszukiwaniach złóż ropy naftowej. Poza korytem rzeki znajdują się bowiem osady, takie jak muły, o których wiemy, że na pewno nie zawierają ropy naftowej, ponieważ mają niekorzystne właściwości, takie jak porowatość i przepuszczalność – mówi ichnolog.
Najpierw wiercone są więc tzw. otwory poszukiwawcze. Badając rdzeń wiertniczy, opisuje się m.in. stratygrafię, tektonikę i sedymentologię formacji osadowych w danym miejscu, aby na tej podstawie rozpoznać wiek i typ środowiska oraz stopień spękania. Ale to nie wszystko. Wykonane analizy ichnologiczne tego samego materiału osadowego wzbogacają pulę cennych informacji.
– Czego jeszcze możemy szukać? Na przykład śladów nor raczków triasowych. Wiemy z rozpoznań ichnologicznych, jak powinny wyglądać takie struktury oraz ich odlewy. Poszukujemy więc podobnych struktur. Ich morfologia i głębokość pozwolą wskazać kierunek, w którym należy spodziewać się koryta rzeki, które nas najbardziej interesuje. Nie trzeba więc przeznaczać kolejnych, zwykle wysokich nakładów finansowych na dokładniejsze opróbowania otworami wiertniczymi. Wspomniane przeze mnie ślady wystarczą, aby na podstawie kilku otworów poszukiwawczych dowiedzieć się, gdzie można szukać interesujących nas skał zbiornikowych dla złóż – czy to ropy, czy na przykład zasobów wodnych – wyjaśnia naukowiec.
Dr Grzegorz Sadlok prowadził analizy sedymentologiczno-petrograficzne osadów przez kilka lat najpierw w Szkocji, a następnie w Zjednoczonych Emiratach Arabskich.
– W świecie naftowym ichnologia to crème de la crème wykonywanych analiz. Coraz więcej firm próbuje włączać tego typu badania do swojego laboratoryjnego zaplecza. Dzięki temu uzyskuje się większą szczegółowość opracowań materiałów już pobieranych, nie generując jednocześnie dodatkowych kosztów. Wystarczy zaprosić do współpracy jeszcze jedną osobę, eksperta ichnologa, to wystarczy – mówi badacz.
Teraz, pracując na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach, naukowiec zamierza uczyć studentów praktycznego wykorzystania wiedzy ichnologicznej.
– Chciałbym podzielić się swoim doświadczeniem i umożliwić studentom zapoznanie się z prostym programem komputerowym, z którym potem mogą się zetknąć, jeśli zdecydują się na podjęcie pracy na przykład w przemyśle naftowym. Mam na myśli zdjęcia rdzeni wiertniczych wraz z opisem uwzględniającym wszelkie najważniejsze aspekty geologiczne, w tym elementy z zakresu ichnologii – tłumaczy naukowiec.
Studenci, analizując taki rdzeń chociażby w ramach pracy magisterskiej, mogliby potem wykorzystać zdobytą wiedzę w praktyce, zyskują bowiem umiejętność posługiwania się wieloma narzędziami do opisu struktur różnych formacji skalnych.
Dr Grzegorz Sadlok prowadzi obecnie badania śladów różnych zwierząt kopalnych. Wraz z Krzysztofem Pawełczykiem, doktorantem Uniwersytetu Śląskiego, opracował publikację poświęconą śladom zwierząt pływających z okresu dolnego triasu.
– Proszę sobie wyobrazić dinozaura lub innego archozaura, który płynąc, zostawia na dnie delikatne ślady swoich łap, a właściwie końcówek swoich palców. To bardzo niecharakterystyczne tropy, a mimo to udało nam się zdobyć na tej podstawie wiele ciekawych informacji na temat techniki pływania zwierząt pozostawiających tego typu ślady – wyjaśnia ichnolog.
Takie badania mogą również dostarczyć wiedzy na temat budowy ciała poszczególnych pływaków, ślady są bowiem różne w zależności chociażby od tego, czy zwierzęta mają między palcami błony, czy nie.
– Gromadzimy także informacje na temat sposobu poruszania się poszczególnych gatunków współczesnych. Określoną budowę ciała mają organizmy pływające, jak na przykład piesek, delikatnie dotykające łapkami dna w płytkich wodach, inną zaś te, które poruszają się jak krokodyle, o ogonie spłaszczonym bocznie, zostawiające ślad w kształcie sinusoidy. Co ważne, pojedyncze, dziwne zadziorki zwracają wprawdzie naszą uwagę, lecz jeśli w pobliżu nie znajdziemy czegoś podobnego (powtarzalnego), nie będą miały dla nas większego znaczenia – dodaje badacz.
Biomechaniczna interpretacja ruchów zwierząt jest fascynująca, ale żeby była wiarygodna, musi opierać się nie tylko na obserwacji sposobów poruszania się współczesnych zwierząt, lecz również na pewnej powtarzalności odnajdywanych i opisywanych tropów, co także stanowi przedmiot naukowych zainteresowań dr. Grzegorza Sadloka.
Małgorzata Kłoskowicz
Artykuł został opublikowany w "Gazecie Uniwersyteckiej UŚ" [nr 9 (279) czerwiec 2020]
