Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Lapides figurati na konci dvacátého století

Fosilie jako biologické objekty
 |  5. 1. 1997
 |  Vesmír 76, 23, 1997/1

Tvarované kameny, lapides figurati, nebo také hříčky přírody – tak byly v 16. století označovány zkamenělé zbytky rostlin a živočichů, protože jejich původ nebyl zcela jasný. Jejich organická podstata byla rozpoznána v 17. století, kdy začaly být odlišovány od minerálů a hornin. V té době se pro ně ujal název „petrefakty“ (z ř. petra, kámen a lat. factus, stal se), který se udržel až do začátku tohoto století, zejména v Německu. Odtud je možné odvodit jak německý název die Versteinerung, tak český název zkamenělina. Používání termínu fosilie sahá rovněž do 17. století; zpočátku se používal, ve shodě se svým původním latinským významem, pro vše, co je pohřbeno pod zemí. Teprve mnohem později se jeho význam zúžil na předměty organického původu.

Po tomto terminologickém úvodu by neměla nikoho překvapit skutečnost, že zkameněliny byly dlouho považovány jen za zvláštní kameny. O jejich biologické podstatě se vzhledem k rozšířeným náboženským dogmatům vědělo málo. Jen tak se mohlo stát, že švýcarský lékař Scheuchzer popsal r. 1726 miocénního velemloka Andrias jako zbytky člověka, který zahynul při potopě světa. Tento omyl uvedl na pravou míru až počátkem 19. století francouzský srovnávací anatom G. B. Cuvier. Od té doby je postupně se rozšiřující biologické poznání důležitým zdrojem informací i pro interpretaci fosilií, které začaly být správně považovány za zbytky živočichů a rostlin zachovaných v geologickém prostředí. Jejich podstata je obsažena v definici moderní paleontologie: nauka o životě v minulých geologických dobách (paleobiologie).

Za téměř 200 let více či méně seriózního zkoumání fosilií se znalosti o životě v minulých geologických dobách značně rozšířily. Oproti názoru z poloviny minulého století, že život na Zemi existuje asi 6 tisíc let, jsou nyní první spolehlivé doklady života na naší planetě datovány do doby před 3,5 miliardy let. Od této časové hranice lze sledovat, jak se různé formy života v různých prostředích měnily, jak se postupně z jednoduchých organizmů mikroskopických rozměrů stávaly složitější, jak některé vznikaly a jiné zase vymíraly, a to nejen jednotlivě, ale i v celých fylogenetických liniích, a jak se v rámci tohoto složitého vývoje na Zemi objevil člověk. Tak se paleontologie ze svých primitivních prvopočátků, kdy považovala zkameněliny jen za zvláštní kameny, přerodila ve zdroj informací, který ovlivnil celý pohled na dnešní živou i neživou přírodu: vše, co kolem sebe vidíme dnes, je výsledkem toho, co se dělo v minulosti, a ani dnešek není definitivní, nýbrž je jen mezistadiem vývoje směřujícího do budoucna. Při troše rozumu tak v minulosti můžeme nacházet poučení a to nám může sloužit při odhadování budoucího vývoje.

Paleontologie se tak oprostila od výlučně deskriptivního pohledu do minulosti, který ji dlouhou dobu provázel. To, že se fosilie začaly interpretovat jako biologické objekty, však neznamená, že by se začala přehlí žet jejich geologická vazba. Naopak. Odhalení biologického původu zkamenělin přispělo k jejich zasvěcenějšímu využívání jako „značek času“ – indexových zkamenělin charakteristických pro jednotlivé úseky geologické historie. Evoluce života se vyznačuje tím, že pravděpodobnost vzniku stejných druhů v různých dobách je téměř nulová. Studium evolučních mechanizmů tak přispělo prostřednictvím paleontologie k postavení původně jen empirického „zákona stejných zkamenělin“ – základního kamene biostratigrafie – na vědecký základ. Podstatnou část údajů o životním prostředí v minulých geologických dobách můžeme vyvodit z povahy sedimentů, ve kterých se fosilie zachovaly. Nerozlišuje se jen např. suchozemské, sladkovodní či mořské prostředí, ale i  příbřežní a hlubokomořské, s vodou více nebo méně prokysličenou apod. Z povahy sedimentů lze dokonce vyvodit i takové skutečnosti, jako je např. relativní podíl kyslíku v atmosféře nebo některé podnební faktory v době před mnoha miliony let. Proto se pohledy biologa a geologa na zkamenělinu vzájemně doplňují a jen někdy se vinou neúplného poznání dostávají do konfliktu (např. při rekonstrukci důvodů náhlého vymizení dinosaurů).

Tento téměř idylický obraz spolupráce biologa a geologa při zkoumání fosilií se však zbortí, podíváme-li se, jak je tomu ve skutečnosti. Důležitou roli zde hrají především konzervativní rysy v povaze každého z nás. Jestliže výchova směřovala k tomu, aby se na fosilie pohlíželo čistě utilitárním způsobem jako na anorganické předměty indikující například relativní stáří horninových vrstev, aniž by se brala v úvahu jejich biologická podstata (projevující se třeba tím, že nejsou neměnné, ale podléhají ontogenetické a individuální variabilitě), pak postačí, aby se při jejich určování nahlíželo do atlasu. Takový přístup však skrývá nebezpečí, že nedostatky a chyby, které atlasy (často zastaralé) mohou obsahovat, se promítnou do všech nadstavbových interpretací. Biostratigraf tak může dojít k mylným závěrům, jestliže nedokáže rozpoznat, zda jde o rozdílné druhy nebo ontogenetická stadia téhož druhu. Stejně zavádějící je pohled biologa, který fosilie nebere v úvahu, protože jsou ve většině případů fragmentární nebo deformované. Navíc se dnes v biologii rozšířil názor, že fylogenetický vývoj lze rekonstruovat z míry podobnosti recentních organizmů na molekulární úrovni a že evoluční mechanizmy lze poznat jen studiem dnes žijících organizmů.

Odrazem těchto kontroverzních pohledů je organizační začlenění specialistů zabývajících se studiem a interpretacemi fosilií do systému vzdělávacích a vědeckých institucí. Tam, kde převládá potřeba využívat fosilie pro geologické účely, jsou tito specialisté začleňováni do geologických institucí. Tak je tomu u nás i v mnoha evropských zemích a je to naprosto logické. Do popředí se však dostává utilitaristický aspekt, který se nezabývá samotnou fosilií, nýbrž jen jejím využitím. Paleontologové studující biologickými metodami biologickou podstatu fosilie a pracující v biologických institucích jsou u nás naprostou výjimkou.

Problémem, který s tím do značné míry souvisí, je výchova nastupujících generací paleontologů. Jestliže se omezí jen na výuku paleontologie v její aplikované a tím redukované podobě (tzn. buď s omezením výkladu geologického aspektu u biologů, nebo naopak bez výkladu biologického aspektu u geologů), nelze to přirovnat k ničemu jinému než ke snaze učit jak se sklízí ovoce, aniž se kdo stará o kořeny a kmen. Specializace je obecným trendem dnešní doby, ale v případě interdisciplinárních oborů je vysloveně škodlivá. U nás je to navíc ústup z pozic, ke kterým se v jiných zemích teprve směřuje. Proto je i dnes, a dokonce v tak paleontologicky vyspělých zemích, jako jsou Velká Británie, Kanada či USA, tak vysoce ceněna práce našeho paleontologa Antonína Friče z konce minulého století, který dokázal již tehdy zveřejnit informace o bohaté permokarbonské fauně Českého masivu z fundovaných pozic jak geologa, tak i zoologa. Jeho interdisciplinární erudice měla formální výraz ve funkcích kustoda paleontologických sbírek pražského Muzea a zároveň profesora zoologie na univerzitě.

Zdá se, že vývoj situace směřuje k určitému rozporu: zatímco paleontologů (ať biologického či geologického zaměření) v celosvětovém měřítku ubývá, nálezů fosilií, které významně upřesňují naše znalosti o minulých formách života na Zemi, neustále přibývá. Zprávy o nich přicházejí z tak odlehlých oblastí, jako jsou Antarktida, arktická Kanada, Grónsko nebo Čína. Stačí jen prolistovat několik posledních čísel časopisů Nature nebo Science. Již mnohokrát bylo konstatováno, že známe jen zlomek celkového počtu organizmů, které v minulosti na naší planetě žily, a že můžeme očekávat objevy mnohonásobně převyšující počet doposud objevených forem (jestliže se na věc díváme jen z kvantitativního hlediska, pak současný počet 773 známých rodů – nikoliv druhů – dinosaurů, by v budoucnu dosáhl přinejmenším několika tisíc). Stejně je tomu s kvalitou našich znalostí: dnes jen začínáme tušit, jak a v jakých životních podmínkách jednotlivé druhy organizmů v minulosti žily, jak reagovaly na změny životního prostředí a co mohlo způsobit jejich zánik. Porovnáme-li však tyto znalosti s obdobím před pouhými několika málo desítkami let, pak i tak jde o pokrok významný. Bylo by možné pokračovat o významu studia celých fosilních faun a flór pro paleogeografické rekonstrukce či rekonstrukce paleoklimatu apod. Stejně významné je narůstající poznání významu evoluce organizmů pro vývoj složení atmosféry, hydrosféry i litosféry.

O tom, že toto vše není jen subjektivní a účelové hodnocení, svědčí paleontologické projekty, které v poslední době financovala Evropská nadace pro vědu. Jde např. o studium hominoidní evoluce na pozadí změn prostředí v neogénu, studium fosilního hmyzu Evropy, nebo o studium savčích faun evropského kvartéru. Vážnost a význam těchto projektů lze dedukovat z výše finančních prostředků přidělených na jejich řešení.

Paleontologie je vědou, která se zabývá historií. Historik však nestuduje archiválie jen kvůli nim samým. Chce zprostředkovat informaci, která je v nich obsažena, a vyvodit ze souhrnu těchto informací obecné zákonitosti. Stejně tak paleontolog studuje fosílie, aby je použil k rekonstrukci vývoje života na Zemi a k dalším nadstavbovým interpretacím. Jakýkoliv nový paleontologický poznatek přitom představuje přínos k těmto globálním znalostem. Jako jiné obory lidského poznávání, je i studium historie života v geologické minulosti Země součástí procesu, který nebude nikdy ukončen. Proto je tak důležité, aby kontinuita tohoto poznávání nebyla přerušena a aby v něm pokračovaly další generace, ať už si budou říkat paleontologové, paleobiologové nebo jakkoliv jinak. V opačném případě se ze zkamenělin stanou opět jen podivně tvarované kameny a my se na konci dvacátého století začneme vracet zpět ke středověku. Kreacionizmus poslední doby svědčí o tom, že to není jen planá fráze.

Obrázky

PALEONTOLOGIE VE FRANCII

V orientaci paleontologie ve Francii existují v současné době zhruba tři směry. První lze neoficiálně nazvat tradiční a je úzce svázán s geologií. Je jednak reprezentován týmy specialistů v paleontologii bezobratlých, např. z Université Claude Bernard v Lyonu, přičemž hlavní důraz je kladen na biostratigrafii a paleoekologii, jednak týmem na Université Pierre et Marie Curie v Paříži, který se skládá z paleontologů zabývajících se obratlovci, mikrozoopaleontologů a palynologů, a řeší otázky biostratigrafie a paleogeografie. Vedle toho existuje směr, který může být označován jako autonomní paleontologie, a na paleontologii pohlíží jako na samostatnou disciplínu stojící mezi biologií a geologií. Řeší především problémy spojené s anatomií a morfologií fosilních rostlin a živočichů, jejich fylogeneze a systematiky. Oba tyto směry představují ve Francii klasickou paleontologii. Třetí, zcela nový směr se může označit jako evoluční paleontologie. Je úzce svázán s molekulární biologií, zejména s jejím studiem evoluce a fylogeneze. Nejprve se začal prosazovat na univerzitě v Montpellier (Université des Sciences et Techniques du Languedoc) a pro některé francouzské paleontology představuje hlavní trend do budoucnosti. Vedle těchto tří základních pojetí paleontologického výzkumu lze uvést ještě aplikovaný výzkum, který může být označen jako průmyslová paleontologie. Ten se provádí v olejářských společnostech a v BRGM (viz níže).

Ve Francii pracují paleontologové na univerzitách, v Národním centru pro vědu a výzkum (Centre National de la Recherche Scientifique, zkr. CNRS), což je instituce obdobná Akademii věd České republiky, v muzeích, na École Pratique des Hautes Etudes, Collge de France, a menší množství mikropaleontologů je zaměstnáváno olejářskými společnostmi a Bureau de Recherches Géologiques et Minires (BRGM), pro něž řeší projekty aplikovaného výzkumu. Většina francouzských paleontologů působí na univerzitách a v CNRS.

Dr. Jean-Claude Rage, Université Paris 6

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Paleontologie

O autorovi

Zbyněk Roček

Prof. RNDr. Zbyněk Roček, DrSc., (*1945) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze, obor zeměpisbiologie. Na této fakultě působil na katedrách zoologie a paleontologie, přednášel předměty související s vývojovou morfologií živočichů a evolucí obratlovců. V současné době sev laboratoři paleobiologie Geologického ústavu AV ČR zabývá evolucí obojživelníků, především žab. Za knihu Historie obratlovců získal cenu Českého literárního fondu.

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné