MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA GEOLOGIE Rešerše k bakalářské práci Brno 2016 Josef Riegl MASARYKOVA UNIVERZITA ŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA P GEOLOGIE Eleutherozoidní ostnokožci nejvyššího famenu (devon) z Lesního lomu v Brně-Líšni Rešerše k bakalářské práci Josef Riegl Vedoucí práce: Mgr. Tomáš Kumpan Brno 2016 Bibliografický záznam Autor: Josef Riegl Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Geologie Název práce: Eleutherozoidní ostnokožci nejvyššího famenu (devon) z Lesního lomu v Brně-Líšni Studijní program: Geologie, bakalářský program Studijní obor: Geologie Vedoucí práce: Mgr. Tomáš Kumpan, Ph.D. Akademický rok: 2015/2016 Počet stran: 29 Klíčová slova: Devon, ostnokožci, Eleutherozoa, Pelmatozoa, Homalozoa, Echinozoa, Asterozoa, Echinoidea, Holothuroidea, Ophiocistioidea, Ophiuroidea, Asteroidea 3 Obsah 1 Úvod ................................................................................................................................... 7 2 Geologie zájmového území ................................................................................................ 7 3 Ostnokožci staršího paleozoika ........................................................................................ 10 3.1 Homalozoa ................................................................................................................. 11 3.2 Pelmatozoa ................................................................................................................. 12 3.3 Eleutherozoa .............................................................................................................. 13 3.3.1 Echinozoa ........................................................................................................... 14 3.3.1.1 Echinoidea (ježovky) .................................................................................. 14 3.3.1.2 Holothuroidea (sumýši) .............................................................................. 16 3.3.1.3 Ophiocistioidea ........................................................................................... 19 3.3.2 Asterozoa ............................................................................................................ 20 3.3.2.1 Ophiuroidea (hadice)................................................................................... 20 3.3.2.2 Asteroidea (hvězdice) ................................................................................. 22 4 Eleutherzoidní echinodermata Českého masivu .............................................................. 23 4 5 6 1 ÚVOD Cílem této práce je bližší poznání eleutherozoidních ostnokožců staršího paleozoika Moravského krasu, kteří na tomto území nebyli doposudvíce studováni a navázat na předběžné taxonomické zhodnocení provedené vedoucím této práce (Kumpan 2014). 2 GEOLOGIE ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ Lesní lom je etážový kamenolom na jihu Moravského krasu, v katastrálním území Brno-Líšeň (obr. 1) a na mapovém listu 1: 25 000 Mokrá-Horákov. Přístup k němu je po 700 metrů dlouhé silnici odbočující ze silnice 373 Brno-Ochoz za hotelem Velká Klajdovka. Těženou horninou je devonský vápenec. V lomu jsou odkryty vápence macošského (devon) a líšeňského souvrství (devon a karbon) (obr. 2). Odkryv na této lokalitě zastihl hranici mezi devonem a karbonem ve východní stěně lomu. Nachází se zde famenské a tournaiské hádsko-říčské a křtinské vápence (Kalvoda & Kukal 1987). V době tvorby této práce byl lom po 20 letech opět aktivní.V podloží studovaných paleozoických sedimentů se nacházejí horniny brněnského Obrázek 1 - Poloha studované lokality (Český katastrální … - Základní mapy ČR, 2016) masivu prekambrického stáří, zahrnující především granitoidy (Dudek 1980). Paleozoický sled v jižní části Moravského krasu začíná bazálním paleozoickým klastickým souvrstvím. Jedná se 7 o světle fialové, nebo červené lokálně i nazelenalé jemně až hrubě zrnité (Dvořák & Friáková 1981) úlomkovité usazeniny suchozemského i marinního prostředí. Vyskytují se křemenné slepence, drobovité až křemenné pískovce, krystalové pískové tufy kyselého složení, petromiktní slepence a arkózovité a drobovité pískovce s arkózami (Hladil et al. 1987). Podle Skočka (1980) bazální klastika představují několik sedimentačních cyklů a odrážejí klimatické změny ve své litologii. Přichystal (1998) vyčleňuje tři litostratigrafické jednotky, a tospodnokambrické klastické sedimenty mořského původu (měnínské souvrství), převážně křemenné pískovce a slepence terestrického původu a nejistého stratigrafického zařazení a nezralá klastika, ve svrchní části devonského stáří, která mají vztah k transgresi devonského moře. Tato klastika se vyskytují v okolí studované lokality a jsou označována jako hádský slepenec (Krmíček 2006). Díky svému červenému zbarvení byly Reichenbachem (1834; no vidi, fide Krmíček 2006) Obrázek 2 - Geologická mapa zkoumané oblasti. Upraveno podleRez 2011. 8 přirovnávány k facii Old Red Sandstone. Vzhledem k absenci kaledonské orogeneze na uzemí Českého masivu, však mají jiné geotektonické postavení. V době ukládání spodno- a střednodevonských bazálních klastik se moře nacházelo severně od Moravského krasu, což dokládají břidlice stínavsko-chabičovské souvrství drahanského pánevního vývoje (Havlíček & Mergl 1990), které se s bazálními klastiky zastupují v přechodním vývoji (Chlupáč 1964). Macošské souvrství je pojmenované podle propasti Macocha. Tyto platformní a rampové vápence se nacházejí v nadloží bazálních klastik a v podloží líšeňského souvrství (Chlupáč 1964). Souvrství je tvořené tmavě až světle šedými převážně mělkovodními karbonáty tvořícími útesový komplex. Fauna tohoto souvrství je většinou bentózní a jedná se například korály, řasy a stromatopory (Zukalová & Chlupáč 1982), dokazující stáří středního až raného svrchního devonu Toto souvrství dosahuje největší mocnosti na východě Moravského krasu a to 1000 metrů (Dvořák 1978). Směrem na jih však klesá i pod 400 metrů (Hladil et al. 1987). Souvrství má tři členy a to vápence josefovské, lažánecké a vilémovické, které se opakují ve čtyřech cyklech (Dvořák – Pták 1963). V zájmovém území můžeme najít vilémovické vápence mokerského cyklu (tzv. mokerské vápence; Hladil et al. 1987). Obsahují utesové předrifové, rifové a zarifové facie (Hladil et al. 1987). Obecně se nacházejí v nadloží vápenců lažáneckých, ale mohou je i laterálně zastupovat (Zukalová 1961) a v případě mokerského cyklu (pozdně frasnská transgrese) se mohou lokálně nacházet přímo v nadloží bazálních klastik. Tyto vápence jsou masivní nebo hrubě vrstevnaté, jemnozrné až hruběji organodentritické, šedé případně světle šedé barvy (Dvořák – Pták 1963). Vyskytují se v nich stromatopory, koráli, brachiopodi, tedy hlavně bentózní fauna (Zukalová 1961). Jejich mocnost se pohybuje od několika desítek metrů až po několik stovek metrů (Zukalová & Chlupáč 1982). V nadloží macošského souvrství se nachází líšeňské souvrství. Převažují v něm karbonátové horniny s různým množstvím jemnozrnného siliciklastického materiálu. Z fosílií lze nalézt sesilně i vagilně bentózní, planktonní i nektonní skupiny. Líšeňské souvrství je v jižní části Moravského krasu členěno na dva členy a to křtinské a hádsko-říčské vápence. Křtinské vápence byly pojmenovány podle dnes neaktivního lomu ve Křtinském údolí. Jedná se o šedé, načervenalé případně zelené mikritické vápence. Jsou hlíznaté s výraznou vrstevnatostí. Množství pelitického materiálu ve vápencích kolísá a je koncentrováno ve vložkách nebo 9 laminách. Na základě sedimentárních staveb a poměrů alochemů se dá předpokládat, že sedimentovaly na mělčí části karbonátového svahu (Kumpan et al. 2013). Ve fosilních společenstvech převažují pelagické formy. Obsahují trilobity, hlavonožce (Chlupáč 1962), stromatolity a konodontovou faunu (Dvořák & Friáková 1981). Jednalo se tedy o klidné pelagické prostředí. Díky postupné regresi moře se zde nalézá i redeponovaná konodontová fauna (Dvořák & Friáková 1981). Podle fosílií se stáří pohybuje od svrchního frasnu do tournai. Mocnost křtinských vápenců se pohybuje od několika metrů až do 40m (Chlupáč 1962, Dvořák & Pták 1963). Hádsko-říčské vápence byly pojmenovány podle vrchu hády a potoka Říčka. Barva bývá šedá až tmavě šedá. Hádsko-říčské vápence jsou deskovité až lavicovité organodetritické vápence. Podobně jako u křtinských vápenců mají kolísavý podíl pelitické příměsy koncentrované v laminách či mocnějších vložkách. Obsahují také vrstvy mikritických vápenců (Hladil et al. 1987). Fauna má v mnoha případech smíšený charakter neritického a pelagického prostředí. Vyskytují se foraminifery, ostrakodi, kronoidi vyjímečně brachiopodi s trilobity. V porovnání s křtinskými vápenci tedy probíhala sedimentace v relativně neklidném prostředí (Chlupáč 1962, Dvořák & Freyer 1965) ovlivněné turbiditní sedimentací (Kalvoda et al. 1999). Hladil et al. (1987) uvádí, že podle konodontové a foraminiferové fauny jsou stáří raného famenu až středního visé. Mocnost hádsko-říčských vápenců se pohybuje okolo 200 metrů, ale může být i větší (Chlupáč 1962). 3 OSTNOKOŽCI STARŠÍHO PALEOZOIKA Kmen Echinodermata se pravděpodobně poprvé objevil již během starohor, což dokládají nálezy rodu Arkarua v mladoproterozoických sedimentech u Ediacary na jihu Austrálie (Erwin et al. 2011). Kmen však můžeme s jistotou sledovat minimálně od kambria série 3 (521 Ma), kdy se přibližně ve stejné době objevili jeho zástupci na Gondwaně a Laurentii (Zamora et al. 2013a) v podobě několika nesourodých skupin (Ctenoimbricata, Zamora et al. 2013a). Ostnokožci jsou charakterističtí pětičetně symetrickým endoskeletem, který je složen