GLACIJA I NJEN UTICAJ NA IVI SVET Ledeno

GLACIJA I NJEN UTICAJ NA ŽIVI SVET

• Ledeno doba (glacija) predstavlja geološki period sa značajnim dugoročnim smanjenjem površinske i atmosferske temperature na Zemlji, a kao posledica toga je formiranje ledenog pokrivača na planeti. • Tokom geološke istorije Zemlje bilo je više takvih glacija. • Smatra se da ih je bilo tri u prekambrijumu (950 -615 My), zatimu devonu ( pre oko 400 My) i u gornjem karbonu i permu (pre oko 300 My).

„Snowball Earth“ – Zemlja snežna grudva

• Najpoznatiji glacijalni period je „sadašnji“ koji je i najbolje proučen i imao je najveći uticaj na rasprostranjenje biljaka i životinja. • Poznat je i kao kvartarna glacija ili pleistocenska glacija.

• Pleistocensko (sadašnje) ledeno doba se odnosi na period od oko 2, 5 miliona godina pa do danas. • U ovom periodu su se formirali trajni ledeni pokrivači na Antarktiku i Grenlandu.

• Šta je uzrok pojave ledenog doba? • Postoji više teorija: – Tektonika kontinentalnih ploča – Morske struje – Sastav atmosfere – Astronomski ciklusi

• Tokom Tercijera, velike kopnene mase kao što su severni deo severne Amerike, Evrope i Azije su postale koncentrisane oko severnog polarnog regiona. • Za to vreme, Antarktik se pomerio na svoju poziciju na Južnom polu. • Pozicioniranje kopna u polarnim regionima je izazvalo kontinentalne uslove sa hladnim zimama.

• Kopnene mase sprečavaju transport toplote okeanima ka severu. • Atmosferski transport toplote ka severnom polarnom regionu je takođe bio sprečen razvojem Himalaja i Tibetanskog platoa tokom zadnjih 10 miliona godina. Konačno, razvoj panamske prevlake pre oko 3 miliona godina je dodatno poremetio okeansku cirkulaciju.

• Smatra se i da je koncentracija CO 2 imala uticaja na glaciju. • Smanjenje količine ugljen-dioksida je registrovano u periodima maksimalne glacije, a njegovo povećanje u periodima interglacije. • Ispitivanja slojeva leda potvrđuju promenu koncentracije. • Nije sigurno da li je CO 2 uzrok ili posledica?

• Najpopularnija i opšteprihvaćena teorija o nastanku glacije dao je naš naučnik Milutin Milanković. Srpski matematičar i vizionar (1879 -1958) Sačinio je vezu izmedju orbitalne teorije i faza zagrevanja i hlađenja Zemlje

• Klimatski prevrati Pleistocena bili su uzrokovani promenama u zemljinoj orbiti što je uticalo na količinu solarne radijacije koja je dolazila do biosfere. • Tri karakteristike zemljine orbite oko Sunca se menjaju tokom vremena, a svaka od njih ima karakterističnu periodičnost. Ove promene se nazivaju Milankovićevi ciklusi.

1. Zemljina orbita nije savršeno kružna, već varira u eliptičnosti ili „ekscentričnosti“ sa periodom od 100. 000 godina.

2. Nagib Zemlje na njenoj osi, njen ugao nagiba – varira od 22. 1 o do 24. 5 o sa periodom od 41. 000 godina 3. Zemljina orijentacija ili precesija šeta, sa osom Severnog pola koja se pomera od jedne „severne zvezde“ (zvezda Polaris u sazvežđu Malog medveda) do druge (Vega iz sazvežđa Lire) sa periodičnošću od otprilike 22. 000 godina.

• Zajednički uticaji ovih cikličnih promena u orbiti Zemlje uzrokuju znatne fluktuacije u količini i sezonskoj promeni solarne energije koja dolazi do Zemlje, a koja se na kraju spaja na složen način kako bi dovela do glacijalnih – međuglacijalnih ciklusa i klimatskih prevrata Pleistocena.

• Na tranzicije između glacijalnih i međuglacijalnih perioda uticali neki značajni povratni efekti. • Za vreme početnih stupnjeva glacije površine leda i snega koje su se stvarale su povećavale refleksiju (albedo) na sve većim površinama Zemlje, dovodeći do još brže glacije. (povratna sprega).

• Zemlja je prošla kroz nekoliko glacijalnihinterglacijalnih ciklusa za vreme Pleistocena. Donau? 1. Ginc 2. Mindel 3. Ris 4. Virm

• Preko 80 % glacijalnog leda Pleistocena nalazilo se u severnoj hemisferi

• Tokom Pleistocena su postojale drastične fluktuacije u nivou mora, kako na globalnom, tako i na regionalnom nivou. • Ove promene su tokom Pleistocena jako uticale na rasprostranjenost i raznovrsnost živih bića.

• Ekstenzija priobalnih ravnica i povlačenje nivoa mora uzrokuje spajanje nekadašnjih ostrva u kopnene celine i formiranje KOPNENIH MOSTOVA izmedju kontinenata koji dobijaju ulogu koridora. • Beringov zemljouz širok 100 km služio je kao važan refugijum i koridor širenja za mnoge Holarktičke vrste tokom viskonsinskog glacijalnog maksimuma, što je i potvrdilo nekoliko linija dokaza: BERINGIJA - analiza polena je pokazala da je mezijska tundra bila široko rasprostranjena u severnim i centralnim delovima zemljouza - iskopani su sisarski fosili iz kasnog Pleistocena (od pre 40. 000 godina) u unutrašnjosti Aljaske - vunasti mamut, vunasti nosorog, karibu, mošusno goveče, planinska ovca, stepska antilopa, irvas, konj i kamila

Rekonstrukcija faune Mammalia koja je nastanjivala stepe Aljaske i Beringije (pre 12. 000 godina)

• Potvrda da je Beringija bila koridor za širenje vrsta, potvrđuje još jedan krupan sisar- ČOVEK! Homo sapines

• Drugi zemljouzi i biotička razmena • • • Sunda greben (koji je povezivao Maleziju i Indoneziju) Arafura more i Bas tesnac (koji su povezivali Novu Gvineju, Austaliju i Tasmaniju) Današnji izgled Pleistocen

Most između Severne i Južne Amerike (pre oko tri miliona godina) je bio pravac biotičke razmene između Nearktika i Neotropa, nazvan Velika američka biotička razmena.

• Refugijumi • Staništa koja su služila kao pribežišta tokom glacijalnih maksimuma. Hafferov model cikličnog vikarizma – model specijacijske pumpe.

• Evropski refugijumi • Genski diverzitet mnogih evropskih vrsta, uključujući genetički odvojene geografske rase sisara, vodozemaca, skakavaca i drveća, desio se kada su glečeri koji su se širili na jug izolovali njihove potomačke populacije na tri poluostrva južne Evrope – Iberijsko, Apeninsko i Balkansko poluostrvo

POSLEDICE IZOLACIJE U REFUGIJUMIMA: SPECIJA I DIVERSIFIKACIJA

Glacijalni ciklusi izumiranja • Iz Severne Amerike je nestala većina velikih biljojeda: mastodonti, mamuti, kamile, konji, tapiri, prizemni lenjivci, srodnici jelena, bizona i rašljorogih antilopa. Nestali su i mnogi krupni predatori uključujući hijene, strašnog vuka (Canis dirus) i druge kanide, pećinski medvedi, sabljozube tigrove i lavove. Velike ptice grabljivice i lešinari su takođe izumrli tokom ovog perioda, uključujući i severnoameričke teratorne za koje se veruje da su bili najveće leteće ptice koje su ikada živele.

Mammuthus primigenius – vunasti mamut Distribucija (Ex. ): Evropa, severna Azija i veći deo severne Amerike tokom poslednjeg velikog ledenog doba

Mastodon americanus Distribucija: Primarno Severna i Južna Amerika

Smilodon populator i Smilodon spp. u drugim delovima sveta Distribucija (Ex. ): Južna Amerika, sa srodnim vrstama i severna Amerika tokom poslednjeg velikog ledenog doba Megantereon – srodnik iz iste familije Distribucija: Evropa, Azija i Afrika iz istog vremenskog perioda

Bison priscus Distribucija: Severno- i centralnoevropske stepe. Migrirao preko Beringije u Severnu Ameriku i eventualno evoluirao u Bison bison. Vrsta iščezla u kasnom Pleistocenu, u Severnoj Americi zamenjena sa B. bison i u Evropi sa B. bonasus.

• Razlozi izumiranja • Hipoteza prekomernog izlova. • Praistorijska ili Pleistocenska hipoteza prekomernog izlova tvrdi da su ljudi bili odgovorni za masovno istrebljenje velikih sisara biljojeda, a da su se karnivori i lešinari koji su od njih zavisili povukli posle glacije Viskonsin. Model govori da je populacija ljudskih lovaca ušla u Severnu Ameriku tokom kasnog Vikonsina prelazeći Beringiju iz Azije. Životinje starosedeoci nisu nikad bile izložene ljudskim predatorima i zato nisu posedovale odgovarajuće odbrambeno i ponašanje izbegavanja. Većina velikih sisara koji su uspeli da opstanu su bili oni koji su se proširili u Novi Svet iz Starog Sveta nakon evolucije pleistocenskih ljudi, tako da su verovatno već bili adaptirani na ljudske lovce.

• Nekoliko tipova dokaza podupire ovaj scenario: • fosilni dokazi pokazuju da su praistorijski ljudi i veliki sisari postojali u isto vreme (mada ograničen period) u Amerikama i da su ovi ljudi lovili sada izumrle biljojede • izumiranje nije nasumično, pošto je veliki broj krupnih sisara izumro tokom perioda pre 12. 000 do 10. 000 godina • imigranti iz Beringije i Evroazije, uključujući karibua, losa, jelena i Dalovu i američku divlju ovcu su prošli mnogo bolje od starosedelačkih vrsta • izumiranja velikih sisara su započela na severu i brzo se proširila ka jugu • kada se datumi poslednjih poznatih pojavljivanja vrsta uporede na kompjuterskoj simulaciji ljudske migracije i pritiska lova, te dve stvari se prilično blisko poklapaju

• Međutim, pleistocenski model prekomernog izlova bi mogao biti testiran i možda opovrgnut sledećim: • Da su mnogi različiti tipovi životinja i biljaka takođe izumrli u isto vreme • Da su izumiranja već započela pre dolaska čoveka • Da su agresivni ljudski lovci koegzistirali sa velikim sisarima dug period • Da ljudske populacije nisu nikad bile guste ili • Da se uporedivo izumiranje na drugim kontinentima nije poklapalo sa invazijom ekološki značajnih ljudskih društava