Naši nejstarší předkové jako živé organismy: 3D virtuální anatomie fosilií raných obratlovců

Vznik čelistí a s tím spojená radikální morfologická transformace hlavy patří mezi nejdůležitější události v evoluci obratlovců. Přechod od bezčelistné k čelistnaté architektuře vedl k vytvoření nových anatomických znaků, jejichž původ lze vysledovat od nejstarších společných předků čelistnatých obratlovců a dále jako řetezec proměn po evoluční linii vedoucí až k nám, lidem. K rozklíčování jednotlivých článku řetězce je nezbytné pochopení detailní anatomie donedávna málo prozkoumaných bazálních čelistnatých obratlovců spodního paleozoika. Projekt se zaměří na nejkompletnější fosilní sbírku tzv. akantotoracidů z devonských vrstev Pražské pánve. Maximální využití informačního potenciálu studovaných fosílií umožní dříve pořízený rozsáhlý soubor dat získaných pomocí špičkové technologie synchrotronové mikrotomografie. Následná analýza trojrozměrných anatomických struktur, v rozsahu od celotělové morfologie až po histologii s jednobuněčným rozlišením, vytvořených pomocí počítačové vizualizace, umožní zcela nový přístup k paleontologii, v rámci kterého se fosilní materiál svojí výpovědní hodnotou vyrovnává biologickým vzorkům.

[2023-2025, podpořeno projektem OP JAK CZ.02.01.01/00/22_010/0002902 MSCA Fellowships CZ – UK, řešitel V. Vaškaninová, mentor P. Kraft]

 

Stáří detritických zirkonů jako nástroj pro interpretaci provenance teránů

Geochronologie detritických zirkonů je široce využívána pro interpretaci provenance teránů přemístěných na velké vzdálenosti a zapracovaných do mladších orogénů. Analýza spekter stáří zirkonů však může být zatížena chybami, které vedou k nejednoznačnosti paleogeografických rekonstrukcí a geodynamických modelů. Projekt se zabývá využitím stáří detritických zirkonů jako paleogeografických indikátorů pomocí pokročilých statistických metod jako např. mnohorozměrného škálování (MDS), které jsou srovnávány s nezávislými daty jako jsou izotopy Hf a Nd a paleomagnetismus. Tento multidisciplinární přístup je testován na příkladu avalonsko–kadomských teránů, které jsou nyní začleněny zejména do variského a alpsko–karpatského–balkánského orogénu. Hlavním cílem projektu je ve finální fázi zformulovat obecný model záznamu pohybu teránů podél nebo od kontinentálních okrajů ve stáří detritických zirkonů.

[2023–2025, podpořeno projektem GAČR 23-06708S, hlavní řešitel J. Žák]

 

Fosilní podmořské louky – opomíjený fanerozoický ekosystém: jeho příspěvek k biodiverzitě šelfu a identifikace ve fosilním záznamu

Podmořské louky představují nedoceněná epicentra diversifikace, a zároveň hrají klíčovou roli v produkci a akumulaci organické hmoty ovlivňující sedimentaci na šelfech. Jejich role v primární produkci organické hmoty a jejího pohřbívání, v geologické minulosti, není stále plně pochopena. Vzhledem k tomu, že tyto organismy nejsou dobře uzpůsobeny k fosilizaci, je primárním cílem tohoto projektu definování proxy dat (syntéza paleontologie a organické geochemie) sloužících ke spolehlivé interpretaci těchto ekosystémů ve fosilním záznamu. Identifikované horizonty s výskytem těchto ekosystémů, z vybraných intervalů fanerozoika, budou dále detailně studovány s cílem vyhodnotit jejich přínos co se týče biodiverzity šelfových moří. Očekáváme potvrzení jejich klíčové role ohledně zvýšení biodiverzity vzhledem k předpokladu koevoluce autotrofních mořských řas a trav s některými specifickými skupinami heterotrofních organizmů.

[2023–2025, podpořeno grantem GAČR 23-05217S, hlavní řešitel K. Holcová]

 

Metabazit typu Jizerské hory jako transkulturní spojovatel pravěkých komunit střední Evropy

Nesilicitovým horninám evropského pravěku byla ve srovnání se silicity dosud věnována jen malá pozornost. Suroviny broušených nástrojů přitom představují panevropské téma, umožňující mezinárodní diskusi. Jádro projektu se zaměřuje na prostředí středoevropského neolitu (5500/5400-4500/4300 př.n.l.; tedy kultura s lineární keramikou /LBK/ a kultura s vypíchanou keramikou /SBK/ v tradiční terminologii). Téma však umožňuje také retrospektivní pohled do prostředí mladého mezolitu (ca 6000-5400 př.n.l.) a zaměřit se na kontinuitu využívání klíčové suroviny, kterou je metabazit typu Jizerské hory. Pro potřeby projektu již byla rozpracována metodika přesné nedestruktivní mineralogické a geochemické analýzy, které jsme věnovali pozornost v předcházejících letech. Výsledky některých analýz je možné konfrontovat s existujícími etnografickými distribučními modely. Téma projektu má potenciál mezinárodní mezioborové spolupráce.

[2023–2025, podpořeno grantem GAČR 23-05334S, hlavní řešitel Pavel Burgert, spoluřešitel V. Kachlík]

 

Integrovaná stratigrafie mladšího paleozoika ve východní části tropické Pangey

Cílem mezinárodního česko-polského projektu je vytvořit ve vybraných variských pánvích orbitálně laděné a radioisotopicky kalibrované cyklostratigrafické modely s následně integrovaným klimatickým a fosilním záznamem. Modely budou ve vysokém rozlišení korelovány s profily v typových oblastech globálních stupňů. Kombinaci metod sedimentární geologie, isotopové geochronologie, bio-, lito- a cyklostratigrafie bude analyzována sedimentární výplň svrchnopaleozoických pánví s cílem (1) rozpoznat rozdílné formy cyklického záznamu, (2) jejich trvání a (3) původ v rozdílných tektonických a paleogeografických prostředích hornoslezské pánve, kontinentálních pánví Českého masivu a v pánvích Ruhr a Amasra ve východní části rovníkové Pangey. Astronomicky řízené cykly poslouží k sestavení orbitálně laděných a radioisotopicky (TIMS) kalibrovanýchcyklostratigrafických modelů, které umožní vzájemnou korelaci studovaných pánví ve vysokém rozlišení. Následně pak budou tyto pánve korelovány v měřítku kalibrovaných cyklů s cyklostratigrafickými profily v doněcké pánvi. Korelace tak přesně propojí západoevropské regionální stupně s globálními “mořskými” stupni. Integrace klimatického signálu, získaného geochemickým a morfologickým studiem paleopůd, společně s analýzou fosilního záznamu (flóra) umožní poprvé sledovat ve vysokém rozlišení změny bioty v reakci na klimatickou dynamiku období.

[2022–2024, podpořeno grantem GAČR 22-11661K, hlavní řešitel S. Opluštil]