PISMO PRZYRODNICZE

PI S MO P R Z Y R O D N I C Z E

Zalecono do bibliotek nauczycielskich i licealnych pismem Ministra Oświaty nr IV/Oc-2734/47

Wydano z pomocą finansową Polskiej Akademii Nauk

TREŚĆ ZESZYTU 11 (2156)

W o j t u s i a k R. J., Chemiczne zatrucie wód m o r s k ic h ... 269

S t ę ś l i c k a - M y d l a r s k a W., Dwiie fazy w ewolucji gatunku Homo sapiens 272 M o d r z e j e w s k i P., S z c z y p e k T., W ulkany błotne i ich związek z w y­ stępow aniem ropy naftow ej i gazu ziemnego (na przykładzie w ulkanów błotnych w A z e r b e jd ż a n ie ) ... 275

S z y m u r a J. M., Św ietliki nie zawsze rom antyczne ... 279

R o s i ń s k i F. M., Nowe dane o rybie Latim eria c h a lu m n a e ...280

K a c z m a r c z u k R., L. S. B erg (1876—1950) — setna rocznica urodzin w y­ bitnego p r z y r o d n i k a ...281

S t a w i ń s k i W., Biologia w szkole 1 0 - le tn ie j... 283

C z a r n o w s k i M. S., 15 la t Polskiego Tow arzystw a Biometrycznego . . . 285

Drobiazgi przyrodnicze Zim owanie łabędzi w okolicach Szczeciina (J. Płotkowiak) . . . . 287

Skrzydlaci kolekcjonerzy (L. P o m a r n a c k i) ... 288

A plysia — zając m orski (E. K r a s o w s k a ) ... 289

Recenzje Surow ce m ineralne regionu krakow skiego (K. Maślankiewicz) . . . 289

B. A. K u z n i e c o v : O predelitel pozvonochnykh zhivotnych fauny SSSR (A. Ż y ł k a ) ... 291

P. R a t h s : Tiere im W interschlaf (R. J. W o jtu s ia k )... 291

R. P e r r y : M ir biełogo m iedviedia (K. Z. K a m iń s k i)...291

F. D. O m m a n e y : Ryby (K. Z. K a m iń s k i) ...292

J. Z. Y o u n g , M. J. H o b s : The Life of M ammals (A. Jasiński) . . 292

G. S t e r b a: A ąuarienkunde (R. J. W o jtu s ia k )...292

Olim piady biologiczne VI O lim piada Biologiczna (J. Z .- S .) ...293

Spraw ozdania Spraw ozdanie z wycieczki do In sty tu tu Sadow nictw a w Skierniewicach (L. Z a n ie w s k i) ... 295 Listy do R edakcji

N adesłane książki

III. PUSZCZAŃSKIE WYŁOMY i w ykroty w zimowej szacie. Fot. J. H ereźniak S p i s p l a n s z

I. PORTRET ŁOSIA-CIELAKA, Alces alces (L.). Fot. W. Dudziński II a, b. ZIMOWISKO ŁABĘDZI na jez. Miedwie (1975 r.). Fot. J. Płotkow iak

III. PUSZCZAŃSKIE WYŁOMY i w ykroty w zimowej szacie. Fot. J. Hereźn IV. KOPER OGRODOWY, A n eth u m graveoleus, nasiona. Fot. J. Płotkow iak

O k ł a d k a : JEM IOŁA n a brzozie w rezerw acie pokazowym żubrów i tarpanów w Puszczy Białowieskiej. Fot. J. H ereźniak

O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. K O P E R N I K A

(R o k z a ło ż e n ia 1875)

LISTOPAD 1976 ZESZYT 11 (2156)

ROMAN J. WOJTUSIAK (Kraków)

CHEM ICZNE ZATRUCIE WÓD MORSKICH

W ostatnich latach wiele uwagi poświęca się niebezpieczeństwu stosowania pestycydów na ziemi i w m orzu oraz chlorków organicznych stosowanych w przemyśle. Zarówno chlorki organiczne, jak i związki fosforowe są silnie toksyczne, odznaczają się dużą trwałością i ni­

skim stopniem rozkładu na związki prostsze w organizmach. W zagadnieniu stosowania tych środków należy więc uwzględnić sprawę korzyści- i strat. Z jednej strony całkowite zre­

zygnowanie z tych środków mogło by spowo­

dować inne nieszczęścia np. wzrost chorób czy zmniejszenie się zapasów żywności. Zagadnie­

nie to zostało dobrze ujęte przez B u t l e r a z Bureau of Commercial Fisheries na Flory­

dzie w postaci zapytania: „...czy DDT jest n a j­

większym osiągnięciem ludzkości czy n ajb ar­

dziej szkodliwą trucizną?”.

Z drugiej strony pestycydy w postaci chlor­

ków organicznych zagrażają obu środowiskom, lądowem u i morskiemu, natom iast PCB (poli­

chlorki dw ufenylu) zagrażają specjalnie środo­

w isku i życiu morskiemu. Ostatnie związki od­

gryw ają dużą rolę w przemyśle i mogą zastę­

pować oleje m ineralne, m. in. w przemyśle elektrycznym . Odprowadzone do rzek, dostają się do morza i tam wchodzą w cykl życiowy organizmów morskich. Ich obecność w orga­

nizmach w ykryto przypadkiem dopiero w 1966

roku (metodami chromatograficznymi). Analiza chromatograficzna jest tu jednak trudna, gdyż istnieje wiele typów tych związków, dlatego też dotychczasowe dane dotyczące występowa­

nia ich w ciele zw ierząt morskich są przybli­

żone. Są one absorbowane przez osady denne, gdzie się rozkładają powoli oraz kumulowane są w organizmach zw ierząt morskich. U pta­

ków w ywołują one porażenie układu nerwo­

wego i paraliż, drgaw ki i choroby nerek. Na skutek zatrucia ptaków -m atek chlorkami orga­

nicznymi, jaja ich posiadają cienką skorupę i ulegają zniszczeniu. Epidemia rybitw z ga­

tunku Sterna sandvicensis u ujścia Renu w la­

tach 60 została wywołana chlorkami orga­

nicznymi. Jako indykatorów stopnia zatrucia używa się także glonów i ostryg, gdyż orga­

nizmy te kum ulują te związki w swym ciele.

Nie znam y jeszcze poziomu dawek subletal- nych. Stwierdzono jednak, że niektóre z chlor­

ków organicznych zmniejszają zdolności akli­

m atyzacyjne i m ają zgubny wpływ na młode łososie w ędrujące do chłodniejszych wód. Zmie­

niają również wrodzone reakcje ryb. Przeba­

dano dotąd wpływ 240 pestycydów na faunę ujść rzecznych. Okazało się, że związki fosfo­

rowe są bardziej toksyczne niż chlorki orga­

niczne, te drugie utrzym ują się jednak dłużej ( B u t l e r ) . K rew etki reagują silniej na chlorki

1

organiczne niż ryby i ulegają paraliżowi.

O strygi p rzestają jeść i** w ytw arzają gorsze skorupy. Wpływ tych substancji na człowieka nie jest dotąd w ystarczająco poznany.

Zagadnienie PCB wywołało alarm w Szwe­

cji, gdy odkryto, że w B ałtyku w ystępuje duża ilość tych związków. Okazało się, że w ciele ryb, ptaków i fok zaw artość ich je st 10 razy większa niż w Morzu Północnym . N ajbardziej narażone są na zatrucie drapieżniki, np. ryb o- łowy, k tó re — podobnie ja k człowiek — zn aj­

dują się na szczycie piram idy pokarm ow ej.

G atunki ptaków ginące na B ałtyku zaw ierały w mózgu aż 100 mg DDT i 47 mg PCB na 1 kg wagi ciała. Różne gatunki ryb śledziow atycn m ają w B ałtyku ponad 2— 3 mg pestycydów i chlorków organicznych i 1 mg PCB na 1 kg ciała. Te same liczby dla łososi bałtyckich w y­

noszą 3,5 i 1,5 m g /l kg. Liczby odnoszące się do zaw artości tych związków w tkance tłusz­

czowej są jeszcze bardziej groźne i na B ałtyku są znacznie wyższe niż na Morzu Północnym . Badania P r e s t a i w spółpracow ników p rze­

prowadzone w Wielkiej B rytanii, wykazały, że związki PCB w ystępują zarów no w ptakach lą ­ dowych ja k i morskich, przy czym najw iększe ilości trucizn w ystępują w w ątrobach ptaków żywiących się ry b am i oraz ptaków polujących na inne ptaki. D yskusja n ad zagrożeniem om a­

w ianym i wyżej zw iązkam i trw a, ale obaw a 0 konsekwencje dalszego zatrucia nim i je st po­

ważna.

Gdy część ludności Japonii zam ieszkująca wybrzeża Zatoki M inam ata zachorowała z ob ja­

w am i ciężkiego porażenia układu nerwowego, szukano początkowo przyczyny w jakim ś za­

każeniu wirusowym . Po przeprow adzeniu od­

pow iednich badań okazało się, że przyczyną było zatrucie związkiem m etylow ym rtęci (me- thyim ercurium ). Poniew aż podobne zatrucia m ogły w ystąpić i w innych krajach, zaitereso- wano się tym w Szwecji, K anadzie i USA.

W M inam ata i Niigeta w Japonii zm arło na skutek zatrucia rtęcią 50 osób, a 250 zapadło na ciężką chorobę. Okazało się, że związki te w ystępują w rejon ie W ielkich Jezior w Ame­

ryce Północnej oraz w w odach przybrzeżnych 1 śródlądowych Szwecji. W Japonii trucizna pochodziła z fabryk i związków azotowych Ja- _pan N itrogen Company, k tó ra zaczęła w ypusz­

czać ścieki z fab ryk i związków poliw inylu i oktanolu do morza. Ścieki te zaw ierały dużo ciężkich metali, m. in. też rtęci. W r. 1957 za­

broniono połowów w zatoce i epidemia ustała.

W r. 1959 rybacy na skutek wiadomości, że za­

trucie spowodowała w ym ieniona fabryka, oskar­

żyli ją. Mimo w ypierania się przem ysłu, p raw ­ da została stopniowo ujaw niona.

W międzyczasie dr K arl B o r g zaalarm ow ał władze w Szwecji, że ptak i i inne zw ierzęta giną z powodu zatrucia rtęcią. W r. 1965 Szwe­

dzi zwołali odpowiednią konferencję, a w n a ­ stępnym roku konferencję m iędzynarodow ą na tem at zatrucia środowiska rtęcią. W e s t o ó tw ierdził, że zw iązki nieorganiczne rtę c i mogą być przekształcone w w ątrobie ryb i ssaków w związki organiczne bardziej toksyczne. Wia­

domość ta zaalarm ow ała opinię publiczną. Glo­

ny czerpią rtęciow e związki z osadów, ryby zjadają glony, a człowiek spożywa ryby. Za każdym razem zwiększa się koncentracja rtęci.

IN a dodatek stwierdzono w 1968 r., że bakterie bentosowe zam ieniają w m ułach nieorganiczne związki rtęci w związki organiczne jeszcze bardziej trujące.

W Ameryce Północnej stwierdzono na pod­

staw ie badań przeprowadzonych w jeziorze St.

Claire, koło D etroit, że koncentracja rtęci w rybach wynosi 1,34 do 7 ppm (milionowych części). Było to wynikiem wypuszczania przez przem ysł kanadyjski około 125 000 kg ścieków rtęciow ych rocznie do Wielkich Jezior, a przez przem ysł USA jeszcze więcej. Część rtęci w pływ a do morza, a część zostaje w osadach dennycn przez dziesiątki lat. Dalsze badania wykazały, że wody śródlądowe A m eryki są skażone związkami organicznymi rtęci. Wiado­

mość ta wywołała panikę i obawę przed spo­

żyw aniem tuńczyków i ry b włóczników, które m ają zdolność dużej koncentracji związków rtęci. A dm inistracja podała wówczas, że normą bezpieczeństwa jest 0,5 części rtęci na milion.

Szwedzi ustalili tę norm ę na 1,0 ppm. Anglicy stw ierdzili, że am erykańskie tuńczyki m ają 0,1— 0,6 ppm, ale że nie ma powodu do obaw.

Natom iast Szwedzi polecili, aby nie spożywać ry b częściej niż raz w tygodniu. U trzym ują oni, że na B ałtyku niezatrutym przez przem ysł ry b y zaw ierają 0,01— 0,1 ppm, u wybrzeży 0,05—0,2 ppm, natom iast na obszarach połud­

niowej i środkowej Szwecji 0,5—5 ppm . J a ­ pończycy, którzy ulegli uprzednio zatruciu, zjadali dziennie 20—40 ppm m etylku rtęci.

W r. 1971 grupa ekspertów am erykańskich i szwedzkich ogłosiła raport, że ryby w Szwe­

cji i Finlandii nie zagrażają zatruciem i nor­

ma 0,5 ppm Obowiązuje. N otuje się jednak róż­

nice indyw idualne w reagow aniu na zatrucie rtęcią. Głównymi źródłami skażenia rtęcią są fabryki papieru, przem ysłu farbiarskiego i ko­

smetycznego. R aport szwedzki stw ierdza, że proces transform acji związków nieorganicz­

nych rtęci na organiczne nie m usi być tylko w ynikiem działalności bakterii. Związki rtęci w organizm ach krążą i kum ulow ane są w ciał­

kach krw i, gdzie pozostają do 70 dni (u ryb 200 dni). Związki rtęci mogą atakować płód, mimo że u m atki nie było Objawów zatrucia.

U 10% świeżo urodzonych występowały poważ­

ne opóźnienia rozwoju umysłowego. Nie w ia­

domo także jaki może być zakres szkód gene­

tycznych w ywołanych związkami rtęci.

Jednym z bardzo groźnych w ostatnich la­

tach niebezpieczeństw dla mórz i oceanów jest ropa naftow a i jej pochodne. Zajął się tym za­

gadnieniem ostatnio E. B. C o w e l l z Oil Pol- lution Research Unit w Orielton, w Południo­

wej Walii. Zanieczyszczenie ropą i olejami przynosi skutk i widoczne dla każdego, ale poza tym także inne, mniej widoczne, niemniej b ar­

dzo niebezpieczne. Spraw a ta ciągnie się od

dość daw na, ale nabrała znaczenia dopiero po

r. 1930, gdy coraz więcej statków przeszło

z opalania węglem na ropę. Od tego czasu

Ryc. 1. Tankowiec „Torrey Canyoin” przełam any, spo­

czywający n a skałach Land’s End w Anglii

wzrosło zapotrzebowanie na ten surowiec ener­

getyczny, co doprowadziło do obecnego bardzo groźnego zagrożenia środowiska morskiego.

Rozpoczęto mianowicie budować nowe szyby naftow e nad brzegami mórz, a naw et na mo­

rzach, a ponadto dla zmniejszenia kosztów przewozu ropy zaczęto konstruow ać coraz to większe tankowce. Corocznie notuje się coraz znaczniejsze zwiększanie się wydobycia ropy i intensyw niejszy transp o rt tego surowca mo­

rzem. Początkowo nie zwracano uwagi na za­

nieczyszczenia ropą aż do czasu wypadków, jakie miały miejsce w Europie i w USA. In ­ teresow ały one ornitologów i specjalistów od ochrony przyrody, którzy ubolewali nad wy­

sokim oblepieniem piór, niezdolnością do lotu i wreszcie śm iercią wielu gatunków ptaków pływ ających na zanieczyszczonym ropą morzu.

Zatonięcie tankowca „Torrey Canyon” i wy­

padek z „Santa B arb ara” w USA zmusiły do zajęcia się tą spraw ą także w odniesieniu do ludzi i całego środowiska morskiego. W r. 1967 grecki tankowiec w ylał 250—500 ton lekkiej ropy do M ilford Haven i spowodował śmierć całej populacji łabędzi. Ekologom nie udało się wówczas oznaczyć zasięgu szkód, ale od prze­

m ysłu uzyskano w tedy fundację The World W ilflite Found, Oil Pollution Research Unit w Orielton, k tó ra umożliwiła badania. Po k ata­

strofie „Torrey Canyon” nastąpiło zanieczysz­

czenie tysięcy mil plaży i tysiące ptactw a zgi­

nęło. P róby ocalenia tych zw ierząt nie powio­

dły się. Gdy ptaki same próbowały czyścić się, ropa dostawała się do ich płuc i zwierzęta gi­

nęły z uduszenia. D r J. V. B e e s ze Slim­

bridge wykazał, że ptaki padłe były w ychu­

dzone, m iały atrofię mięśni piersiowych, uszko­

dzone jelita i narządy oddechowe, a także ule­

gły zakażeniu mikroorganizm ami z gatunków:

Ryic. 2. P tak i pokryte Oliwą

Escherichia coli, Proteus vulgaris, Pseudomonas pyocyanea i Staphylococcus albus. Śmierć na­

stępowała powoli, czasem przez kres 300 dni.

Próby uratow ania ptaków tylko w 5% dały po­

zytyw ny wynik, u ptaków wodnych w 25%, reszta ptaków ginie i lepiej je zabić. Ponadto ekosystem, w którym dotąd żyły ptaki ulega zniszczeniu przez ropę i ptaki giną śmiercią głodową.

Lotne substancje arom atyczne z ropy zawie­

rają składniki toksyczne dla zw ierząt morskich.

Substancje te ulatn iają się, a pozostaje frakcja 0 tem peraturze wrzenia 370°C. Po dłuższym czasie rozwodnienie, utlenienie i rozkład przez mikroorganizmy prowadzą do zniknięcia ropy z morza. N atom iast czyszczenie plaży przy po­

mocy detergentów je st bardziej toksyczne niż sama ropa. Dlatego też biologowie są zdania, że zam iast czyszczenia lepiej pozostawić plażę zalaną ropą działaniu warunków atmosferycz­

nych i mikroorganizmów takich jak: Coryne- bacterium, Nocardia, Streptom yces, Penicil- lium, Candida, Mycobacterium, Micrococcus 1 Pseudomonas, które normalnie w ystępują w morzu i na plażach.

Plaże zaoliwione ropą są jednak nieodpo­

wiednie dla kąpiących się i upraw iających sporty wodne, a także dla rybaków i dlatego dąży się do szybkiego usunięcia zanieczyszczeń.

Dzieje się to w sposób mechaniczny za pomocą pomp, szufli, albo za pomocą metody adsorp- cyjnej przy użyciu słomy, popiołu, kredy lub chrustu. Metody chemiczne, jak wspomnieliś­

my wyżej, nie są wskazane, a w każdym razie nie nadają się do tego celu detergenty toKsycz- ne. Obecnie wytworzono nowe środki 1000 razy mniej toksyczne, ale mimo to biologowie uwa­

żają, że zam iast nich lepiej ropę niszczyć, gdy jest ona n a morzu niż na plaży. W przypadku plaży w M ilford Haven (Pembrockshire) użyto tylko niewielkiej ilości detergentów i to po konsultacji z organizacjami ochroniarskimi.

Szkody wyrządzone ropą lub em ulsjam i mo­

gą być różne w różnych okresach i zależne są od typu zw ierząt i roślin, które zostały ropą zaatakowane. Przy brzegach skalistych w zi­

mie może wystąpić większa śmiertelność nie­

których zw ierząt niż w lecie. Również niektóre rośliny mogą być odporne w zimie, a podatne

1*

na wiosnę lub na początku lata. Ze zw ierząt głównie ślim aki mogą znieść przez pew ien czas działanie detergentów , natom iast rośliny słono- roślowe giną. Największe szkody notowano, gdy koncentracja wynosiła powyżej 10% sub­

stancji em ulsyjnej, np. w przypadku „Torrey Canyon”. Okazało się, że ślim aki czaszołki (Pa- tella) mogą mieć znaczenie kontrolne w ocenie skażenia, gdyż zjadają glony porastające skały.

Gdy czaszołka, podczas oczyszczania zaoliwio- nych brzegów ginęła, rozw ijały się glony szyb­

ko rosnące, np. Enteromorpha i Fucus vesicu- losus. W takich m iejscach młode czaszołki nie mogą się osadzić; gdyż potrzebują nagiej skały.

Tak więc śmierć czaszołek pow oduje duże zm iany w zespołach brzegów morskich. P ow rót tych ślim aków n astępuje dopiero po 10|—,15 la ­ tach. Ze stosunku wieku czaszołek można więc wnioskować o ekologii wybrzeża i jego pow ro­

cie do naturalnego wyglądu.

Największe niebezpieczeństwo w ynikające z zanieczyszczeń morza w ystępuje nie przy sporadycznym rozlaniu się ropy, lecz tam, gdzie instalacje techniczne, np. rafin e rie ropy, porty zam knięte molami oraz nabrzeża służące do przeładow yw ania ropy pow odują stałe za­

nieczyszczenia i trw ałe uszkodzenie ekosyste­

mów. Jeżeli substancje te w ylew ane są na rośliny bagien lub torfowisk, prow adzi to do całkowitej ich zagłady, a następnie do erozji mułów. Proces ten zależy od tzw. w spółczyn­

nika różnorodności gatunkow ej, k tó rą określa wzór:

ilo ś ć g a tn n k ó w W s k a ź n ik r ó ż n o r o d n o ś c i g a tu n k o w e j — - — - . — .

y

Z odnośnych obliczeń okazało się, że dla A r­

ktyki wskaźnik ten jest bardzo niski i wobec tego kraje polarne są szczególnie zagrożone ropą. Tymczasem ropę z Alaski ma się tran s­

portować rurociągam i setki mil przez ląd do portów leżących na południu oraz ma się ją transportow ać tankowcami lodołamaczami pół- nocno-wschodnią drogą wodną. Może to spo­

wodować katastrofę w ekosystemie A rktyki.

W arty kułach zamieszczonych w Nautilusie niie poruszono jeszcze jednego ważnego aspek­

tu zanieczyszczenia mórz i oceanów ropą, ole­

jam i i innym i substancjam i, które powodują masowe ginięcie fitoplanktonu, o czym wspo­

m nieliśm y na wstępie. Rośliny planktonowe w morzach są zaś głównym dostarczycielem wolnego tlenu do atm osfery. Toteż notuje się w ostatnich latach spadek tlenu w atmosferze, a wzrost dw utlenku węgla. Jakie zm iany może to spowodować, jeżeli zachwianie równowagi w zaw artości gazów w atm osferze będzie po­

stępować, trudno w tej chwili orzec. Mad w szystkim i tym i spraw am i prowadzone są ba­

dania w różnych stronach świata i dyskusje na kongresach i sympozjach. Oby doprowa­

dziły one do pozytywnego załatw ienia spraw y życia człowieka na tle naturalnego środowiska, w jakim żyć powinien.

WANDA STĘSLICKA-M YDLARSKA (Wrocław)

D W IE FA ZY W EW O LU CJI G A TU N K U H O M O SA P IE N S

W południow ym .przedgórzu H im alajów , w paśm ie górskim Sziwalik, odkryto szczątki kopalne niezw y­

kle interesujących przedstaw icieli najw yższych N a­

czelnych z przełom u m iocenu i pliocenu. Pierw sze znaleziska pochodzą z la t trzydziestych, następnie jednak przerw ano eksploracją i dopiero w ostatnich k ilk u n astu latach podjęto pow tórne poszukiw ania.

K ilka kolejnych ekspedycji am erykańskich ustaliło olbrzymią liczbę kopalnych rodzajów m ałp człeko­

kształtnych w ykazujących w yraźne naw iązania do człowiekowatych. W 1966 D. P i l b e a m (USA) p rze­

prow adził w nikliw ą analizę odkrytych tam szczątków, stw ierdził duże w zajem ne ich podobieństw o i sk ry ty ­ kow ał tendencję w yodrębniania zbyt w ielu rodzajów kopalnych; w konkluzji zaproponow ał włączenie większości do jednego tylko rodzaju Ram apithecus.

Pogląd ten w ydaje się całkowicie uzasadniony. N ie­

stety, szczątki są fragm entaryczne, b ra k w ielu ele­

m entów szkieletowych, niem niej można przyjąć, że były to istoty zbliżone do afrykańskich, dwunożnych Australopithecinae, a więc m iały cechy istot przed- ludzkich. Z zachowanych szczęk i zębów w ynika, że u Ram apithecus odcinek siekaczy i kłów był raczej słabo rozwinięty, dominowały natom iast szerokie ko­

rony zęibóiw 'trzonowych. Ram ię żuchwy wznosiło się strom o i było wysokie, a jak w ynika z przyczepów m ięśni skroniowych, były one przesunięte w k ieru n ­ ku czołowym. Przy takim układzie pow staw ała duża siła zgryzu n a jednostkę nacisku mięśniowego. Jest ciekawe, że podobne proporcje ap aratu szczękowego i uzębienia w ykazuje także odkryty przez L. S. B.

L e a k e y ’ a afrykański Kenyapithecus (Fort Ternan) z dolnego pliocenu. Opisane cechy w ystępują również u większości Australopithecinae, szczególnie u wy- sokorosłych przedstaw icieli rodzaju Paranthropus.

Istn ieją poważne przesłanki pozw alające uznać ro ­ dzaj Ram apithecus za przodka linii rozwojowej wio­

dącej w następnych okresach geologicznych do dw u­

nożnych m ałp stepowych włączanych do podrodziny Australopithecinae w obrębie rodziny Hominidae.

W edług opinii geologów pasm a gór Sziw alik w y­

kazyw ały n a przełam ie miocenu i pliocenu środow i­

ska bardzo urozmaicone. Obszar ten leży w strefie ciepłej, tym silniej zaznaczały się różnice klim atycz­

ne w zależności od wzniesienia npm. Można przyjąć, że w dużej części w ystępow ały lasostepy i stepy, a może naw et pustynie tropikalne. W tych w aru n ­ kach Ram apithecus, wywodzący się jak w szystkie

Naczelne z form leśnych, zaczął w poszukiwaniu że­

ru, z biegiem pokoleń, przechodzić coraz wyłączmiej do try b u życia w otw artych przestrzeniach. Rodzaj Ram apithecus odznaczał siię stosunkowo dużymi roz­

m iaram i ciała, co wynika z zachowanych fragm en­

tów kości kończyn. Uprzednio, w ciągu długich ty ­ siącleci życia nadrzewnego, w ytw orzył przystosowa­

nia do rozkładania ciężaru ciała na dwóch pozio- maoh gałęai — stopy umieszczone były niżej, a ręce chw ytały zaczepów wyżej położonych. Szkielet tych istot m usiał wobec tego wykazywać bodaj częściowe adaptacje do pioniiaowania tułow ia. Taki zespół cech stanow ił odpowiednią podstawę do w ytworzenia dwu- nożności typu ludzkiego w ciągu dalszej historii ro­

dowej.

Zacihodzd pytanie, jaki tryb życia musiały sobie przyswoić ramaipiteki przechodząc w środowisko bez­

leśne? Zaznaczają się wśród autorów dwa rozbieżne poglądy. T. B i e l i c k i (1969) rozważając mechanikę procesu hominizacji w yjaśnia genezę dwunożności i spionliizowania ciała przejściem istot przedludzkioh d!o drapieżnego trybu życia, bezpośrednio po opusz­

czeniu środowiska leśnego. Uważa on, że impuls do w yprostowania tułow ia dało równoczesne oddziaływa­

nie dwóch czynników: zachowań narzędziowych i ak­

tywnego łowiectwa. Ewolucję dwuniożności opisuje autor za pomocą sprzężeń zwrotnych między trzem a elem entam i układu przyjm ując, że rosnąca częstość zachowań narzędziow ych i równocześnie rosnąca czę­

stość zachowań łowieckich stw arzały nacisk selek­

cyjny w kieru n k u lokomocji dwunożnej. Inna grupa autorów — przyznając zasadniczą słuszność tem u ro­

zumowaniu — przyjm uje jednak dwufazową adapta­

cję do życia naziemnego. Pierw sza faza, znacznie b ar­

dziej długotrw ała, przyniosła adaptacje morfologiczne do dwunożności. D ruga faza dopiero przyniosła ze sobą łowiectwo i produkcję narzędzi. Osobiście przy­

chylam się do opinii autorów drugiej grupy.

W yprostow aną postawę i chód dwunożny stw ier- dzlono na podstaw ie szczątków kostnych pochodzących z górnego pliocenu. O dkryto k ilk a egzemplarzy kości miednic należących do Australopithecinae oraz w y­

starczające fragm enty kości kończyn, aby taki wnio­

sek w pełni uzasadnić. Talerze biodrowe w ykazują typowo ludzką morfologię: są rozszerzone ku tyłowi, wcięcie kulszowe jest głębokie, a kolce biodrowe są w yraźnie rozwinięte. W szkielecie stopy (odkrytym w 1962 r.) paluch nie był przeciwstawny, lecz dosu- nięty do reszty palców. U derzają przyczepy w skazu­

jące na rozrost m ięśnia pośladkowego wielkiego i je­

go przesunięcie poza panew kę staw u biodrowego (a nie bocznie do niego, jak u małp). W ynika z tego, że mięsień zaczął działać w ustalaniu miednicy d pro­

stow aniu uda, a nie jako ■odwodzieiel uda, jak u form nadrzew nych. Przyczepy n a miednicy i kości udowej w skazują na olbrzym i rozrost mięśnia czworogło- wego uda, wielkiego prostow nika staw u kolanowego, a także mięśni przywodzących udo. U A ustralopithe­

cinae istniała więc całkowita pionizacja ciała przy pełnym w yprostow aniu nóg w staw ie kolanowym.

Zaznaczyć wypada, że jest to zespół nie spotykany w świecie ssaków.

■ Dwunożność zaw iera sporo niedogodności, przede wszystkim wysokie położenie środka ciężkości stosun­

kowo dużego organizmu przy oparciu na dwóch ty l­

ko stopach, co stw arza trudności w zachowaniu rów ­ nowagi, nie sprzyja także rozw ijaniu dużych szyb­

kości w biegu, nie mówiąc już o trudnościach dla układu krążenia, o obciążeniu kręgosłupa itd. Musiał wobec tego istnieć bardzo silny czynnik doboru na­

turalnego, który w ynagradzał z nadwyżką te braki dwunożności. Wymienić należy: rozszerzenie pola w i­

dzenia oraz uwolnienie rąk, co z pewnością dawało korzystne możliwości w walce o byt.

Czy jednak w związku z tym można przyjąć hipo­

tezę o bezpośrednim przejściu z trybu życia leśnego, z dietą przeważnie roślinną, do trybu życia drapież­

nego z aktyw nym łowiectwem i dietą przeważnie mięsną? W ydaje się, że rozpoczęcie aktywnego ło­

wiectwa, w bezpośredniej konkurencji z licznie w y­

stępującym i przedstaw icielam i drapieżnych ssaków mięsożernych, byłoby dla mioceńskich praform czło- wiekowatych chyba nie do przyjęcia. Wobec braku odpowiednich przystosowań nie mogłyby one mieć szains przeżycia. Jak można wobec tego określić hipo­

tetyczną fazę w stępną w życiu na otw artych p rze­

strzeniach?

Z omówionych poprzednio proporcji uzębienia i szczęk wynika, że dieta istot wyposażonych w takie cechy m usiała się składać z pokanmów drobnych, a zarazem twardych i staw iających duży opór przy żuciu. Działać musiały przeto mechanizmy selekcyjne prowadzące do poszerzania koron zębów trzonowych przy równoczesnym zaham ow aniu rozwoju siekaczy i kłów. Te rozważania prowadzą do przyjęcia hipote­

tycznego modelu trybu życia, który by sprzyjał opi­

sanym adaptacjom . Hipoteza taka istnieje. W 1970 Clifford J. J o l l y z U niw ersytetu nowojorskiego ogłosił niezmiernie interesującą pracę dotyczącą wstępnych etapów antropogenezy. Przeprowadził a n a­

logię między zespołem przystosowań spotykanych u dziś żyjącej grupy naziemnych pawianowatycih ży­

wiących się głównie ziarnam i traw zbożowych, a przy ­ stosowaniam i stwierdzonymi, u kopalnych istot przed- ludzkich. O parł się na obserwacjach m ałp gatunku Theropithecus gelada (dżelada) żyjących na otw ar­

tych, bezdrzewnych stepach łąkowych. Przeprowadził porów nania z innymi pawianowatymi, a miariowicie z rodzajem Papio zamieszkującym lesiste saw anny i rodzajem M andrillus o trybie życia raczej wyłącz­

nie leśnym. U dżelady kły oraz siekacze są w porów ­ naniu z zębami innych paw ianowatyeh stosunkowo drobne, natom iast zęby trzonowe i przedtrzonowe od­

znaczają się w ybitnie szerokimi koronami, o płaskich powierzchniach zgryzowych. J o l l y w yjaśnia te ce­

chy jako przystosowania korzystne dla „ziarnojadów”

(seed eater). Dżelady żywią się istotnie nasionami i źdźbłami rozm aitych traw , prócz tego zbierają kłą­

cze i bulw y oraz rozmaitego rodzaju drobne zdoby­

cze. Pokarm żują powoli i długo, są to wszakże obiekty tw arde, nie poddające się szybko obróbce mechanicznej. Podczas żucia mięsisty język jest w stałym ruchu podsuw ając miazgę pokarm ową m ię­

dzy zęby. Chwytność ręki tych małp jest bardzo do­

b ra i przewyższa znacznie sprawnością rękę szym ­ pansa. Dżelada żeruje siedząc, z tułowiem w yprosto­

w anym i stosuje precyzyjne chwyty kciukiem i p al­

cem wskazującym przy zbieraniu pokarmów.

J o l l y zanalizował szczegółowo budowę szczęk i zębów kopalnego Ramapithecus oraz pokrewnych australopiteków i w ykazał daleko idące zbieżności z budową tych elementów u dżelady. Wyciąga z tego wniosek o adaptacjach do podobnej diety sk ła d ają­

cej się z pokarm ów drobnych, a zarazem tw ardych

2 7 4

i odpornych na miażdżenie. U istoty człowiekowatej przystosującej się do diety „ziarnojada typu dżelady”

dobór n aturalny doprowadził również do ch a ra k te ry ­ stycznych specjalizacji redukujących wielkość sieka­

czy i kłów i poszerzających korony trzonowców, a sprzyjających zarazem rozwojowi mięsistego języka.

Dalsze przystosow ania związane z życiem naziem ­ nym u Ram apithecus nakładały się na s tru k tu rę szkieletu częściowo już adaptow anego do pionizacji ciała, o czym uprzednio była mowa.

U dziś żyjących ssaków o w iększych rozm iarach ciała nie spotykam y w ykorzystyw ania nasion tra w jako pod­

staw y pożywienia. P rzyjąć możemy, że podobny stan rzeczy istniał też w miocenie. Wysoko uorgani- aowana istota przedludzka, wyposażona w uprzednim życiu nadrzew nym w ruchliw e, chw ytne ręce i dos­

konałą koordynację ruchow o-w zrokow ą, m iała w y­

starczające p read ap tacje do zbierania m ałych łupów i to w tem pie dość szybkim, by stosunkow o duże ziwierizę mogło się nasycić. A oo najw ażniejsze: isto­

ty przedludzkie nie napotykały n a jakąś groźną k o n ­ kurencję w eksploatow aniu pokarm u wartościowego, skoncentrow anego i wysoko energetycznego. Istoty te mogły przeto zająć niszę ekologiczną stosunkow o p u ­ stą. W tym środowisku przez okres k ilk u n astu m ilio­

nów la t kum ulow ały się następnie u nich fizjologicz­

ne i morfologiczne ad aptacje korzystne w życiu n a ­ ziemnym w otw artych przestrzeniach. K om binacja dziedziczności i przystosow ania m ogła w toku ew olu­

cji zdeterm inow ać dalszy rozwój w k ie ru n k u pełnej dwunożności.

Proponow any przez J o 11 y’ e g o model „ziarnoja­

da typu dżelady” rozkłada proces uczłowieczenia na dwtie fazy. Pionow a postaw a, zręcznie ręce i zreduko­

w ane zęby przednie stanow iły w tym ujęciu zespół cech pierw szej, bardzo długotrw ałej fazy antropoge- nezy. N astępna faza w ytw arzała się stopniowo, na Skutek praw dopodobnych przem ian zachodzących w środowisku. Można przyjąć, że nastały w arunki, w których prem iow ana była przez dobór natu raln y eksploatacja pokarm ów mięsnych. Przedludzkie czło- wiekow ate nie porzuciły z pew nością zbieractw a i wBzystkożerności, ale obok tego zaczęły przechodzić do aktyw nego łowiectwa, czyli do polow ania na sto­

sunkowo dużą i szybką zwierzynę. Zaczęła się w y­

tw arzać nowa technika zdobyw ania żywności, przy Czym — ja k u drapieżnych Carnivora — w ystępuje trapienie zwierzyny, podkradanie się do niej, zasadz­

ki, napady zbiorowe i również zbiorowy pościg. Roz­

wój łow iectw a przyczynił się bezw arunkow o do wzbogacenia i kom plikacji życia społecznego, w spół­

pracy, w zajem nej pomocy, z czego wywodzić łatw o rozwój produkcji narzędzi i broni, a w zw iązku z tym mowy i m yślenia koncepcyjnego.

Należy jednak z całym naciskiem podkreślić, że archeologicznie w sposób niew ątpliw y stw ierdzam y istnienie łow iectw a dopiero w środkow ym plejstoce­

nie, a w ięc Stosunkowo późno.

O kres wstępny, poprzedzający pełny rozwój ak ty w ­ nego łowiectwa, sięgał swymii początkam i w górny pliocen i trw a ł — w yrażając to w latach bezwzględ­

nych — około 3—4 min lat. Istniały wówiczas sze­

roko rozprzestrzenione A ustralopithecinae znane nam z licznych stanow isk kopalnych (patrz W szechświat n r 1, 1976). Była to grupa niezw ykle zróżnicowana, k tó rej wysokość ciała w ahała się od ok. 100 do Ok.

200 cm. Przypisuje im się także zróżnicowany tryb

życia; przy zasadniczej wszystkożerności jedne w y­

kazywały zwiększoną roślinożerność (Paranthropus), inne zwiększoną mięsożemość (A ustralopithecus). Dy­

m orfizm płciowy był bardzo wyraźny, a okres dzie­

ciństwa trw ał znacznie dłużej niż u w ielkich małp.

W ykazano to n a podstaw ie badań uzębienia. U po­

szczególnych osobników pierwszy trw ały ząb trzono­

wy byw ał starty aż niem al do korzenia, drugi w yka­

zywał lekkie ślady starcia, a trzeci mógł być zupeł­

nie nietknięty. W ynika z tego, że występowały b a r­

dzo długie przerw y w ich w yrzynaniu, czyli okres dojrzew ania organizm u m usiał być długotrwały.

Przedłużenie dzieciństwa miało zasadnicze znacze­

nie, przedłużał się ty m sam ym okres uczenia się, co sprzyjało w ytw arzaniu nawyków korzystnych w ży­

ciu społecznym. Dzięki tem u mogły się rozw ijać w grorńadach iatoit przedludzkich reguły współżycia i kooperacji z innym i osobnikami.

W antropogenezie najw ażniejszym czynnikiem był proces uspołecznienia stada przedludzkiego. W ykopa­

liska archeologiczne dowodzą istnienia prym ityw nej obróbki pranarzędzi u Australopithecinae z górnego pliocenu. Dalszy rozw ój uspołecznionego gatunku ludzkiego pojm ujem y jako tzw. trend długofalowy, czyli ciąg ukierunkow any, wywołany stałością czyn­

ników „napędow ych”. Tego rodzaju suiriowanie się zmian w rozwoju rodow ym nazywa H. S z a ars k i (1967) ew olucją łańcuchową, przez analogię do reakcji łańcuchow ej w fizyce jądrow ej. Rozwój gatunku ludzkiego w -czasie geologicznym dowodzi, że przy ­ stosow ania do ż y d a społecznego musiały być czyn­

nikiem zwiększającym szanse przedłużenia życia jed­

nostek oraz wzmożenia ich rozrodczości. K ierunko- wość procesów przystosowaw czych dlo życia społecz­

nego w ynikała z kierunkow ości doboru naturalnego, k tó ry faw oryzow ał w walce o b y t cechy społecznie

korzystne.

Istoty wczesnoludzkie żyły w niew ielkich zespołach, m ożna je określić raczej jako „hordy”, były bowiem wyżej uorganizbw ane niż stada zwierzęce. Życie ze­

społowe, podział pracy, ochrona potom stw a — były podstaw ow ym i postulatam i wym agającym i współdzia­

łania i zgtody pomiędzy poszczególnymi członkami zefepołu. Życie w m ałych hordach istnieć musiało z konieczności przez długie tysiąclecia ze względu na pierw otny stan gospodarki; w szakże początkowo nie produkow ano żywności i tryb życia był raczej r a ­ bunkowy. Współżycie w większych skupiskach mogło się rozpocząć dopiero z postępem ekonomicznym.

A daptacje społeczne tworzyły się wobec tego u istot wczesnoludlzkich w stosunku do m ałych zbiorowisk.

Nie było w historii naszego gatunku możliwości w y­

tw orzenia adaptacji do współżycia i współdziałania n a skalę globu, w stosunku do całej ludzkości. T a­

kie możliwości zarysowały się dopiero od bardzo nie­

daw na — i raczej b ra k nam odpowiednich adaptacji.

Je st to sw oją drogą zagadnienie o najw iększej wadze dla dalszego rozwoju naszego gatunku.

Można w ym ienić kolejno zasadnicze motory w pły­

w ające n a zachowanie się zarówno zwierzęcia jak człowieka, są to: głód, płeć i strach. Z jednej strony spowodowały one — w ażną dla zachowania ciągłości życia — -konieczność przekazyw ania odpowiednich in­

form acji między osobnikami danego gatunku i obser­

w ujem y też w całym świecie zwierzęcym najro z­

m aitsze sposoby sygnalizacji związane z tym i czynni­

kami. U ludzi, z tych zaczątków rozw inęła się w cią-

gu filogenezy mowa artykułow ana. Inną stroną tego zagadnienia jest fakt, że zarówno głód, jak płeć i Strach są zdolne do wywoływania agresji. Oczywiście Strach może również powodować odruch ucieczki, jest to reakcja często spotykana w przyrodzie i w efekcie jest najbardziej „pokojowa”. Niemniej przeważają ra­

czej odruchy agresyw ne naw et pod wpływem strachu.

W adaptacjach do życia społecznego najistotniejszą spraw ą jest tłum ienie agresji. Wspomniany uprzednio T. B i e l i c k i (1969) widzi tak ą adaptację w filo­

genezie naszego gatunku w tw orzeniu się rodziny opartej na monogamicznym związku pary rodziciel­

skiej.

U samic m ałpich obserwuje się wyraźny związek popędu płciowego z fazą cyklu jajnikowego, w któ­

rym jest najw iększa możliwość zapłodnienia. U ludzi stwierdzono (drogą licznych ankiet), że popęd płciowy jest niecykliczny. B i e l i c k i wysuwa hipotezę, że jeszcze na etapie przedludzkim , czy wczesnoludzkim, nastąpiła u przodków Homo sapiens m utacja powo­

dująca zanik zależności popędu płciowego u prakobiet od cyklu jajnikowego. Było to — jego zdaniem — ge­

netyczne przystosowanie do monogamii. W skutek tej

korzystnej zmiany zaistniała więc możliwość u trw a ­ lenia się więzi rodzinnej w mcmogamicznym stadle, co było podstaw ą dla dalszego rozwoju społeczeństwa typu ludzkiego.

Hipoteza Bielickiego została przyjęta z dużym uzna­

niem zarówno w k raju jak i za granicą. Stanow i ona niewątpliwe osiągnięcie polskiej antropologii. Dalsze możliwości tłum ienia agresji leżą w wyzwoleniu na­

szego gatunku od głodu i od strachu. W tym kierunku idą też solidarne wysiłki całej ludzkości.

Dalszy b y t gatunku Homo sapiens jest ściśle uza­

leżniony od rozwoju coraz lepszych adaptacji do życia społecznego, do kooperacji i wzajem nej pomocy na skalę całej ludzkości na naszej planecie. Ponieważ jesteśmy istotam i rozumnymi — wyposażeni w pamięć zdarzeń z przeszłości i zdolność do przewidywania zdarzeń przyszłych — nie musimy czekać na efekty doboru naturalnego, lecz możemy pokierować odpo­

wiednio procesami wychowania społecznego, aby ko­

rzystne adaptacje zwielokrotnić i utrwalić. Tylko na tej drodze zapewnimy naszemu gatunkow i pomyślne trwanie.

PIOTR MODRZEJEWSKI, TADEUSZ SZCZYPEK (Sosnowiec)

W ULKANY BŁOTNE I ICH ZWIĄZEK

Z WYSTĘPOW ANIEM ROPY NAFTOW EJ I GAZU ZIEM NEGO (na przykładzie wulkanów błotnych w Azerbejdżanie)1

W ulkany błotne stanow ią niezwykle charaktery­

styczny elem ent krajobrazow y. W ystępowanie tych form rzeźby pow ierzchni Ziemi ogranicza się do nie­

wielkich obszarów w Rumunii, Włoszech, północnym Iranie, na Nowej Zelandii, w Indiach, na Malajach, Jaw ie, Borne1©, w południowej części USA, na w y­

brzeżach Zatoki M eksykańskiej, na Trynidadzie, w Wenezueli, 'K olum bii i ZSRR. Na terytorium tego ostatniego państw a w ulkany błotne znane są z Płw.

Karcz oraz przylegającego do niego od Wschodu Płw.

Tamańsfciego, z Gruzji, Turkm enii i Sachalihu, a nade wszystko z A zerbejdżanu, k tó ry stanowi wręcz kla­

syczny obszar ich rozwoju. Naliczono tu ponad 220 tego rodzaju form.

Na terenie A zerbejdżanu w ulkany błotne rozwinęły się n a Płw. Apszerońsfcim, n a południowych stokach wschodniej części Wielkiego Kaukazu, na obszarach nizinnych nad M. K aspijskim (Niziina K urańska) oraz n a międzyrzeczu K ury i Jotri w zachodniej części republiki. W ystępują również w przybrzeżnym pasie na dnie M. Kaspijskiego. W tym przypadku są to aflfoo form y podwodne albo też nadwodne, tworzące niew ielkie w ysepki (ryc. 1).

Omawiane form y rzeźby powierzchni Ziemi od dawna przyciągały uwagę badaczy. W pierwszej po-

ł A rty k u ł o p raco w an o n a p o d sta w ie: G riazew yje w u lk a n y A zerb ajd żan sk o j SSR. A tłas. Izd. AN Az. SSH, B ak u 1971 oraz p ra c y W. A. G orina — G riazew yje w u łk an y A zerbajdżana.

P riro d a , 10, 1953. R y su n k i i fo to g rafie w ykonano na podstaw ie p ierw szej z w /w p ozycji.

łowię XIX w. jednym z najsłynniejszych z nich był G. W. A b i c h , a w pierwszej połowie obecnego stu ­ lecia — I. M. G u b fc i n 2. Z badaczy współczesnych wymienić należy przede wszystkim A. A. J a k u b o ­ w a , A. A. A 1 i z a d e oraz M. M. Z e j n a ł o w a.

R ezultaty najwcześniejszych badań w ulkanów błot­

nych przypisyw ały ich genezę zjawiskom magmowym, zachodzącym we w nętrzu skorupy ziemskiej. Uważa­

no, że wulkanizm błotny ściśle związany jest z proce­

sami magmowymi i rozw ija się wg tych samych praw, jaiklim podlega w ulkanizm magmowy. Później­

sze, bardziej szczegółowe obserwacje wulkanów błot­

nych, a zwłaszcza dokładniejsze poznanie budowy geologicznej obszarów, na których one występują, po­

zwoliły na skorygowanie wcześniejszych poglądów.

Dowiedziono bowiem, że wulkanizm błotny sensu stricto nie m a nic wspólnego z procesami magmo­

wymi, jest natom iast pewną form ą wycieku węglo­

wodorów, a więc powiązany jest ściśle z występo­

waniem ropy naftowej i gazu ziemnego (dla ścisłości należy zaznaczyć, że spotyka się, choć bardizo rzadko, w ulkany błotne tworzące się w miejscach występo­

w ania gejzerów, a więc związane ze zjawiskam i po-

! W u lkany b łotne i ich w y buchy b y ły przedm iotem k ilk u ro zp raw z o kresu m iędzyw ojennego S tan isław a Z u b e r a (syna p ro f. R udolfa Z ubera); m . in. o bszerną ro zp raw ą o w y ­ b uchu w u lk a n u błotnego n a w yspie Łoś na M orzu K asp ij­

sk im ogłosił w 1924 r. w K osm osie (R. 49: 1924, s. 232—290).

p rz yp . red.

276

Ryc. 1. Obszary w ystępow ania w ulkanów błotnych w A zerbejdżanie

magmowymi. W spom inają o nich C. A. C o 11 o n [1949] i K. M a ś 1 a n k i e w i c z [1961],

Badania geologiczne prow adzone w K aukazie i na terenach przyległych, a więc i w Azerbejdżanie, po­

zwoliły n a ustalenie stra ty g ra fii i tektoniki b u d u ją ­ cych je utworów, czyli na określenie w ieku skał oraz charakteru ich ułożenia. Stwierdzono, że południow e stoki Wielkiego K aukazu oraz obszar Niziny Kubań­

skiej zbudowane są przede wszystkim ze skał osado­

wych pochodzących z górnego mezozoiku (kreda) oraz z trzeciorzędu (paleocen, eocen, oligocen, miocen, pliocen) ery kenozoicznej. U tw ory czwartorzędowe, najmłodsze, są rozprzestrzenione na stosunkow o n ie­

wielką skalę. Ustalono również, że pod względem tektonicznym omawiany obszar zbudow any jest z sze­

regu w ypiętrzeń antyklinalnych porozdzielanych p ła ­ skim i nieckam i i synklinam i. Godny podkreślenia jest fakt, iż południow o-w schodni K aukaz i Nizina K u- rańsfca ulegają pow olnem u obniżaniu.

Znając rozmieszczenie w ulkanów błotnych oraz tektonikę podłoża, określono ich w zajem ny stosunek.

O kazuje się, że w ulkany te są związane z osiami w ypiętrzeń antyklinalnych.

Można w ięc powiedzieć, że w ulkanizm błotny w A zerbejdżanie rozw inął się n a obszarach zbudo­

w anych ze sikał trzeciorzędowych i kredow ych (ryc. 2 i 3). „K orzenie” większości w ulkanów sięgają skał spągowej części górnej kredy, a niekiedy n aw et do utw orów jurajskich. Zauważyć można pew ną p raw i­

dłowość, k tó ra polega n a obniżaniu się w ieku skał, z którym i związane są w ulkany błotne, w -kierunku półnoano-za-chodinim. W ynika z tego, że im dalej na północo-zachód, tym młodsze „źródło” w ulkanów .

Tereny przyległe do basenu M. K aspijskiego są znanym obszarem ropo- i gazonośnym. W trak cie b a ­ d ań geologicznych ustalono, że złoża owych bogactw m ineralnych wspom nianego regionu m ają c h a rak ter złóż o stru k tu rz e diapirow ej. J e s t to jeden ze sposo­

bów w ystępow ania ropy i gazu, bowiem bogactw a te, jako węglowodory, k o n cen tru ją się niem al zawsze w strefach antyklinalnych i są podścielone przez wodę.

Ropo- i gazonośne fałdy w A zerbejdżanie zaliczane są do ty p u fałdów nieciągłych. Są one zaburzone przez szczeliny o charakterze poprzecznym i podłuż­

nym, k tó re pow stały w trakcie ruchów tektonicznych skorupy ziem skiej jednocześnie z obniżaniem się po­

dłoża. Owe ruchy tektoniczne doprowadziły do roz­

w oju zjaw isk wulkanizm u błotnego, a ich początek określa się na późny oligocen. Wg I. M. Gubkina w okresiie ty m rozpoczął się proces form ow ania wy­

piętrzeń antyklinalnych. W yodrębniły się strefy o w y­

raźnie zróżnicowanym ciśnieniu. Doprowadziły one do tego, że plastyczne utw ory ilaste, znajdujące się pod w ielkim ciśnieniem, zostały przesunięte wzdłuż linii najm niejszego oporu w strefy obniżonego ciśnienia, a w ięc w jąd ra tworzących się antyklin. M ateriał ila­

sty został wyciśnięty spod niecek rozdzielających stru k tu ry antyklinalne i przesunięty w jąd ra tych ostatnich. M iejsca te podlegały stałym nieciągłym ruchom. W rezultacie nastąpił początek rozw oju p ro ­ cesu w yciskania wspomnianego m ateriału k u górze, poprzez coraz młodsze utw ory. W ten sposób zaczęły form ować się stru k tu ry diapiirowe, a jądra antyklin uległy znacznemu w ypiętrzeniu, zgnieceniu i rozluź­

nieniu. W tym momencie do jąder antyklin nastąpiła m igracja wody, gazu i ropy. Na początku podążała woda i gaz, jako utw ory najbardziej ruchliw e. Rola Wody sprow adzała się do rozm iękczania skał budu­

jących jądro. Pod ciśnieniem gazu wychodziła ona poprzez w ierzchołki stru k tu r diapirowych, jako nie­

w ielkie źródła przesycone gazem. Jeśli dopływ gazu do jąder antykliny był bardzo obfity, wówczas gaz ten nie zdążał u latn iać się i następow ała jego kon-

Zigilpiri Kejreki

Touragaj

Ryc. 3. Przekrój geologiczny przez w ulkan błotny Touragaj

o o o

8

Ryc. 2. Przekrój przez w ulkany błotne Zigilpiri i K ej- reki. 1 — kanał w ulkanu błotnego, wypełniony brek- cją, 2. uskok, 3. pliocen, 4. miocen środkowy i górny, 5. miocen dolny i oligocen, 6. eocen, 7. paleocen,

8. górna k red a

centraoja i ogrom ny wzrost ciśnienia. Rozładowanie ciśnienia następowało w postaci wybuchu d gw ałtow ­ nego w ydobywania się gazu. Wybuch gazu powoduje rozdrobnienie m ateriału budującego zarówno jądro antykliny jak d sąsiednich utw orów oraz wyrzucenie ich na powierzchnię w postaci błotnistych potoków.

W ybuchający gaz ulega z reguły zapaleniu, co obja­

wia się w ytw orzeniem wysokiego do 300 m ognistego słupa. Wylew błotnistych m as oraz wydobywanie się gazu daje początek w ulkanow i błotnem u (ryc. 4).

Można więc stwierdzić, że główną przyczyną po­

w staw ania w ulkanów błotnych są fałdowe ruchy te k ­ toniczne, zachodzące n a obniżających się obszarach ropo- i gazonośnych. Pozostałe czynniki — ilaste ultwcwy jąder aintyfclinalnych, woda i gaz — m ają znaczenie drugorzędne.

W ulkany błotne rozw ijają się n a szczelinach po­

wstałych w ibratecie ruchów tektonicznych ii z jedną szczeliną może być czasem związanych kilka w ulka­

nów. Wybuchy w ulkanów w Azerbejdżanie zachodzą z pew ną prawidłowością. Objawia się ona określaną okresowością ich działania, bowiem w czasie od 1810 r.

Sz o ng ar

Ryc. 4. E tapy rozwoju w ulkanu błotnego Szongar.

1. kanał w ulkanu błotnego, wypełniony brekcją, 2. li­

nia rozłam u, 3. stre fa kruszenia skał, 4. czwartorzęd, 5. pliocen, 6. miocen środkowy i górny, 7. miocen dolny i oligocen, 8. paleocen i eocen, 9. kreda górna

do 1967 r. zanotowan-o 24 wybuchy wulkanów, za­

równo lądowych, jak i morskich. Pomiędzy posizcze- gólnymi w ybucham i stwierdzono okresy spokoju, które liczą 12—14 lat. Okresowość wybuchów w ulka­

nów błotnych zależy od ruchów tektonicznych oraz od tem pa grom adzenia się a także wzrostu ciśnienia gazów w jądrach antyklin. Stwierdzono, że w ulkany błotne w ybuchają pojedynczo, albo po dwa lu b trzy.

Grupowe wybuchy wulkanów m ają m iejsce głównie w przypadku, gdy rozwinęły się na jednej szczelinie.

M e jest to jednak regułą, bowiem notowano również jednocześnie wybuchy w ulkanów związanych z róż­

nymi szczelinami, a także pojedyncze wybuchy na jednej szczelinie.

W budowie w ulkanów błotnych, analogicznie do w ulkanów magmowych, wyróżnia się kilka elemen­

tów. Są nim i: we w nętrzu skorupy ziemskiej — ogni­

sko, czyli miejsce, skąd biorą początek w ulkany b łot­

ne, oraz komin, tj. przew ód łączący ognisko z po­

wierzchnią Ziemi, gdzie w ystępuje stożek w ulkanicz­

ny, a na jego szczycie — okrągły lub owalny otwór, zwany kraterem , stanowiący miejsce wydobywania się produktów wybuchu.

Produkty wybuchu w ulkanów błotnych, podobnie jak w przypadku w ulkanów magmowych, podzielono na trzy grupy: na produkty stałe, ciekłe i gazowe.

P rodukt stały stanow i tzw. brekcja stożkowa w u l­

kanu błotnego (sopocznaja briekczija). Charakteryzuje się ona zróżnicowaną konsystencją. Może być ona rzadka i jednorodna, a także gęsta z fragm entam i tw ardych skał o różnych rozm iarach. Fragm enty owych skał, zaw artych w brekeji stożkowej, pozwa­

lają n a zapoznanie się z litologią podłoża, bowiem odpowiadają one przekrojowa utworów rozwiniętych w obszarach występow ania w ulkanizm u błotnego.

Można więc stwierdzić, iż w skład brekeji stożkowej wchodzą: 1. fragm enty skał o różnych rozm iarach, które uległy pokruszeniu w skutek gwałtownego wy­

dobywania się gazów n a powierzchnię Ziemi, 2. szlam stożkowy o zdecydowanie heteroklastycznej, zróżnico­

w anej stru k tu rze oraz 3. ił stożkowy, składający się z najdrobniejszych cząstek.

W ypływająca i rozlewająca się na powierzchni Zie­

m i brekcja stożkowa zajmować może obszary o róż­

nej wielkości oraz tworzyć pokrywy o zróżnicowanej miąższości. Brekcja stożkowa cechująca się rzadką konsystencją tworzyć będzie pokrywy o niewielkiej miąższości, lecz zajm ujące znaczne obszary, natom iast w (przypadku brekeji gęstej — powstaną pokrywy błotne stosunkowo grube, ale o małej powierzchni.

Pom iary pokryw w ulkanów błotnych w A zerbejdża­

nie dostarczyły wielu m ateriałów pozwalających w nio­

skować o ich zróżnicowanej wielkości. Stwierdzono, że obszar zajęty przez brekcję Stożkową w ulkanu A jazachtarm a wynosi ok. 31 km 2, A chtarm a-paszały — 40 km2, Ł okbatana — 4,25 km 2, Demirczi — 0,6 km2.

Miąższość pokryw wulkanów błotnych w aha się w granicach od 20 m (Demirczi), poprzez 90 m (Kała- dżalar), 130 m (Maraza), 200 m (Szychzagirli) do 400 m (Achtarma-paszały).

Do ciekłych produktów wybuchu w ulkanów b łot­

nych zaliczana jest woda. Przedzierając się przez róż­

norodne litologicznie typy skał ku powierzchni grun­

tu, rozpuszcza w sobie rozm aite sole m ineralne i w y­

dostaje się n a powierzchnię w znacznym stopniu zmi- neralizowana. We w nętrzu skorupy ziemskiej powo­

duje ona, ja k wspomniano wcześniej, rozmiękczanie 2

skał, czyniąc je bardziej plastycznym i. Od jej ilości zależy konsystencja b rekeji stożkowej.

Trzecim rodzajem prooduktów w ydobyw ających się w trak cie w ybuchu w ulkanu błotnego są gazy.

W Azerbejdżanie sk ład ają się one w 90% z m etanu (CH4), 6—7% z C 0 2, a pozostałą część stanow ią ciężkie węglowodory oraz azot. Źródłam i gazu są utw ory kredow e oraz paleogeńskie. Pod w zględem składu, gazy w ydobywające się podczas wybuchów w ulkanów błotnych niczym nie różnią się od gazów tow arzy­

szących złożom ropy naftow ej. S tąd też fa k t w ydzie­

lania się gazów mówi o tym , że we w n ętrzu skorupy ziemskiej znajdują się porow ate rezerw uary, w k tó ­ rych .gromadzą się złoża gazu ziemnego, a obecność w niektórych przypadkach b aniek ropy naftow ej świadczy o w ystępow aniu w głębinach skorupy ziem ­ skiej ropy naftow ej.

Można więc twierdzić, że tam , gdzie rozw inięte są zjaw iska w ulkanizm u błotnego, w ystępują na pew ­ nych głębokościach złoża ropy naftow ej i gazu ziem ­ nego. Wychodząc z tego założenia dokonano już sze­

regu opracowań perspektyw icznej eksploatacji w spo­

m nianych złóż, szczególnie na obszarze Niziny K urań- skiej.

Analiza m orfologii w ulkanów błotnych oraz rodzaju wyrzucanego przez nie m ateriału, pozwoliła na w y ­ dzielenie w Azerbejdżanie czterech typów w ulkanów . W yróżnia się więc: 1. w ulkany błotne, 2. błotne sapki (griazew yje sopki), 3. salzy oraz 4. gryfony.

W ulkany błotne są form am i o znacznych rozm ia­

rach (ryc. 5). P rzybierają izaiawyczaj postać ściętego stożka o wysokości w zględnej od 5—150 do 400—500 m.

Średnica podstaw y tych stożków sięga 3000—3500 m, a k ra te ró w — ok. 400—500 m.

Błotne sopki (ryc. 6) są jak gdyby m in iatu rą w u l­

kanów błotnych, bowiem w tym przypadku wysokość

Ryc. 7. Salzy na w ulkanie C zailachtarm a stożka w ah a się w granicach od 0,5 do 40—50 m, średnica podstaw y wynosi 5—150 m, natom iast k r a ­ teru — od kilku cm do 20—30 m.

Salzy (ryc. 7) wyksiztałcone są w postaci nierozwi- niętego półstożka o w yraźnym lejkow atym zagłębie­

niu. Średnica tych zagłębień wynosi od kilk u n astu cm do 120 m. W budowie salz notuje się b rak wielkich fragm entów skał.

Giryfony (ryc. 8), to oddzielne m iejsca w ydobywa­

nia się gazu, wody i ropy naftow ej. Nie wydobywa się przez nie brekcja stożkowa. 'v

Salzy i gryfony uw ażane są za pasożytnicze k ra ­ tery, k tó re w ystępują przede w szystkim n a stożkach w ulkanów oraz błotnych sopek. Jednakże w niek tó ­ rych przypadkach mogą występować oddzielnie.

Ryc. 5. W ulkan błotny Buransyz-D żulga

Ryc. 6. Sopka błotna w u lk an u B achar Ryc. 8. G ryf on na w ulkanie K aradagskaja P ilpila

1 I—: - ^ 2

3 L |4 l ° l 5

Ryc. 9. Szkic geomorfologiczny wyspy Swinoj. 1. po­

w ierzchnia ostańca starego stożka wulkanicznego, po­

chylona na SW, 2. obszar m łodej brekeji stożkowej, 3. strom y stok ostańca, 4. obniżenie erozyjne w brek- cji, w ytw orzone przez ciekłą maź wypływającą z czyn­

nych sa>lz, 5. obniżenie kraterow e wypełnione wodą, 6. czynne salzy, 7. terasa wysokości 4—5 m, 8. n a j­

młodsza terasa abrazyjno-akuim ułacyjna, 9. czynny klif ahrazyjny, 10. stok zamarłego klifu abrazyjnego,

11. kraw ędź zamarłego klifu abrazyjnego

zbudowane są, jak wspomniano, ze stosunkowo m ięk­

kiego m ateriału osadowego. W związku z tym od momentu ich uform owania następuje rozwój rzeźby ich stoków. Na w ielką skalę zachodzą procesy denu- dacyjne, prowadzące do obniżania, niwelowania form stożkowych. Wśród tych procesów najbardziej cha­

rakterystyczne jest spłukiw anie stożków, odbywające się przy udziale wody opadowej. W rezultacie spłu­

kiwania tworzą się bardzo charakterystyczne (dla wszelkiego rodzaju form stożkowych) linijne zagłębie­

nia, żłobki deszczowe, zwane barrancos. Wzdłuż owych barrancos odbywa się transport najdrobniejszego m a­

teriału ilastego z górnych części stożka ku dolnym.

U podstawy stożka, w skutek gwałtownego załamania spadku n a granicy stożka i płaskiego obszaru, ma miejsce intensyw na akum ulacja tego m ateriału. Na tych obszarach, przy słonecznej, ciepłej i suchej po­

godzie rozw ija się batrdziej lub mniej gęsta sieć szczelin z wysychania, zbliżonych wyglądem do stru k ­ tur pustynnych takyrótw.

Na terytorium Azerbejdżanu naliczono, jak wspo­

mniano, ponad 220 wulkanów błotnych. Do najw aż­

niejszych zalicza się: Kajnardż, Maraza, Szychikaja, Touragaj, Gekmały, Binagadi, Buzowninskaja sopka, G riazew aja sopka, Nieftianyje Karnni, Obliwnoj, Swi­

noj (ryc. 9), Glinianyj, Kałmas, Boz-dag, Atasiz, Szon­

gar. Nazwy niektórych z nich nadaw ane są n a pod­

staw ie barw y wyrzucanego przez nie m ateriału ila­

stego lub innych jego cech fizycznych, np. Boz-dag znaczy Szara Góra, A chtarm a — biała pokrywa.

JACEK M. SZYMURA (Kraków)

ŚW IETLIKI NIE ZAWSZE ROM ANTYCZNE

Rodzime św ietliki zawdzięczają swą nazw ę zdol­

ności w ydaw ania światła. Zwane są także „robacz­

kam i św iętojańskim i” ze względu na okres pojaw ia­

nia się, a n a naszych przodkach, hasających wokół ogni sobótkowych wyw ierały zapewne w ielkie w raże­

nie, dzięki tajem niczem u świeceniu. Wiemy obecnie, że zdolność lum inescencji zawdzięczają św ietliki obec­

ności narządów świetlnych, położonych na spodniej stronie odwłoka. Głównym składnikiem narządów, pokrytych przezroczystą kutikulą, są kom órki w ytw a­

rzające światło. Pod nim i leży w arstw a kom órek sil­

nie prom ienie św ietle odbijająca. N arządy są po­

nadto obficie unerw ione i zaopatrzone w tchawki.

Św iatło pow staje w w yniku utleniania lucyferyny w oksylucyferynę przez enzym zwany lucyferazą, w obecności A TP. Dodać trzeba, że 98% uwolnionej energii to światło, (w żarówce tylko 4%), a jedynie 2% przem ienia się w ciepło. Niezapłodniona sam ica

\ io ź e świecić w ciągu jednego wieczoru ponad dwie i pół godziny!

Rodzina Lam pyridae liczy około dw a tysiące g a­

tunków, żyjących głównie w krajach tropikalnych, z czego trzy g atunki w ystępują w Polsce. U naszego gatunku, L am pyris noctiluca, świecą osobniki obu płci, oraz, co je st w yjątkow e u świetlików, także larw y.

W ciepłe czerwcowe wieczory, tuż po zachodzie słoń­

ca, bezskrzydłe samice przypom inające wyglądem la r ­

wy, w ypełzają z kryjów ek i świecą ciągłym, zielono­

żółtym św iatłem u kryte wśród tra w ozy ziół. Skrzy­

dlate sam ce la ta ją wokoło, m igając raz za razem.

Gdy samiec dostrzeże samicę, ląduje koło niej, po czym następuje kopulacja, w czasie której samica

„przygasza latarenkę” i świeci znacznie słabiej. Za­

płodniona samica przestaje świecić. Nie wiadomo jaką funkcję pełni zdolność świecenia u żywiących się ślim akam i larw świetlików.

Z badań nad świetlikami, przeprowadzonymi głów­

nie w USA, gdzie występuje ich kilkanaście gatun­

ków, jasno wynika, że lum inescencja służy odszuki­

w aniu się płci. U gatunków am erykańskich osobniki obu płci posiadają skrzydła, lecz podobnie jak u n a­

szych świetlików, la ta ją tylko samce. Samice w y­

chodzą o zmierzchu z ukrycia, siedzą na ziemi lub roślinach. Reagują świeceniem na błyski przelatują­

cych samców. Okazuje się, iż każdy gatunek św ietli­

ków, posiada właściwy dla siebie sposób świecenia, charakteryzujący się barwą, częstością, czasem trw a­

nia i natężeniem błysków. Samice odpowiadają tylko na sygnały samców własnego gatunku, także w spo­

sób charakterystyczny. Tak więc, po trw ającej przez pewien czas wym ianie błysków, samiec ląduje osta­

tecznie koło samicy. Bardzo specyficzny dla gatunku sposób świecenia, służy więc nie tylko odnajdywaniu się płci, lecz spełnia również rolę mechanizmu izolu-

2*