zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Víte co je palynologie?

24.08.2013
Příroda
Geologie
Víte co je palynologie?

Palynologie je věda, která se zabývá studiem současných a fosilních palynomorf, hlavně pylových zrn, ale i spór, cyst, zelených řas a dalších objektů.

Studium pylu je důležité pro rostlinou taxonomii, archeologii, alergologii, ale hlavně pro poznání vývoje vegetace v minulosti, biostratigrafii a rekonstrukci životního prostředí v geologii a paleoekologii. Pylový záznam je důležitý pro paleoklimatické rekonstrukce, kdy se změny vegetace projevují ve změnách pylového spektra (Robetrs 1998). Pyl je přítomen v sedimentárním záznamu od prekambria po současnost.Rostliny produkují obrovské množství pylu, který se šíří daleko od zdroje. To spolu s velkou odolností pylu a jeho variabilitou představuje vhodný indikátor změn prostředí.

Historie

První pylový rozbor uskutečnil Lennart von Post v roce 1916, kdy přednesl své výsledky v Oslu. Zpočátku byla pylová analýza prováděna jen ve Skandinávii, odkud se ve 20. letech rozšířila i dále do Evropy. Termín palynologie pochází od autorů Hyde a Williamse, kteří ho použili v roce 1944. Je z řeckého slova paluno, což znamená padat, prášit se a slova pale, které znamená prach. Podobně slovo pollen latinsky znamená prach.
V Českých zemích se pylová analýza začala rozvíjet velmi brzy, již koncem 20. let a brzy dosáhla vysoké úrovně. Jejími zakladateli byly Karel Rudolph, Franz Firbas, Antonín Klečka a k ním se později přidali jejich žáci, např. Hubert Losert, Hugo Salaschek, Otto Kinzler nebo Marie Puchmajerová. K. Rudolph uskutečnil jako první pylový rozbor pleistoceního a tercierního stáří v sedimentech mostecké pánve. F. Firbas (1949) shrnul holocenní vývoj lesní vegetace ve střední Evropě a položil základy biostratigrafického dělení holocénu. Vzhledem k tomu, že většina palynologů byli Němci působící na německé univerzitě v Praze, tak tato éra skončila s rokem 1945.

Separace

Díky odolnosti pylových zrn tvořených sporopoleninem pyl lze bez větších problémů vyseparovat ze sedimentu tzv. acetylační metodou. Standardní postup začíná rozkladem materiálu v hydroxidu draselném. V případě nutnosti odstranění křemene je vzorek vařen půl hodiny v kyselině fluorovodíkové. Pro odstranění uhličitanů se používá kyselina chlorovodíková. Vlastní acetolýza se používá pro rozklad přebytečného organického materiálu. Acetylační směs je tvořena anhydritem kyseliny octové a koncentrovanou kyselinou sírovou. Dochází také k zvýraznění pylových zrn spočívající mírném naleptání sporopoleninového povrchu. To umožňuje navázání barviv (např. safraninu nebo fuchsinu) na pyl pro jeho lepší pozorování ve světelném mikroskopu. Vyseparovaný pyl se uchovává v glycerinu pro zamezení přístupu vzduchu a bakterií. Pyl se pozoruje a určuje na mikroskopu v procházejícím světle.

Určování pylu

Nejnáročnější prací na palynologii je určování pylových zrn. Pro středoevropské podmínky existuje několik vhodných klíčů (např. Moore 1991, Beug 2004). Morfologie pylových zrn má svou vlastní terminologii založenou na tvarech pylu a typu jeho povrchu. Mnoho druhů lze určit podle pylu do druhu ( příklad pylových zrn ). Jedná se hlavně o dřeviny a některé byliny (např. jitrocele, chrpy a koukol). Naopak čeledě trav (Poacae) nebo ostřic (Cyperacea) mají pylová zrna identická a blíže je určovat nelze. Charakteristický je také pyl obilí, pohanky a lnu; významných zemědělských plodin. Možnost determinovat pyl alespoň na úroveň rodu je výrazným omezením při paleoekologických interpretacích.
Separaci pylových zrn "přežijí" i některé nepylové objekty. Jedná se o široké spektrum objektů různého původu od spór hub, mechů až po vajíčka živočichů. Významné z paleoekologického hlediska jsou zelené řasy. Rod Pediastrum lze determinovat na druhovou úroveň (Komárek a Janovská 2001), podobně i rod Scenedesmus. V archeologických situacích, hlavně odpadních jímkách, jsou běžná vajíčka parazitů. Nejčastější je Trichiura trichiuris a škrkavka (Ascaris).

Pylový diagram

Pylový diagram znázorňuje změny vegetace v průběhu času. Postupným ukládáním sedimentu jsou zachyceny změny vegetace v čase. Na svislé ose je znázorněna hloubka sedimentu a případně období ve kterém došlo k jejímu usazení. Na podélné ose jsou zaznamenány jednotlivé druhy a jejich procentický podíl v konkrétní vrstvě. Počet zobrazených druhů je z důvodů přehlednosti většinou redukován. Lokální vegetace (vodní a mokřadní taxony) je většinou vyloučena z celkové pylové sumy a její procentické je odvozeno z celkového počtu tzv. terestrických taxonů, které sami tvoří 100%. Proto při interpretaci pylového diagramu je potřeba vzít v úvahu celé pylové spektrum. Důležitá je i znalost okolí lokality pro tafonomii pylového spadu, například vliv povodní v nivě. Nebo naopak ostrovní efekt horských rašelinišť na kopcích, kde je zachycován pyl z velké dálky přinášený vzdušnými proudy.

Pylové lokality

Klasické lokality pro pylovou analýzu jsou rašeliny a jezerní sedimenty, které představují ideální prostředí pro uchování pylových zrn v zamokřeném prostředí bez přístupu vzduchu. Výhodou jezerních sedimentů je jejich rovnoměrná nenarušená sedimentace na dně jezera, v případě velké hloubky nehrozí ani bioturbace vodními živočichy. V případě rašelinišť je výhodou relativně rovnoměrné přirůstání rašeliníku a ukládání odumřelé hmoty. Kyselé a anoxické prostředí je ideální pro zachování pylu, naopak problémem je když dochází k vysychání sedimentu, které umožňuje bakteriím dekomponovat pylová zrna. Vápnité prostředí může být v některých případech nevhodné pro zachování pylu, ale neplatí to vždy a závisí to na konkrétních podmínkách a chemizmu. Obecně pro pylovou analýzu jsou vhodné organické nebo velmi jemné jílovité sedimenty, které jsou trvale zamokřené.
Pylová zrna lze také separovat i z jiných materiálů jako jsou spraše, povodňové hlíny, spalchy, nebo lesní půdy. Problémem je patné zachování pylu v těchto sedimentech, velká pravděpodobnost selektivního rozkladu, kdy se zachovávají hlavně nejodolnější taxony jako je borovice, nebo čeleď hvězdicovité. Nevýhodou je také nutnost použít metodu separace pomocí těžkých kapalin. Pyl lze separovat i z jeskyních sedimentů, včetně krápníků. Koncentrace pylu je ovšem závislá na vzdálenosti od vchodu do jeskyně, s tím že do hlubších částech jeskyně se pyl dostává převážně pomocí jeskyních živočichů. To má samozřejmě vliv na složení pylového spektra v závislosti na vzdálenosti od vchodu. Pylová zrna se také uchovávají v extrémně suchém prostředí, jako jsou jeskyně a převisy v aridních oblastech. Pylový rozbor se provádí i z hlubokomořských vrtů, zde ale tvoří jen doplňkovou metodu k jiným paleoekologickým analýzám.
Pylová analýza v archeologii je odlišná ne po stránce metodiky, ale hlavně interpretací. Typickým příkladem jsou městské odpadní jímky. Jejich organické složení se blíží přírodním rašeliništím, ale odlišná je jejich tafonomie. Pylové spektrum je hlavně závislé na přísunu organického materiálů, než na spadu z okolí. Proto více vypovídá o složení stravy tehdejšího člověka nebo hospodářských zvířat, případně charakteru odpadu a to včetně parazitů trávícího traktu (hlavně Trichiura trichiuris a Ascaris). Ale jen málo odráží složení ruderální vegetace, která rostla ve městě. Obecně v těchto spektrech převažují obiloviny a další užitkové plodiny jako je pohanka nebo len. Vzácně se objevují i exotická koření př. řebíček. Podobně lze analyzovat i jiné archeologické kontexty jako jsou skládky organického materiálu, výplně studní, mazanice, nepálené cihly, podlahy a další situace.

Závěr

Pylová analýza je dnes stále užitečným nástrojem nejen v paleoekologickém výzkumu, byť vznikla téměř před 100 lety. Nejzajímavější výsledky vznikají v interdiscipinárním propojení s jinými obory. To spolu s náročným řemeslem určování pylu tvoří jisté specifikum oboru. Jediné co může v budoucnu ubrat na významu pylové analýzy je rozvoj molekulárních a DNA metod a jejich aplikace v paleoekologii.

ZDROJ: http://www2.gli.cas.cz

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Chystané akce
INISOFT s.r.o.
13
11. 2019
13.11.2019 - Seminář, školení
Brno, ApS Brno s.r.o.
INISOFT s.r.o.
19
11. 2019
19.11.2019 - Seminář, školení
Praha, ČVUT
INISOFT s.r.o.
20
11. 2019
20.11.2019 - Seminář, školení
Brno, ApS Brno s.r.o.
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí