Palinologia

Este stiinta care se ocupa cu studiul palinomorfelor (forme palinologice), in care sunt incluse: spori, polen, dinoflagelate, chitinozoarele.

Aceste oragnisme sunt microscopice, provenind de la diverse tipuri de plante si sunt rezistente la atacurile cu acizi si baze tari.

Cu ajutorul palinologiei se poate stabili varsta depozitelor sedimentare si se pot trage concluzii privind paleoclima, paleomediului si paleoecologia existente la momentul procesului de sedimentare.

Importanta palinologiei Palinologia este o stiinta descriptive si aplicativa. Ca stiinta descriptiva are ca obiect de studiu diverse obiecte natural (palinomorfe) atat

din categoria celor actuale cat si a celor fosile.Ca stiinta aplicativa, palinologia este intalnita in urmatoarele domenii : -taxonomie, se ocupa cu modul de clasificare a acestora in regnuri, filumuri, clase, familii,

genuri si specii -paleoclima, ca metoda de stabilire a unui paleoclimat: Coexistence approach; metoda prin

care climatul indicat de speciile actuale este transpus in trecutul geologic intr-o anumita perioada in care s-a identificat un anumit continut in specii vegetale fosile. Se considera ca speciile fosile au trait in acelasi climat ca cel din actual.

-criminalistica – forensic palynology -medicina – alergologie, in masura in care studiile asupra polenului si sporilor din aer poate clarifica geneza diverselor alergii -arheologie – prin analiza palionologica a solurilor din diverse situri arheologice se poate contura o anumita component floristica din acea perioada -biostratigrafie – pe baza asociatiilor de palinomorfe se pot face aprecieri asupra varstei rocilor, a posibilitatilor de corelare a diverselor formatiuni. Toate aceste informatii fiind utilizate in diverse ramuri ale geologiei ( extindere petroliera).

Modul de raspandire al palinomorfelorModul hidrofil : transport pe calea apeiModul anemofil : pe calea aeruluiModul entomofil : transport realizat de catre insect

Tipurile de roci in care se conserva palinomorfele sunt : -rocile detritice (gresii, argile si marne)- in cantitati mari-rocile carbonatice- in cantitati mai mici-secundar-rocile metamorfice- in cantitati foarte mici-accidental

Tipuri de palinomorfe si morfologia acestora :

I. Sporii si polenulReprezinta unitati morfogenetice cu rol in perpetuarea speciilor de plante, si anume :

spori: la talofite(alge) si pteridofite;polen: la gimnospermele si angiospermele.

Aceste palinomorfe au cateva trasaturi esentiale, si anume :-rezistenta mare la factori distructivi;-dimensiuni mici care favorizeaza transportul si sedimentarea lor ca a oricaror particule minerale.

Sporii sunt inclusi in sporangi care se deschid la faza de maturizare a plantei. Dimensiunile sporilor sunt variabile, 5 - 10µm pana la 200µm.

Caracterul structural de baza al sporilor si polenului este tetrada. Ea apare la toate plantele, atat la pteridofite cat si la gimnosperme si angiosperme. Cele 4 granule din componenta tetradei sunt acoperite de un strat extern (exina) formandu-se astfel 4 granule de spori sau de polen. Productia teoretica de spori intr-un sporange este multiplu de 4.

In functie de dispunerea granulelor de palinomorfe in cadrul tetradei s-au separate mai multe categorii :

In functie de pozitia in tetrada se poate stabili orientarea sporilor si a polenului. Intotdeauna zona orientata spre interiorul tetradei reprezinta partea proximala a palinomorfului iar opusul ei este partea distala.

Structura exinei Palinomorfele prezinta un invelis extern constituit dintr-un biopolimer foarte rezistent la

atacul chimic numit exina. La interiorul exinei se afla continutul germinativ (protoplasmatic) care iese afara printr-o apertura si care nu se fosilizeaza.

Din punct de vedere al morfologiei exinei exista diferente intre spori si polen. Un palinomorf prezinta de la interiorul granulei spre exterior urmatoarele straturi :

-intina se formeaza la contactul cu continutul germinativ viu si nu se pastreaza prin fosilizare;-exina se formeaza peste intina si reprezinta un strat protector rezistent la agentii chimici. Este impartita in mai multe strate.

-endexina - stratul bazal-ectexina, care la spori este uniforma, nestratificata, iar la polen include stratul bazal,

stratul columelar si tectumul pe care este dispusa ornamentatia palinomorfului.In cursul formarii tetradei mai are loc generarea unui strat organic ce se distruge usor prin

fosilizare numit perina, care acopera granulele de polen pe durata formarii lor.

Forma sporilor si a polenului Este extreme de variata ; sunt palinomorfe sferice, eliptice, triunghiulare, uneori discoidale,

patratice, rombice (fig.4)La gimnosperme, polenul poate prezenta saci aeriferi. Indiferent de formele pe care aceste palinomorfe le au, toate granulele prezinta un pol

proximal, unul distal si una sau mai multe aperturi.

Elementele de ornamentatie ale palinomorfelor Pot fi:

-pozitive, forme de relief la suprafata exinei-negative, adancituri, diversi pori

La ornamentatii se includ si aperturile germinative, care la spori sunt intotdeauna in partea proximala, pe cand la polen sunt situate distal. La polen aperturile germinative sunt reprezentate prin colpi si prin pori.

Diferentele dintre spori si polen : -la spori, structura interna a exinei este mult mai simpla comparativ cu cea a polenului, neavand strate clare.-la polen apare o complicare a structurii exinei, care se diferentiaza in strate bine definite ce pot suferi unele dezlipiri, fapt ce favorizeaza aparitia sacilor aeriferi intalniti la gimnosperme.

Polenul poate sa fie monosacat, bisacat sau polisacat. Polenul de tip sacat : la un exemplar de tip bisacat se intalnesc urmatoarele elemente : un

corp central de care sunt prinsi 2 saci aeriferi reticulati la exterior. Corpul central uneori prezinta o ingrosare numita calota. In zona calotei este polul proximal al respectivului polen. La polul opus al calotei, in zona distala este dispusa apertura germinativa a polenului, numita sulcus.

Polenul de angiosperme : este regasit in depozite incepand cu Cretacicul superior si pana in Actual. In clasificarea acestui grup se iau in considerare numarul si pozitia aperturilor cand

acestea exista. Aperturile sunt de doua feluri : colpi si pori. Daca polenul are doar un singur colp se numeste monocolpat ( Monocolpopollenites). Daca are un singur por este monoporat.

In functie de forma si numarul aperturilor sunt separate urmatoarele tipuri de polen : a) Polen inapertural ( Taxodium)b) Polen monocolpatc) Polen monoporat ( Graminides)d) Polen tricolpate) Polen poliporat ( Chenopodipollis)

Normapolles - angiosperme arhaice cu rol in biostratigrafie pentru biostartigrafia Cretacicului superior – Eocen.

II. Dinoflagelatele – clasa DinophyceaeCisturile dinoflagelatelor provin de la alge unicelulare incadrate la filumul Pyrrophyta. Au

fost descoperite in silexuri Cretacice din Germania. Acestea prezinta o parte importanta din microfitoplanctonul ce se dezvolta in zonele acvatice.Generalitati :

Speciile fosile au o importanta mare in biostratigrafie si mai ales in biostratigrafia depozitelor mezozozice si neozoice. Dinoflagelatele actuale au o larga diversificare morfologica putand fi subcirculare, ovoidale, piramidale, alungite, etc. Din punct de vedere al dimensiunilor : 15 - 150µm, rar ating 1mm – 1,5mm.

Resursele energetice din prezent s-au format pe seama acestor microorganisme din diferitele perioade geologice.

Majoritatea acestor alge sunt autotrofe, insa pot fi si heterotrofe.

Miscarea se produce cu ajutorul a 2 flageli inegali si care sunt amplasati in doua santuri pe corpul organismului:-santul transversal este denumit cingulum-santul longitudinal denumit sulcus.

Celula organismului uneori poate fi lipsita de teca, de natura celulozica (Gymnodinium) sau, cel mai frecvent, este acoperita cu o teca formata din mai multe placi. (fig. 10) Aceasta teca, care reprezinta un invelis de protectie, se poate distruge in cateva zile iar cistul aflat la interior ramane cateva luni in repaos. Dupa o perioada de dezvoltare a acestuia se produce fenomenul de inchistare (reproducere), adica de golire a cistului de materia organica celulara din interior. Ulterior, acest cist se segmenteaza si se fosilizeaza (fig.11).

Morfologia cistului Cistul este constituit dintr-o substanta asemanatoare chitinei sau a sporopoleninei.

Prezinta o deschidere numita arheopil, iar suparafata este prevazuta cu niste prelungiri sub forma de brate numite procese. Lungimea acestor procese sta la baza sistemului de clasificare morfologica. In functie de acest considerent s-au separate urmatoarele tipuri de cisturi :

Tipul proximat : sunt incadrate speciile la care raportul dintre diametrul corpului central si diametrul total al cistului este de 0,5. Ex. Gonyaulax, Impagidium

Tipul cavat : cistul prezinta un fel de corp intern numit endocoel. Un astfel de tip de cist il prezinta specia Deflandrea phosphoritica.

Tipul chorat : lungimea proceselor este mult mai mare, forma lor cat si complexitatea acestora prezinta importanta cea mai mare in determinarea genurilor si speciilor.

Un alt element morphologic este arheopilul. Este deschiderea care se formeaza prin ruperea cistului la nivelul liniei de sutura dintre placi. Acesta prezinta in general o forma poligonala iar aceasta poate fi pozitionata divers, adica apicala sau intercalara sau combinata.

Importanta biostratigraficaEvolutia in timp geologic este oarecum discontinua acestea au fost reprezentate foarte slab

in Paleozoicul superior, cat si in Trisic. O explozie din punct de vedere evolutiv a acestora fiind inregistrata in Jurasic. Numarul cel mai mare de specii fosile au fost gasite si determinate din depozitele Cretacice (mediu si superior). Odata cu inceputul Neozoicului, numarul acestora este intr-o scadere continua, iar in Actual sunt cunoscute aproximativ 1000 de specii. Au si o importanta legata de hidrocarburi.

III. Chitinozoare – clasa ChitinozoaSunt organisme microscopice descoperite prin

1931 de Eisenack. Au dimensiune variabila cuprinsa intre 30 – 750 µm, rareori atingand 1,5mm.

Au forme variate, fiind cilindrice, unele avand un aspect de sticla si au pereti formati din 2 – 3 strate ce au o compozitie chimica apropiata de cea a chitinei. La microscopul biologic au o culoare neagra.

Din punct de vedere biostratigrafic sunt specifice Paleozoicului si sunt exclusive marine.

Forma chitinozoarelor poate fi : -cilindrica (Rhabdochitina), -cilindro – sferoidala (Lagenochitina), -cilindro – conoidala (Ancyrochitina), -conica (Conochitina), -ovoidala (Eisenackitina).

Evolutia chitinozoarelor : Au aparut in microflora acvatica la limita Cambrian – Ordovician. La inceput erau de talie

mai mare 1mm – 1,5mm (Ollachitina), apoi in Ordovicianul mediu apar si forme coloniale (Desmochitina), iar in Silurian dimensiunile acestora au scazut.

Formele caracteristice Silurianului din pltf Moldoveneasca sunt Urnochitina, Lagenochitina.Devonianul a fost ultima perioada in care aceste organisme au fost intalnite,disparand la

sfarsitul lui.In concluzie, chitinozoarele sunt microfosile ce prezinta importanta biostratigrafica pentru

intervalul Cambrian superior – Devonian. Pe seama lor s-au facut studii in coroborare cu graptoliti si trilobiti.