Paleoekologia
Paleoekologia, nauka interdyscyplinarna, której głównym celem jest kompleksowa rekonstrukcja paleośrodowisk oraz badanie mechanizmów i zależności warunkujących ich przemiany w skali, lokalnej, regionalnej i globalnej. Odtworzenie budowy i funkcjonowania ekosystemów występujących na kuli ziemskiej w minionych epokach geologicznych jest możliwe dzięki analizie zachowanych kopalnych szczątków roślin, zwierząt oraz określeniu parametrów fizycznych osadów o znanym wieku, z wykorzystaniem metod paleobotanicznych, paleozoologicznych i geochemicznych.
Przedmiotem badań są nagromadzenia szczątków, które powstają w wyniku odkładania się pozostałości obumarłych organizmów w osadach jezior, torfowisk lub innych złożach geologicznych. O przetrwaniu szczątków decydują m.in. beztlenowe warunki panujące w osadach oraz ich odpowiedni odczyn.
Do rekonstrukcji elementów dawnych środowisk lądowych i wodnych, zmian klimatu i różnych form działalności człowieka wykorzystuje się bioindykacyjne właściwości roślin i różnych innych grup organizmów, których przydatność do tych celów zależy od występowania wśród nich gatunków stenotopowych. Są to gatunki, których obecność w środowisku jest uzależniona od ściśle określonych parametrów czynników fizycznych (temperatury, wilgotności, głębokości zbiornika wodnego), chemicznych (natlenienia wód, zasolenia) czy pokarmowych (trofii zbiornika, zbiorowiska roślinnego). Przy interpretacji materiału kopalnego zakłada się, że czynniki działające dawniej na rozmieszczenie organizmów na Ziemi były zbliżone do współczesnych i wywoływały podobne skutki; zmieniały się jedynie ich układy powodujące przekształcenia w ekosystemach.
Podstawową metodą p. jest analiza pyłkowa, która umożliwia rekonstrukcję historii roślinności w różnych skalach czasu i przestrzeni oraz dostarcza istotnych danych dla rekonstrukcji zmian klimatu w przeszłości. Wśród innych metod paleobotanicznych należy wymienić analizę szczątków makroskopowych roślin, analizy ksylologiczne i antrakologiczne, analizy fitolitów oraz analizę okrzemkową. P. obejmuje również badania szczątków wszystkich grup zwierząt od pierwotniaków (Rhizopoda - korzenionóżki, Foraminifera - otwornice, Radiolaria - promienice), przez skorupiaki (Cladocera - wioślarki i Ostracoda - małżoraczki ), owady (Coleoptera - chrząszcze i Diptera – muchówki, w tym Chironomidae) i mięczaki, po kręgowce. Wyniki analiz tych grup organizmów służą rekonstrukcjom m. in. zmian klimatu, poziomu wód i warunków troficznych w zbiornikach wodnych i na torfowiskach. Źródłem informacji o dawnym środowisku są również wyniki analiz geochemicznych osadów, dzięki którym można odtworzyć warunki sedymentacji, procesy erozyjne, zmiany trofii, produktywności i zasolenia zbiorników wodnych, zanieczyszczenie środowiska metalami ciężkimi oraz zmiany klimatu. Coraz powszechniej w badaniach p. wykorzystuje się również analizy DNA, które służą m. in. do identyfikacji śladów obecności taksonów takich organizmów, których nie udaje się rozpoznać metodami mikroskopowymi.
Wyniki uzyskane w oparciu o metody p. umożliwiają opis długoterminowych zmian środowiska w przeszłości. Są również podstawą do oceny potencjalnych zmian środowiska w przyszłości, m. in. zmian klimatu, poziomu mórz i biotycznych składników środowiska, zarówno pod wpływem czynników naturalnych, jak i antropogenicznych.
ML, JŚM, AP, MZ
Literatura: B.E. Berglund, Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology, Chichester-New York, 1986; S.C. Elias, Quaternary Insects and Their Environments, Smithsonian Institution Press, Washington and London, 1994; L. Lindner, Czwartorzęd. Osady, metody badań, stratygrafia, Warszawa, 1992; J.P. Smol, H.J.B. Birks, W.M. Last (red.), Tracking Environmental Change Using Lake Sediments, Volume 3: Terrestrial, Algal, and Siliceous Indicators, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 2001; J.P. Smol, H.J.B. Birks, W.M. Last (red.), Tracking Environmental Change Using Lake Sediments, Volume 4: Zoological Indicators, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Boston, London, 2001; K.D. Alverson, R.S. Bradley, T.F. Pedersen, Paleoclimate, Global Change and the Future, Berlin-Heidelberg-NewYork, 2003; Dybova-Jachowicz S., Sadowska A. (red.). Palinologia, Wydawnictwa Instytutu Botaniki PAN, Kraków, 2003; M. Ralska-Jasiewiczowa, M. Latałowa, K. Wasylikowa , K. Tobolski, E. Madeyska, HE. Wright, Ch. Turner, Late Glacial and Holocene vegetation in Poland based on isopollen maps, Kraków, 2004; D.R. Piperno, Phytoliths, A Comprehensive Guide for Archaeologists and Paleoecologists, Altamira Press, Oxford, 2006; H.J.B. Birks, H.H. Birks, Quaternary Palaeoecology, London, 1980; S.A. Elias (red.), Encyclopedia of Quaternary Sciences, Elsevier, 2007; M. Makohonienko, D. Makowiecki, Z. Kurnatowska (red.), Studia interdyscyplinarne nad środowiskiem i kulturą w Polsce. Środowisko-Człowiek-Cywilizacja, tom I, Poznań, 2007.