Eesti Looduse fotov�istlus
2005/4



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
intervjuu EL 2005/4
Eestit tuntakse Siluri kalade ja nende uurija jrgi

Tiiu Mrss (1943) on sndinud Elvas. Lpetas 1970. aastal Tartu likooli; samast aastast peale on ttanud TT geoloogia instituudis teadurina (aastast 1985 vanemteadurina). Uurinud Siluri ja Alam-Devoni selgroogsete (agnaatide ja kalade) paleontoloogiat, biostratigraafiat ja koloogiat. Osalenud geoloogilistel ekspeditsioonidel Uuralitesse, Podooliasse, Briti saartele, Austraaliasse, Kanada Loodealadele (arktilistele saartele ja Mackenzie mestikku). Alates 1990 rahvusvahelise Siluri stratigraafia allkomisjoni kirjavahetajaliige, 19901995 rahvusvahelise geokorrelatsiooni programmi (IGCP) Siluri selgroogsete uurimise trhma juht ja 19962000 sama programmi Arktika-mbruse Kesk-Paleosoikumi selgroogsete paleontoloogia ja biostratigraafia projekti ks juhte.

Kas teaduspreemia saanud t sisu saab ka lhidalt, he lausega kokku vtta?

Phjapoolkera Siluri ja Alam-Devoni selgroogsed, nende taksonoomiline koosseis, sstemaatika ning ajaline ja geograafiline levik.

Kui mitmekesine on ldse Eesti Siluri selgroogsete fauna?


Siluris ja Vara-Devonis ji Eesti alal olnud meri troopilisse kliimavtmesse ning seal kihas rikkalik elu. Kuna mattumisolud ja hilisemad sette kvastumise tingimused olid soodsad, on skeletiga vormid silinud kivististena tnapevani. Mingid kaod olid muidugi loomulikud.

Hsti silinud kivististe tttu on Eesti paleontoloogide hulgas le maailma tuntud, ka oma Siluri selgroogsete poolest. Neid on teatud juba poolteist sajandit, alates aastast 1854, mil trkist ilmus esimene luukilbilise kirjeldus. Prast seda on luatute ja kalade kivistisi siit leitud ja kirjeldatud ha rohkem. Varajasi selgroogseid teame peamiselt soomuste, hammaste, lualuude, uimi toetanud ogade vi keha katnud kilpide osade phjal. Kuid leida vib ka terveid vlisskelette. Hid leiuvimalusi on pakkunud nii looduslikud paljandid kui ka inimese rajatud lubjakivi ja dolokivi karjrid Saaremaal ning Kesk-Devoni liivakivipaljandid Luna-Eestis.

Oluline murrang agnaatide ja kalade uurimises tuli puursdamike materjalide kasutuselevtuga. Eesti geoloogiakeskus on aegade jooksul puurinud le Eesti arvukalt puurauke. Puursdamikud pakkusid uue vaatenurga uuritavale materjalile. Kui vtta mingi teatud intervalliga seeria proove ning lahustada need 1015% dikhappega, siis fosfaatsed osakesed, muu hulgas kalasoomused, uimeogad ja muu selline, jvad lahustumatusse jki. Niiviisi saame puursdamikes jlgida, millisel tasemel, ja sellele vastaval ajal teatavad loomad elasid ning kuidas nende liigiline koosseis aja jooksul muutus. Puursdamike abil saime hea jrgnevuse Siluri selgroogsetest ja sellest, kuidas taksonid ajas ksteisele jrgnesid vi ksteist vlja vahetasid. Hakkasime vrdlema ka nende geograafilist levikut, s.o. meie andmeid naabermaade puuraukude omadega ja seejrel jrjest kaugemate paljandite lbiligetega, niteks Uuralite vi Kanada Arktika saarestikuga.


Selline soomuste kttesaamine on ilmselt aeganudev protseduur?


On kll. Niteks Kanada Arktikast time ra sada kolmkmmend proovi, igaks umbes kilo raske. Sadat proovi lahustasin umbes aasta otsa: sltuvalt kivimi koostisest lagunes mni proov laiali juba ndala ajaga, kuid mnega lks kauem. Soomuste otsimisele lahustumatust jgist kulus veel umbes pool aastat. See, kas proovis ldse soomuseid leidub, selgub alles hiljem. Vib juhtuda, et mni lahustusjk koosnebki peaaegu ainult skeleti osakestest, mnes on vaid ks-kaks kribalat, osa proove on ka pris thjad.

Prast soomuste vljanoppimist tuleb hakata neid joonistama ja interpreteerima. Tnu tervelt leitud kaladele on selgeks saanud, millised soomused kalal kuskil asusid. hes proovis vib leiduda paljude agnaatide ja kalade eri isendite soomuseid peast sabani, peale selle igasugused ogad ja plaaditkid. Millised osised kuuluvad millisele liigile? Asja selgitamiseks koostame soomuste morfoloogilisi ridu. Kui leian hes proovis niteks kindla skulptuuriga peasoomuseid, rinnauimede vahelisi, uimedetaguseid ja sabasoomuseid ning leminekuid ht tpi soomustest teisteni, siis vin seda komplekti pidada hele liigile kuuluvaks. Aastakmneid tagasi peeti sama kala keha eri osadest leitud soomuseid eri liiki vi koguni eri perekondadesse kuuluvaiks. Soomustest tehakse ka hikuid: soomus pannakse vikese klaasi peale kanada nulu palsamisse, leitakse talle ige asend ja lihvitakse helt poolt ra. Seejrel asetatakse soomus teisele kljele ning lihvitakse seda niikaua, kuni ta muutub nii lbipaistvaks, et tema siseehitust on vimalik mikroskoobi all uurida. Soomuste mikrostruktuur on ks kalade mramise oluline tunnus. hikute tegemine 0,51 mm pikkustest soomustest nuab paraku suurt kannatust ja tpsust. Viimasel ajal olen hakanud rohkem uurima soomuste vlispinnal olevat vaid kmnetes mikronites mdetavat ultraskulptuuri, mis on osutunud heaks lisatunnuseks perekondade ja krgemate taksonite eristamisel.


Kuidas kalast ldse kivistis tekkis?


Praegusaegsete kalade lagunemist surma jrel on uurinud saksa teadlane Schfer. Tavaliselt vajub surnud kala kigepealt veekogu phja. Mne aja prast ta sisikond titub gaasiga, mis tstab laiba korraks veepinna lhedale. Naha purunedes gaas vljub ja laip vajub uuesti veekogu phja, kusjuures soomuskate laguneb laiali. Et kala vi terve kalaparv siliks, nagu niteks Saaremaal HimmisteKuigu kalaparve puhul, pidid olema erilised tingimused: vaikne vesi, tielik ja kiire mattumine ning setendi hilisem htlane tihenemine. Kui ei ole kllaldaselt muda kogu kala katmiseks, ei silitanud ta oma kuju, vaid purunes.


Tervikuna kivistunud loomi nnestub leida vist vga harva? Kuidas tehakse kindlaks, et plaat on niteks selgmine vi khtmine?


Terveid skelette leitakse testi vga harva. ks maailma tuntumaid Siluri agnaatide ja kalade leiukohti on Saaremaal: vikesed HimmisteKuigu ja Viita paemurrud ja Ohesaare pank. Meie Siluris on esindatud kaks suurt selgroogsete rhma: agnaadid ehk luatud ja primitiivsed gnatostoomid ehk lugsuused kalad. Agnaadid olid kllalt laialt levinud. Lugsuuseid, kes olid philiselt rvkalad, oli Eesti Siluris suhteliselt vhem.

Skeletielementide mramine phineb suuresti kogemustel. Enamasti vrreldakse uut leidu varem kirjeldatud lhedase liigi vastavate elementidega. Aitab plaatide kuju, kljejoonekanalite kulg ja skulptuuri iseloom. Selgmisel osal niteks on skulptuur selgem ja vertikaalsem, khtmisel aga madalam ja sageli nagu ra kulunud. Kuid Kanadast on leitud ka kivistunud telodonte, kus klgvaates vib nha nende khtmisel poolel asunud magu ja algelise soolestiku kulgu.


Kui palju erinevad Eesti Siluri selgroogsed niteks Kanada omadest?


Eesti Siluri faunat Kanada vi ka otimaa ja Venemaa omaga vrreldes on selgunud, et faunade sarnasus vi erinevus oleneb stratigraafilisest tasemest ning on seotud maailmamere veetaseme kikumistega. Alam-Siluris, Hilis-Llandovery ja Vara-Wenlockis oli ookeani veetase krge, mistttu meredes elanud kalade liigid said migreeruda ja on philiselt samad. Wenlocki ajajrgu lpuks veetase alanes ja tekkis mitmeid viksemaid isoleeritud meresid. Kanadas niteks Franklini ja Selwini basseinid. Nende kalafaunad ja ka Paleobalti mere omad arenesid isoleeritult ja on seetttu ka tiesti isesugused.

Umbes Ludlow keskel hakkas veetase uuesti tusma ja vaadeldavaisse meredesse ilmusid perekondade tasemel sarnased taksonid. Siluri lpul Přidolis ja Vara-Devonis on neis juba palju sarnaseid liike. Severnaja Zemlja saarestiku lbiligete selgroogsete liigid testavad, et sealne Siluri bassein oli ajuti henduses hoopis Siberi omaga. geokronoloogilise skaala kohta vt. ka Eesti Loodus 2003, nr. 2/3, lk. 2632. Toim.


Seega on Siluri selgroogsete kohta praegu juba nii palju andmeid kogunenud, et saab eri piirkondade kalafaunadel vahet teha?


Jah, see kehtib praeguse phjapoolkera kohta. Viimastel aastakmnetel on avastatud kolm tiesti uut faunat: Severnaja Zemlja ning Franklini ja Selwini basseinides, viimased kaks siis Kanadas. Tnu arktiliste alade uurimisele on agnaatide ja kalade liigiline koosseis ja ajaline levik kllalt hsti teada ka neis raskesti ligipsetavates piirkondades, kus ekspeditsioonid nuavad prast raha. Uusi faunasid tuleb muidugi veel juurde ja nimelt tnapeva lunapoolkeralt.

Olen ksinda vi koos kaasautoritega kirjeldanud kokku sada kolmkmmend kolm uut taksonit. Kanadast saadud uued andmed Siluri ja Alam-Devoni agnaatide ja kalade kohta on koondatud monograafiasse, mis ilmub tuleval aastal Inglismaal ajakirja Paleontology monograafiate seerias.


Kas Siluri luatud ja kalad olid praeguste otsesed eellased vi pigem evolutsioonis vlja surnud krvalharud?


See ksimus, millised vormid millistest prinevad, jb kauaks psima. Meie poolt vaadeldaval ajajrgul oli kllalt palju rhmi, mis sna lhikese eksisteerimise jrel surid vlja. Luatutest psisid telodondid ja heterostraagid ehk erikilbilised umbes heksakmmend miljonit aastat, osteostraagid veidi vhem, anaspiidid aga ainult umbes kolmkmmend miljonit aastat. Arvatakse, et just anaspiidide eellastest arenesid tnapeva silmud. Juba Wenlockist on teada khrkalad, kelle soomuste ldise morfoloogia ja soomuse kaelakanalite olemasolu phjal arvatakse, et nad olid praeguste haide kauged esivanemad. Esimesed lugsuused kalad ilmusid ilmselt ligikaudu nelisada kuuskmmend miljonit aastat, testatud luukalad aga umbes nelisada kakskmmend miljonit aastat tagasi. Viimane on tnapeval aga kige laiemalt levinud, arvukam ja vormikllasem kalade rhm ldse.


Maismaale hakkasid selgroogsed tulema vist veidi hiljem?


Kaladest kujunesid neljajalgsed ilmselt Hilis-Devonis ja need olid varajased kahepaiksed. ks nende uurijaid Per Ahlberg Uppsala likoolist on oma kaasautoritega kirjeldanud Baltikumist siiski juba Kesk-Devoni kihtidest he sarkoptergi alalualuu, mille mitu tunnust viitavad sarnasusele kahepaiksetega.

Kuid neljajalgsete teke poleks olnud vimalik ilma varem ilmunud eeldusteta. Ja ks selliseid oli paarisuimede teke. otimaa Hilis-Siluri telodontidel olid juba nende esimeste leidude ajast teada paarilised rinnauimed. Ise leidsin hel nende telodondil veel teise paari uimi. Seega oli juba nelisada kakskmmend miljonit aastat tagasi elanud kalalaadsetel neid kaks paari. Siiski olid need telodontide uimed sisetoeseta, s.o. teliste uimekiirteta. Nende uimi toetasid vljastpoolt tugevamad soomuste read, nn. pseudokiired. Sellised uimed aga visid edasi areneda siseskeletiga uimedeks ja sealt edasi juba jsemeteks.


Mis suunas kalad Siluris-Devonis ldiselt arenesid? Kas saab vlja tuua mingisuguseid ldsuundumusi?


Siin tuleks vaadelda eri rhmi eraldi. ldiselt suurenes nende taksonoomiline mitmekesisus, htede liikide asemele tulid teised. Telodontidel vib he tunnusena vlja tuua he liigi piires soomuste suurenemise ja skulptuuri keerukamaks muutumise, aga kogu rhma puhul soomuste henemise. Osteostraakidel ehk luukilbilistel vttis peakilp alguses enda alla pris suure osa keha kogupikkusest. Nende jrglastel peakilp lhenes, mistttu ka loomade liikuvus paranes. Siluris oli anaspiidide keha kaetud lhikeste soomustega, pea aga vikeste plaadikestega, Hilis-Devonis hoopis ilma soomusteta. Anaspiidide areng kulgeski ilmselt vlisskeleti kadumise suunas. ks muutusi oli kindlasti uimede tiustumine ja kalade liikuvuse paranemine. Heterostraakide puhul on asi keerulisem, sest nende puhul ei teata, kas algul olid nad kaetud suure kilbiga, mis aja jooksul jagunes paljudeks viksemateks plaadikesteks vi kis kik vastupidi.


Mis kasu selline suur peakilp ti? Sellisega oli kalal vist kll sna tlikas ujuda.


Vtame niteks luukilbilised. Nende kilbil oli kindlasti mehaaniline kaitseotstarve. Nii peakilp kui ka soomused kaitsesid parasiitide eest. Suhteliselt paksus peakilbis olevates vljades paiknesid elektriorganid, mis omakorda aitasid loomal ennast kaitsta. Paljudel selle rhma liikidel oli peakilbil piki kilpi kulgev kitsas ja krge hari, klgedelt tahapoole kulgesid kilbi sarved ja klgedel olid tugevdatud rised, mis ujumisel ttasid stabilisaatoritena. Kilp talitles apatiidi depoona ja oli ldse oluline ainevahetuses. Arvatakse, et osteostraakide kilbi keskmise kihi toodetud ja vlispinnale eritatud lima vhendas ujumisel veetakistust.


Kui palju on teada telodontide koloogiast? Keda niteks nad sid ja kes neid ohustasid?


Praeguseks on teada vhemasti kolm eri kehakujuga telodondirhma: kvjad, lalt alla laberiku keha eesosaga ja klgedelt lamendunud vormid. Kehakuju phjal vib oletada, et ka nende eluviis mnevrra erines, kusjuures hed olid pelaagilised, teised rohkem phjalhedased. Kolmandate kohta on Mark Wilson Alberta likoolist arvanud, et need peenkihitatud mudakivimitest leitud kalalaadsed prinevad svaveelisest merelisest keskkonnast. Eestist on teada ka korallriffide vahel elanud telodonte. Kuna telodontidel telised lualuud puudusid, pidid nad toiduks kasutama taimset ja loomset hljumit ja vikesi mudaelanikke. Neist omakorda toitusid rvkalad, nagu akantoodid ja ka mned luukalad, samuti ohustasid neid suured skorpionilaadsed eurpteriidid.


Siluri selgroogsete fauna on ilmselt kogu maailmas kige paremini uuritud just Eestis?


Leedus ja Eestis. Valentina Talimaa Leedu geoloogia instituudist alustas neid uuringuid enne mind. Peale Leedu on ta ttanud Venemaa ige mitmes regioonis. Kuid meie puursdamike materjal on vaieldamatult unikaalne. Tnu sellele sain kindlaks teha selgroogsete ajalise jrgnevuse ja ruumilise leviku. Mingil ajal elasid teatud kindlad liigid, kes uuesti tekkida ei saanud: nad kas surid vlja vi arenesid edasi. Seega saame biostratigraafias eristada kihte neile iseloomulike liikide jrgi, mida pole ei krgemal ega madalamal. Kui nd leiame sellise kihi ka niteks Ltis vi Severnaja Zemljal vi Kanada Arktikas, vime elda, et need kihid on moodustunud samas ajavahemikus.

Iseloomulike liikide jrgnevuse phjal puursdamikes andsin Eesti Siluri selgroogsete biotsonaalse skeemi. Kui 1995. aastal hakati koostama mitmesuguste kivististe alusel globaalseid biotsonaalseid skeeme, tegin ettepaneku vtta meie skeem varajaste selgroogsete globaalse biotsonaalse skeemi aluseks. Niiviisi tehtigi, kuid seda skeemi tiendasime mitme kaasautoriga, lisades sellesse mned Briti saarte ja Siberi vormid.


Kus kohas maailmas Siluri agnaatide ja kaladega veel tegeldakse?


ldjuhul seal, kus leidub Siluri kivimeid ja tolleaegseid selgroogseid. Uurimistid tehakse Tallinna geoloogia instituudis, Vilniuses Leedu geoloogia instituudis, Londonis loodusloomuuseumis, Uppsala likoolis, Kanadas Alberta likoolis, Moskvas paleontoloogia instituudis ja Pariisi rahvuslikus loodusloomuuseumis. Iga Siluri luatute rhmaga ttab maailmas viis kuni kaheksa uurijat.


Mis viks olla phjus, et uurijaid on siiski sna vhe: kas uurimissuund pole moes vi on see vga raske metoodiliselt?


Phjusi on mitu. ks on kindlasti kalade olemasolu teatud riigis vi kohas. Teiseks peab olema koolitaja ja juhendaja, kes oskab noori inimesi suunata sellele alale ja tahab anda talle edasi oma kogemusi. Suurim phjus on siiski rahapuudus. Sa vid leida inimese ja ta vlja petada, aga kui tkohta pole, lheb ta elatist teenima mujale.


Vib vist vita, et sellised uuringud on puhtalt alusteaduslikud, otsese rakendusliku vljundita?


Paleontoloogilistel uuringutel on puhtteadusliku thtsuse krval siiski ka praktiline vljund. Kivististe abil saab liigestada ja korreleerida settekivimite kihte, edasi juba selgitada vastavate merede arengut ja prognoosida ning leida teatud maavarade leiukohti.


Kes selliseid paleontoloogilisi uuringuid Eestis viimasel ajal toetanud on?


Uurimisraha olen saanud sihtasutusest Eesti teadusfond ja palga sihtfinantseeringust. Ekspeditsioonide raha on tulnud vliskolleegide abiga. Kasutan siinjuures juhust, et tnada oma kolleege ning teisi mind toetanud isikuid ja asutusi.



Paleontoloog Tiiu Mrssi ksitlenud Toomas Kukk
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012