Plejstocen – globalne oziębienie

Już pod koniec neogenu dało znać o sobie ochłodzenie klimatu, które swoje największe rozmiary osiągnęło w okresie następnym – w plejstocenie. Doszło wtedy do wielokrotnych zmian klimatycznych – gwałtownych nie tylko w skali geologicznej. Uczeni uważają, że prawdopodobnie nigdy w historii świata klimat nie zmieniał się tak często i tak szybko.

Plejstocen rozpoczął się ponad 2,5 mln lat temu, a za jego koniec uznaje się na ostatnie ustąpienie lodowców, które miało miejsce ok. 12 tys. lat temu. Jest to okres, w którym trwała kontynuacja zjawisk znanych już w neogenie. Niektórzy uczeni postulowali nawet, by połączyć te okresy w jedną całość, ale przeważyło zdanie tych, którzy twierdzili, że cechy klimatu (oraz tempo jego zmian) były zbyt wyraźne, a przy tym zmieniał się on niepowtarzalnie szybko, dlatego słuszne jest uznawanie plejstocenu za oddzielny okres.

Plejstocen – czas trwania

Plejstocen – 2.58 mln – 11.7 tys. lat temu

• Późny 129 tys. lat temu
• Chiban 774 tys. lat temu
• Kalabr 1,80 mln lat temu
• Gelas 2,58 mln lat temu

Plejstocen – geografia i klimat

Rozmieszczenie lądów w plejstocenie było bardzo podobne do obecnego. Różnice w porównaniu ze stanem obecnym wynikają z wpływu lodowców. Związanie znacznych ilości wody sprawiło, ze poziom morza był inny (zwykle znacznie niższy) niż obecnie; poza tym odmienny był przebieg linii brzegowej lądów.

Najważniejszym czynnikiem wyróżniającym plejstocen od poprzedniego okresu było silne i nagłe oziębienie klimatu, szczególnie na półkuli północnej (na południowej już wcześniej nastąpiło ochłodzenie w związku z powstaniem zimnych prądów zachodnich okalających Antarktydę). W tym okresie następowały naprzemiennie glacjały (czasy ekspansji lądolodu) i interglacjały (czasy chwilowego ocieplenia). Podczas interglacjałów jedynym istniejącym na dużej powierzchni lądolodem półkuli północnej był ten pokrywający Grenlandię.

Przyczyna silnego oziębienia klimatu nie jest do końca poznana, podobnie jak fakt cykliczności rozprzestrzeniania się i cofania lądolodów. Przypuszcza się, że na te ostatnie mogły mieć zmiany położenia Ziemi względem Słońca – konkretnie lekkie przechylenia jej osi obrotu. W początkowym okresie plejstocenu jeden taki cykl trwał około 41 tys. lat; później (800 tys. lat temu) uległ wydłużeniu do 90-100 tys. lat.

Warto tutaj podkreślić niespotykanie szybkie tempo zmian klimatycznych – i to nie tylko w skali geologicznej. Analizy skamieniałości przewodnich i zawartości substancji radioaktywnych w skorupie ziemskiej wykazały, że średni cykl ochłodzenia trwał 10-15 tys. lat. W tym czasie średnia temperatura spadała stopniowo. Potem, tuż przed nadejściem interglacjału skokowo rosła – nawet o kilka stopni w ciągu zaledwie 10 lat!

Plejstocen – skutki działania lądolodów

Rozrastające się i topniejące lądolody w ogromnym stopniu wpłynęło na ukształtowanie powierzchni lądów. Dobrze znanym przykładem form polodowcowych są głazy narzutowe – ogromne bloki skalne oddzielone od skał macierzystych. Innym przykładem są moreny – wydłużone grzbiety utworzone z przesuwanej i osadzanej przez wolno rozszerzający się lodowiec mieszaniny kamieni, żwiru i mułu. Cenne z punktu widzenia uczonych są zwłaszcza moreny czołowe, gdyż ukazują maksymalny zasięg lądolodu.

Efektem obecności lądolodu było też obniżenie się terenu. Skorupa ziemska do dzisiaj bywa obniżona w miejscach, które jeszcze niedawno były zajęte przez lód – po jego ustąpieniu lądy stopniowo zwiększały wysokość. Proces ten w niektórych miejscach zachodzi do dziś, jak ma to miejsce w przypadku Skandynawii.

Regularne wiązanie znacznych ilości wody sprawiło, że poziom morza w plejstocenie stale się zmieniał. W glacjałach był nawet o 100 m niższy niż obecnie. To sprawiało, że niektóre morza śródlądowe, po odcięciu połączenia ze światowym oceanem, znajdowały się powyżej światowego poziomu wód. W tym okresie doszło też do ostatecznego zaniku dawniej wielkiego oceanu Tetydy. Jego pozostałościami są dzisiaj morza: Śródziemne, Czarne, Kaspijskie i Aralskie.

Plejstocen – migracje organizmów żywych

Następujące po sobie glacjały i interglacjały skutkowały częstymi migracjami fauny i flory. Obniżenie poziomu morza doprowadziło do powstania pomostów lądowych, którymi odbywały się wędrówki organizmów na nowe tereny – tak na przykład doszło do kolonizacji Ameryk przez ssaki zamieszkujące Azję.

Zjawisko wymiany gatunków w Amerykach osiągnęło ogromne i niespotykane w innych regionach rozmiary. Wcześniej kontynenty te były odizolowane od reszty świata, dzięki czemu mogły tam przetrwać liczne torbacze oraz szczerbaki. W plejstocenie do Ameryki Płn. przedostały się liczne ssaki łożyskowe, które następnie – migrując w trakcie glacjałów – zawędrowały do Ameryki Płd. W ten sposób znalazły się tam tapiry, wielbłądowate (które dały początek np. lamom i alpakom), a także szczury, myszy i liczne drapieżniki: koty, psy i niedźwiedzie. Z kolei na kontynent północny przedostały się pancerniki, mrówkojady, małpy i oposy, jednak tylko nieliczne z nich przetrwały do dziś.

Migracja organizmów powodowana była między innymi cyklicznym przesuwaniem się stref roślinności o setki kilometrów. Na przykład w okresie glacjałów teren obecnego Paryża porastała tundra, podczas gdy w interglacjałach lasy liściaste sięgały poza obecny Sztokholm. To pociągało za sobą migrację zwierząt. Oto na przykład na terenie Florydy znajdowane są dziś szczątki piżmowca – ssaka przystosowanego do zimnego klimatu, zaś w Wielkiej Brytanii znaleziono pozostałości hipopotamów, co dowodzi, jak ciepłe bywały interglacjały.

Na podstawie badania pozostałości pyłków kwiatowych naukowcy ustalili, że migrowały nie całe zespoły roślin, lecz tylko niektóre ich gatunki. Jest to dowodem na to, że skład gatunkowy roślinności w plejstocenie wielokrotnie się zmieniał. Oznacza to, że istniejące dzisiaj ekosystemy lądowe, zwłaszcza typowe dla umiarkowanych i wysokich szerokości geograficznych są w istocie stosunkowo młode i w swojej znanej dziś formie istnieją od niedawna – od ostatniego zlodowacenia.

Plejstocen – jak glacjały zmieniły świat

Ostatnie zlodowacenie, które nastąpiło między 35 tys. a 15 tys. lat temu pozostawiło najświeższe i najlepiej nadające się do zbadania ślady, dlatego na jego podstawie można ocenić, jak zmieniał się świat w okresie glacjałów. Przede wszystkim ochłodzenie klimatu sprawiało, że zmniejszało się parowanie z mórz, a także z lasów, których powierzchnia wciąż malała. Światowy spadek wilgotności doprowadził do powstania rozległych pustyń, których powierzchnia była wcześniej niewielka. W tym właśnie okresie powstała np. Sahara.

Poza tym w plejstocenie znacznie zmalała powierzchnia lasów równikowych. W okresie glacjałów lasy w Afryce kilkakrotnie ograniczały się do zaledwie trzech niewielkich obszarów. Efektem tego była izolacja geograficzna areałów, która sprawiła, że populacje podzieliły się i straciły ze sobą kontakt. Tak powstały nowe podgatunki czy nawet gatunki zwierząt – w ten sposób pojawiły się obecnie znane goryle: górski i nizinny.

Najważniejsze glacjały i interglacjały plejstocenu w Europie

• 115-11,7 tys. lat temu – Würm (w Polsce zlodowacenie północnopolskie, wisły, bałtyckie, Vistulian)
• 130-115 tys. lat temu – Riss/Würm (Eem) / interglacjał eemski, Eemian
• 300-130 tys. lat temu – Riss / zlodowacenie środkowopolskie (odry, Odranian)
• 430-300 tys. lat temu – Mindel/Riss (Holstein) / interglacjał mazowiecki, Mazovian
• 730-430 tys. lat temu – Mindel (Elster) / zlodowacenie południowopolskie (sanu, krakowskie, Sanian)
• 950-730 tys. lat temu – Günz/Mindel (Cromer) / interglacjał podlaski (przasnyski)
• 1200-950 tys. lat temu – Günz / zlodowacenie podlaskie (zlodowacenie północno-wschodniopolskie, narwi, Narvian)

Powstanie człowieka

Z naszego punktu widzenia niezwykle ważnym wydarzeniem plejstocenu było dalsze rozwinięcie się rodziny hominidów, czemu sprzyjało znaczne powiększenie się obszarów porośniętych trawami. W plejstocenie pojawił się pochodzący od australopiteków rodzaj Homo. Wczesne jego gatunki mają w stosunku do nas znacznie mniejszą mózgoczaszkę, jednak pod względem budowy szkieletu nie różnią się już tak bardzo: Cechy budowy miednicy i kręgosłupa wskazują na to, że przedstawiciele tego rodzaju poruszali się już wyłącznie w pozycji wyprostowanej. Umieli też wytwarzać proste narzędzia.

Cechą wyróżniającą rodzaj Homo było przesunięcie się okresu dojrzewania. Fizyczny rozwój następuje tutaj później i trwa dłużej, co sprawiło, że ludzkie niemowlę wymagało dłuższej opieki. Jednak w zamian szybko rozwijał się mózg. Wszelkie niedostatki osłabiające pozycję człowieka (brak pazurów, zębów, niewielka siła i szybkość) pozwoliła nadrobić inteligencja. Umiejętność uczenia się i wytwarzania narzędzi dała człowiekowi ogromną przewagę w świecie zwierząt. Przestał on być ofiarą, a stopniowo stał się łowcą.

Jednak największą przewagę dała człowiekowi inna, unikatowa w świecie przyrody cecha: opanowanie ognia. Człowiek nauczył się utrzymywać, a następnie rozniecać ogień, co sprawiło, że mógł przetrwać nawet na otwartej przestrzeni, a także w zimnym klimacie. Możliwość zasiedlenia innych niż ciepły rejonów zapewniła mu też umiejętność wykonywania odzienia ze skór zwierzęcych.

Ostatecznie niemal do końca plejstocenu przetrwały dwa gatunki człowieka. Jednym z nich był pochodzący z Afryki Homo sapiens. Z kolei na północy pojawił się neandertalczyk (Homo neanderthalensis). Oba gatunki wykształciły nieco odmienne kultury i sposoby wytwarzania narzędzi, jednak to Homo sapiens miał przewagę. Neandertalczyk żył w klimacie surowym, chłodnym i monotonnym, co mogło sprawić, że gatunek ten przestał się rozwijać (głównie kulturowo) w takim tempie, jak jego konkurent. Kiedy więc ok. 33 tys. lat temu człowiek współczesny pojawił się w Europie, szybko, bo w ciągu zaledwie trzech tysięcy lat doprowadził do wyginięcia neandertalczyków.

U Homo sapiens zaczęła zachodzić bardzo szybka ewolucja kulturowa. Zaczął on wytwarzać wyroby użytkowe z kości i gliny, a także tworzyć malowidła naskalne. Z czasem człowiek osiągnął poziom rozwoju wystarczający, by zmieniać świat wokół siebie. W tym momencie można mówić o końcu plejstocenu. Zaczęła się kolejna epoka w dziejach Ziemi – holocen.

Plejstocen – ciekawostki

• Lądolody pokrywające Grenlandię i Antarktydę dają pewne pojęcie o tym, jak wyglądała Ziemia w okresach glacjalnych. Dzisiaj lądolody te wiążą aż 75% wody słodkiej na Ziemi i mają objętość 25 mln km³. W plejstocenie objętość lądolodów mogła być nawet 3 razy większa.
• W plejstocenie lądolody, lodowce i paki lodowe pokrywały prawdopodobnie połowę światowej powierzchni oceanów.

Polecamy

• Paleogen
• Neogen
• Kambr
• Ordowik
• Trias
• Jura
• Kreda
• Sylur
• Wymieranie – wielka piątka
• Człowiek rozumny
• Człowiek i jego ewolucja