Av Göran Kjellström
Någon har liknat Moder Jord vid ett stort blåskimrande rymdskepp som rusar runt solen i sin årliga bana. Om man bortser från behovet av solljus är vår jord till skillnad från ett riktigt rymdskepp unikt i ett viktigt avseende: hon är självförsörjande. Hon har med andra ord resurser som räcker till för att hålla den myllrande mångfald av djur och växter som bebor henne vid liv. Den atmosfär som omger henne innehåller lagom mängd av livgivande syre, molnen ovan henne distribuerar vatten till alla hennes delar, och de växter och djur som lever på henne utgör en fortlöpande kedja av föda för varandra.
Jorden ett blåskimrande rymdskepp med kontinenter.
En värld med en sådan tingens ordning är fascinerande, och det samspel som råder mellan stabilitet och förändring på vår jord är viktigt att förstå för att vi människor rätt skall kunna utnyttja vår jords resurser. Som regel är alla slags förändringar på vår jord av långsam natur och inte alltid kanske av märkbar natur om man jämför dem med mänsklig tidsskala. Men under loppet av hundratals miljoner år blir naturligtvis förändringarna av betydande mått. Väldiga bergskedjor har under långa tidsperioder skapats och förstörts, och under ständig rörelse har kontinenter förts tusentals kilometer bort från varandra. En gång utgjorde kontinenterna en enda landmassa, en superkontinent kallad Pangea, som så småningom började brytas sönder i de delar som skulle bli de nuvarande kontinenterna. Då, en gång, var jorden en ogästvänlig planet helt utan liv. Inget liv av det slag vi känner kunde nämligen existera under solens obarmhärtiga strålar. Så småningom utvecklades i de för solstrålningen skyddande haven enkla s k nukleinsyror och proteiner, nödvändiga komponenter för uppkomst av liv.
Det är om allt detta ämnet Historisk geologi handlar. Historisk geologi försöker svara på frågorna när föddes jordklotet, hur föddes det, hur utvecklades det, hur kom det att en dag bli vagga för miljoner olika livsformer och hur kom de olika livsformerna att utvecklas under årmiljonernas lopp.
Jorden, vårt hem i kosmos är bara en mindre planet bland många andra som kretsar runt solen. Vår sol i sin tur är bara en stjärna bland hundra miljarder andra stjärnor i Vintergatans stjärnsystem och Vintergatan är återigen i sin tur bara ett stjärnsystem bland hundra miljarder andra system. Vår värld förefaller utgöras av ett universum till synes utan gränser med ofattbart långa avstånd. Det är svårt att tro att inte någon annan av universums oräkneliga stjärnsystem skulle ha ett planetsystem där någon form av liv också kan ha utvecklats. Kan det vara så att vi ensamma färdas genom kosmos på vårt blåskimrande rymdskepp kallat Jorden? Vi har inga svar att lämna på just detta spörsmål och kanske det ej heller hör hemma inom vårt ämnesområde. Låt oss därför i stället bege oss till tidernas gryning då i ett moln av gas och stoft vårt eget jordklot började sin aktningsvärda historia.
Ett stort gasmoln i universum ur vilket solsystem föds.
Människan har länge grubblat över jordens ursprung och genom hela historien har hon försökt lösa denna gåta. År 1650 hävdade den irländske ärkebiskopen Ussher efter att ha studerat Bibeln och andra religösa texter att jorden skapades kl 9.00 på morgonen den 23 oktober år 4004 f Kr. Det blev senare klarlagt att Bibeln inte var avsedd att användas som lärobok i geologi eller astronomi. En mängd teorier växte följaktligen fram och år 1796 framlade den franske astronomen och matematikern Laplace sin berömda s k nebularhypotes enligt vilken planeterna bildats ur ett roterande gasmoln som efter avkylning förtätats till planeter av vilka jorden var en. Moderna geologiska undersökningar visar att jorden torde ha bildats för ungefär 4.500 miljoner år sedan. Den unga planet som då bildades var ett brinnande inferno av smälta bergarter och giftiga gaser. En tunn jordskorpa bildades då ytskiktet svalnade men landytan fortsatte att ärras av vulkaner och skakas av jordskalv. Från jordens inre trängde väte och ammoniak ut och bildade kvävande, giftig atmosfär. Andra gaser förenades och bildade rykande vattenånga som föll till jorden i störtskurar när jordytan gradvis kyldes av. De kraftiga rörelserna i jordskorpan medförde att kontinenternas läge ständigt flyttades. Ibland kolliderade de och smälte samman till väldiga superkontinenter som i sin tur återigen kunde splittras i mindre kontinenter.
Urjorden med intensiv vulkanism och begynnande jordskorpa.
Under de första 1.000 till 2.000 miljoner åren saknade jorden varje form av liv. Så småningom uppstod de första encelliga organismerna i grunda hav och längs oceanernas stränder. Primitiva alger producerade syre, och efter hand började syre att hopa sig i atmosfären där det på stora höjder av solstrålningen omvandlades till ett skikt av ozon. Detta ozonskikt har till uppgift att filtrera bort den skadliga ultravioletta strålningen, ett förhållande som innebar att livet på jorden kunde börja utvecklas i en allt snabbare takt. Tvära klimatskiften följde med stora förändringarna på jordytan. Under vissa perioder täckte grunda hav och sumpmarker stora delar av jorden och ett varmt, fuktigt klimat var förhärskande. Ett yppigt växtliv frodades och nya djurarter kunde utvecklas.
Vår kunskap om denna vår livets historia på jorden kommer genom studiet av ett delämne inom ämnet Historisk geologi, kallat paleontologi, läran om utdöda djur och växter. Genom att studera ett djurs eller en växts fossila lämningar kan man inte blott rekonstruera hur djuret eller växten sett ut utan också genom att studera det omgivande sedimentets sammansättning få reda på var djuret eller växten levde, hur det livnärde sig. Genom att foga samman huvuddragen av den miljö djuren och växterna levde i kan man på så vis rekonstruera hela landskaps olika utseenden under skilda tidsåldrar.
Sådana paleontologiska studier har lett fram till intressant kunskap om livets utveckling under nära 3.5 miljarder år, alltså 3.500 miljoner år. De allra äldsta kända spåren av liv härrör från ca 3.5 miljarder år gamla bakterier och blågröna alger från arkeiska avlagringar i Sydafrika. Från vårt land har spår av tidigt liv dokumenterats först från ca 2 miljarder år gamla bergarter i vilka har påträffats s k stromatoliter, ett slags skiktade algkuddar som byggts upp skikt efter skikt genom att blågröna algers slemmiga hinna täckts av sedimentslam som i sin tur täckts av ytterligare algskikt. De har rapporterats förhållandevis ymnigt förekommande i prekambriska kalkstenar från trakterna kring Sala i Uppland samt från den prekambriska Visingsögruppen vid Omberg.
Vittnesbörd om mer omfattande organisk mångfald har vi emellertid ej förrän i och med starten av den paleozoiska eran för ca 600 miljoner år sedan och som varade omkring 350 miljoner år. Den plötsliga förekomsten i början av paleozoikum av väldefinierade organismgrupper är ett av de mest överraskande dragen i den biologiska historien, och den till synes plötsliga förekomsten av biologisk mångfald har i fackkretsar benämnts den kambriska explosionen. Uttrycket har dock under senare tid kommit att få mer innebörden av en ökning av fossil snarare än en ökning av den biologiska mångfalden, eftersom anledningen till det stora antalet fossil från och med kambrisk tid antas beror på den omständigheten att tidigare existerande organismer saknat mot olika slags agentier skyddande hårdvävnad.
I samband med att stora landområden under den paleozoiska erans initialskede dränktes av havet, ackumulerades omfattande vittringsmaterial i form av mäktiga sandavlagringar. Även om egentliga fossil ej är särskilt vanligt förekommande i dessa sandstensavlagringar har dock en omfattande biologisk mångfald kunnat påvisas genom ett studium av s k spårfossil , dvs kryp-, gräv- och släpspår efter organismer. Sådana spårfossil förekommer ofta i ofantlig mängd och kan studeras exempelvis vid Råbäcks hamn på Kinekulle i Västergötland, vid kusten utanför Torekov samt vid stränderna vid Brantevik söder om Simrishamn. Ofta rör det sig om spår efter olika slags havsborstmaskar, ibland utformade som raka rör, Skolithos, ibland som u-formiga rör, Diplocraterion.
Förhållandevis tidigt i den geologiska lagerserien blir inslaget rikligt av de första egentliga fossilen. En av de tidigaste grupperna med välbevarat kiselskelett utgöres av encelliga alger, de sk radiolarierna. Flertalet arter av denna grupp lever fortfarande idag i de moderna haven, och många av dem förefaller ej nämnvärt förändrat sitt utseende under en halv miljard år. Vackra radiolariefaunor förekommer särskilt rikligt i kiselrika sediment, ofta massuppträdande i anslutning till vulkaniska asknedfall i Skånes och Västergötlands mellanordovicium.
Liksom i fallet med radiolarierna finns bland de s k brachiopoderna representanter som fortfarande lever idag. Omkring 300 nu levande arter är kända, ett artantal som skall jämföras med de ca 30.000 utdöda arter som beskrivits. Ofta finner man dem i sådan mängd att de blivit bergartsuppbyggande. Förutom att de förekommer i enorma mängder uppvisar de en mycket stor formvariation. Av särskilt intresse är att notera att arter tillhörande vissa släkten, t ex Lingula sett lika ut under 500 miljoner år.
Ett av de mest överraskande dragen hos den paleozoiska faunan är uppträdandet av de högt utvecklade och starkt specialiserade leddjuren. Ursprunget för leddjursgruppen, de s k trilobitomorferna, utvecklades under mycket kort tid och utvecklingen antas ha ägt rum i ekologiska miljöer som ej har någon motsvarighet idag. Till de mer kända leddjuren hör trilobiterna, vilka uppvisar stor individ- och artrikedom; den internationella litteraturen känner inte mindre än 10.000 arter, och för den intresserade amatörgeologen finns ett stort fält att utforska.
Trilobit. Sverige. |
Brachiopod. Dalarna, Sverige. |
Rafinesguina. Cincinnatian, USA. |
En annan grupp karakteriserad av sin stora biologiska mångfald utgörs av graptoliterna, en grupp organismer vars systematiska ställning varit problematisk. Ur morfologisk synpunkt påminner graptoliterna mycket om nutida s k pterobranchier och inledda komparativa studier får utvisa om graptoliterna skall uppfattas som en isolerad och numera utdöd grupp eller ej. Graptoliterna var kolonibildande och inkluderade dels former som var fast förankrade i botten, dels frisimmande planktiska former. Gemensamt för dem är att de uppvisar en snabb evolutionär utveckling och tjänstgör sålunda som goda åldersindikatorer. Graptoliterna utmärkes av stark biologisk mångfald både avseende artrikedom och specimenrikedom. De förekommer talrikt i material från Jämtland, Dalarna, Västergötland, Östergötland, Närke och Skåne, från vilket sista landskap bl a Linné dokumenterat dem i sina dagböcksanteckningar från skånska resan år 1749.
Fossila bläckfiskar, ortoceratiter, uppvisar i likhet med många av de nu nämnda grupperna en otrolig biologisk mångfald. I nutida hav är endast ungefär 700 arter kända, under det att det fossila beståndet omfattar mer än 10.000 arter. Ortoceratiter förekommer ymnigt i ordoviciska kalkstenslager, särskilt i Västergötland, Östergötland, Dalarna, Jämtland samt på Öland. Från en lokal just i Jämtland har påträffats ett exemplar som mäter inte mindre än 3 m. Till bläckfiskar hör även belemniterna som ofta förekommer i sådant massuppträdande att de blir bergartsuppbyggande. Ett klassiskt exempel på bergartsuppbyggande belemnitlager utgör de franska champagnegårdarnas belemnitzoner, på vilka en viss druvsort, viktig för champagneframställningen, synes preferera den specifika kalkstensmiljö belemnitbiotopen utgör..
Del av ortoceratit.
Dalarna, Sverige.
Tagghudingarna innefattar en stor grupp med såväl utdöda som nu levande representanter. Många var starkt ekologiskt specialiserade och geografiskt avgränsade varför de tjänar som goda ekologiska och paleogeografiska indiatorer. Till den biologiskt starkt diversifierade gruppen är cystoiderna särskilt vanligt förekommande under ordovicisk tid. Cystoider eller som de brukar benämnas, kristalläpplen, uppvisar ofta en mycket omfattande biologisk mångfald att de ofta blivit bergartsuppbyggande, t ex i ordoviciska lager i Östergötland och Dalarna samt på Öland. Anledningen till sådana massförekomster anses vara bl a den vulkanism som i angränsande trakter bidragit till att öka salthalten i havet, ett förhållande som till en början gynnade gruppen i fråga. Längre fram i tiden, under Devon-tiden, dör gruppen ut helt, en massdöd som paradoxalt nog vulkanism varit orsak till: det askregn som kom att täcka de grunda haven täppte till porerna i cystoideernas skalväggar.
Fossila koraller omfattar i likhet med moderna koraller en mångfald typer, samtliga uppvisande en biologisk mångfald. Gotland intar en unik ställning för ett studium av koraller. Vid sidan om korallerna intar stromatoporiderna ett unikt och synnerligen mångfaldigt inslag. De spelade en ekologiskt viktig roll under silurtiden och antas ha dött ut under påföljande devonperioden. I nutida hav representeras deras närmaste släktingar av s k sklerospongier, en svampdjursgrupp. Liksom fallet är med korallgruppen studeras stromatoporidsamhällen bäst på Gotland.
|
|
|
Rugosa korall. Baffinnesguina Cincinnatian, USA. |
Korall. Gotland, Sverige. |
Block med olika koraller. Dalarna, Sverige. |
En annan organismgrupp, karakteriserad av kraftigt massuppträdande, och som också fortfarande finns representerad i de nutida haven är sjöliljorna som ofta förekommer på grunt vatten i anslutning till korallrev. De förekommer redan under ordovicisk tid och under silurperioden blir de så vanliga att de ställvis blir bergartsuppbyggande. Dessa former var utrustade med en lång, smäcker stjälk. Nutida formers stjälkar kan vara upp till en halv meter långa under det att de siIuriska sjöliljornas stjälkar från Gotland beräknas ha kunnat uppgå till 25 m.
Sjölilje stjälkar.
Dalarna, Sverige
Av vad som framkommit i det föregående förekommer ej sällan massuppträdande av organismgrupper. Ytterligare en sådan grupp av organismer som förtjänar omnämnande är ostronen. De förekommer i otrolig massförekomst, och veritabla musselbankar kan påträffas i de överordoviciska kalkstenarna i Dalarna, de siluriska kalkstenarna på Gotland, de jurassiska lagren i nordvästra Skåne samt i de kritkalkstenar som avsättes vid Ivö Klack i Skåne.
|
||
Ostron. "Devils Claw" . Wales, England. |
Fossil fisk. Wyoming, USA. Eocen. |
Vad gäller fossila fiskar och skorpioner intar även här de siluriska lagren på Gotland en internationell rangställning. Hela exemplar är mycket sällsynta men däremot kan påträffas stuffmaterial med omfattande ansamlingar av fragment. Sådana fragment har dokumenterats från vad som uppfattas som världens äldsta taggpansarfiskar, ledpansarfiskar och strålfeniga fiskar som just insamlats på Gotland. Gripklofynd av havsskorpioner har ävenledes påträffats på Gotland och med utgångspunkt från studier av gripklorna har man kunnat fastställa att kroppslängen torde i allmänhet ha varit en halv meter. Rekordet innehas av ett exemplar - tyvärr ej funnet i Sverige utan i Skottland - och som mäter 3.5 m.
Av jordens mer än en miljon nu levande arter svarar insekterna för 75% av faunabeståndet. Insekterna spelar och har tidigt i jordens historia spelat en mycket stor roll. Fossila insekter är emellertid mycket sällsynta och de förekommer mest som inlagringar i bärnsten. Känd för dylika inlagringar är den baltiska bärnstenen av oligocen ålder. Faunan utgöres som regel av förhållandevis små myror, flugor och myggor. Dock har rapporterats fossila trollsländor med vingspännvidd på inte mindre än 70 cm.
|
|||
Ammonit Australiceras, Ryssland. ©1999 Anton Pilipiuk http://www.paleoart.com/russian_fossils |
Hajtänder från Limhamn. SGU's Fossilsamling:"Tertiary Vertebrata" |
I ett tidigare avsnitt har omnämnts fossil av tidiga fiskar. Tyvärr är fiskfossil ytterst sällsynta i vårt land och där de rapporterats förekomma utgörs de som regel endast av fragment. I ännu högre grad gäller samma förhållande avseende fossila groddjur, kräldjur, fåglar och däggdjur. De äldsta groddjur som påträffats fossilt utgörs av en ca 1 meter lång s k stegocephal, som dokumenterats från sentriassisk lera i de stenkolsförande lagren i Bjuv i Skåne. Fyndet är unikt så till vida som att det här rör sig om den sista representanten för den groddjursgrupp som dominerat stora delar av världen. Kräldjur har endast påträffats i Skåne och utgöres dels av stora fotavtryck tillhörande landlevande rovdinosaurier dels av kotor, benfragment och tänder härrörande från svanhalsödlor. I en gruvgång har sålunda påträffats i de rät-liassiska sedimenten inte mindre än 170 fotspår, det största ca 38 cm långt. Fossila fåglar från danienkalkstenen i Limhamn har påträffats i form av överarmsben och bröstkota från vadare och när det gäller förekomster av fossila däggdjur är däggdjursrester ej kända tidigare än i kvartära lager. Frekvensen av fynd är dock desto större, och av de ungefär 100 fynd som hittills gjorts kan nämnas mellan 6500-7000 år gamla fossil av bäver, fjällämmel, varg, isbjörn, brun björn, valross, ren, jättejort, grönlandsval samt mammut.
Avslutningsvis skall så något om landväxternas biologiska mångfald behandlas.
Krälkryptogamerna, som omfattar fyra klasser av vilka en är helt utdöd, är kända från devontiden men kom att sätta särskild prägel på de karbonska skogar som så småningom skulle förvandlas till mäktiga stenkolavlagringar. Vissa av krälkryptogamerna, ormbunkarna, är de växter som utgör det vanligaste inslaget i den fossila floran i Sverige. De förekommer ymnigt i rät- liaslager i nordvästra Skåne. I dessa lager förekommer också representanter tillhörande fröväxterna, t ex fröormbunkarna, som visserligen saknade blommor men hade fröna placerade i ormbunkslika blad. Studier av den geologiska lagerflöjden visar att denna grupp dog ut under juratid.
|
|
||
Bladavtryck. Okänd lokal. Troligen Tyskland. |
Fossilt trä. Del av stam. Texas, USA. |
Den biologiska mångfalden var ofantlig under nämnda juratid. Från jurassiska lager i trakterna kring Pålsjö skog finns blottningar av sandstenar och skiffrar från vilka sediment 10.000-tals växtfossil frampreparerats. Halvmeterstora blad av släktet Nilssonia har sålunda dokumenterats. Gingkoträdet är en intressant representant för vad man kan kalla ett levande fossil. Det är den enda kvarlevande representanten för en grupp växter som utbildades under sent paleozoicum och som förekommer ymnigt under trias och jura. Ansenliga mängder av synnerligen välbevarade blad kan återfinnas i liasavlagringarna i de nedlagda kolgruvorna i nordväst och Fyledalen i sydöst.
Vår nutida flora, hälften av vilken utgöres av angiospermerna dvs gömfröiga växter, anses omfatta inte mindre än 300.000 arter. Denna grupp dominerar helt i mångfald över andra grupper och har sedan mitten av krittiden utvecklats mycket snabbt. Oaktat art- och individrikedomen varit synnerligen rik finns i den svenska lagerföljden mycket få fossil av gömfröiga växter bevarade. Dock har rapporterats fynd av en 78 miljoner år gammal komplett blomma, endast ett par mm i längd, av en stenbräcksväxt från en överkretaceisk lagerserie vid Åsen i nordöstra Skåne. Dess släktnamn Silvia fick växten efter vår drottning...
© 1998 Göran Kjellström
©2001-
GeoNord