Nummulite - Νουμμουλίτης - Fossils from Nicosia, Cyprus

  See also 

All about Cyprus - Όλα για την Κύπρο.

Family: Nummulitidae

Photos Nicosia  by George Konstantinou

Below in English

Nummulites sp. – Απολιθώματα από τη Λευκωσία, Κύπρος

Κείμενο: Γιώργος Κωνσταντίνου

Ένας γιγάντιος μονοκύτταρος οργανισμός

Τα απολιθώματα που παρουσιάζονται σε αυτή την ανάρτηση ανήκουν στο γένος Nummulites, ένα εξαφανισμένο γένος μεγάλων βενθικών τρηματοφόρων της οικογένειας Nummulitidae.

Παρόλο που τα απολιθώματα μοιάζουν με μικρά κοχύλια ή πεπλατυσμένους δίσκους, δεν δημιουργήθηκαν από μαλάκια. Κάθε νουμμουλίτης αποτελούσε το ασβεστιτικό κέλυφος, γνωστό επιστημονικά ως test, ενός μονοκύτταρου οργανισμού.

Τα τρηματοφόρα είναι ευκαρυωτικοί οργανισμοί που κατασκευάζουν ένα περίπλοκο κέλυφος αποτελούμενο από διαδοχικούς θαλάμους. Το Nummulites συγκαταλέγεται στα μεγαλύτερα τρηματοφόρα που εμφανίστηκαν στο απολιθωμένο αρχείο.

Η ονομασία Nummulites

Το γένος Nummulites καθιερώθηκε επιστημονικά από τον Jean-Baptiste Lamarck το 1801.

Η ονομασία προέρχεται από τη λατινική λέξη nummulus, που σημαίνει «μικρό νόμισμα». Αναφέρεται στο χαρακτηριστικό κυκλικό και πεπλατυσμένο σχήμα των απολιθωμάτων.

Όταν παρατηρούνται εξωτερικά, πολλά δείγματα μοιάζουν με μικρά πέτρινα νομίσματα. Όταν κοπούν κατά μήκος του κεντρικού τους επιπέδου, αποκαλύπτεται η περίπλοκη σπειροειδής εσωτερική κατασκευή τους.

Φακοειδές και δισκοειδές κέλυφος

Το ασβεστιτικό κέλυφος του Nummulites είναι κατά κανόνα αμφίκυρτο και φακοειδές. Ανάλογα με το είδος και το στάδιο ανάπτυξης, μπορεί να είναι λεπτό και δισκοειδές ή παχύτερο και περισσότερο διογκωμένο.

Το εξωτερικό περίγραμμα είναι συνήθως κυκλικό, ενώ το περιφερειακό άκρο μπορεί να είναι αιχμηρό, στρογγυλεμένο ή ελαφρώς πεπλατυσμένο.

Η επιφάνεια μπορεί να εμφανίζεται σχετικά λεία ή να διατηρεί λεπτές γραμμές, δικτυωτά σχήματα, κοκκώσεις και άλλα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την εσωτερική διάταξη των θαλάμων και των διαφραγμάτων.

Η μορφή και η γλυπτική της επιφάνειας προσφέρουν χρήσιμες πληροφορίες, αλλά η ασφαλής αναγνώριση ενός είδους απαιτεί συνήθως και εξέταση της εσωτερικής δομής.

Μια σπείρα με πολυάριθμους θαλάμους

Η ανάπτυξη του κελύφους άρχιζε από έναν αρχικό θάλαμο στο κέντρο. Καθώς ο οργανισμός μεγάλωνε, δημιουργούσε συνεχώς νέους θαλάμους σε επίπεδη σπειροειδή διάταξη γύρω από τους προηγούμενους.

Κάθε νέα περιέλιξη αύξανε τη διάμετρο του κελύφους. Οι θάλαμοι χωρίζονταν μεταξύ τους με λεπτά ασβεστιτικά διαφράγματα που ονομάζονται septa.

Η σπειροειδής διάταξη μπορούσε να περιλαμβάνει μεγάλο αριθμό περιελίξεων και εκατοντάδες επιμέρους θαλάμους. Εξωτερικά, το απολίθωμα φαίνεται συμπαγές· στο εσωτερικό του όμως διατηρεί ένα εξαιρετικά οργανωμένο δίκτυο χώρων.

Η μορφή των θαλάμων, η πυκνότητα των περιελίξεων, η καμπυλότητα των διαφραγμάτων και η συνολική αναλογία της σπείρας αποτελούν βασικά διαγνωστικά χαρακτηριστικά.

Τα τρήματα του κελύφους

Η επιστημονική ονομασία Foraminifera προέρχεται από τις λατινικές λέξεις foramen, που σημαίνει άνοιγμα ή τρήμα, και ferre, που σημαίνει φέρω.

Το κέλυφος διέθετε πολυάριθμα μικροσκοπικά ανοίγματα. Μέσα από αυτά προέβαλλαν λεπτές κυτταροπλασματικές προεκτάσεις, οι οποίες ονομάζονται δικτυοπόδια.

Τα δικτυοπόδια σχημάτιζαν ένα λεπτό δίκτυο γύρω από το κέλυφος. Χρησιμοποιούνταν για τη συλλογή τροφής, την αλληλεπίδραση με το υπόστρωμα, περιορισμένη μετακίνηση και την ανταλλαγή ουσιών με το περιβάλλον.

Επομένως, το κέλυφος δεν ήταν ένα πλήρως κλειστό περίβλημα αλλά μια σύνθετη κατασκευή που επέτρεπε στο κύτταρο να επικοινωνεί με το θαλάσσιο περιβάλλον.

Ζωή στον φωτεινό θαλάσσιο πυθμένα

Τα Nummulites ζούσαν πάνω στον πυθμένα ρηχών, θερμών και καλά φωτισμένων θαλασσών.

Προτιμούσαν καθαρά θαλάσσια περιβάλλοντα, στα οποία το φως μπορούσε να φτάσει μέχρι το υπόστρωμα. Οι συνθήκες αυτές συνδέονται με την παρουσία συμβιωτικών φωτοσυνθετικών μικροοργανισμών μέσα ή γύρω από το κύτταρό τους.

Οι συμβιωτικοί οργανισμοί αξιοποιούσαν το ηλιακό φως για φωτοσύνθεση και παρείχαν μέρος της παραγόμενης ενέργειας στον ξενιστή. Το τρηματοφόρο τους πρόσφερε προστασία και πρόσβαση σε θρεπτικά συστατικά.

Αυτή η συνεργασία βοήθησε τα Nummulites να αναπτύσσουν κελύφη πολύ μεγαλύτερα από εκείνα των περισσότερων άλλων μονοκύτταρων οργανισμών.

Δύο διαφορετικές μορφές του ίδιου είδους

Ο κύκλος ζωής των μεγάλων τρηματοφόρων περιλαμβάνει εναλλαγή γενεών. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει δύο μορφολογικά διαφορετικούς τύπους κελύφους μέσα στο ίδιο είδος.

Η μεγαλοσφαιρική μορφή αρχίζει την ανάπτυξή της με έναν σχετικά μεγάλο αρχικό θάλαμο. Συνήθως δημιουργεί μικρότερο συνολικό κέλυφος και λιγότερες περιελίξεις.

Η μικροσφαιρική μορφή ξεκινά με έναν πολύ μικρό αρχικό θάλαμο, αλλά μπορεί να σχηματίσει περισσότερες περιελίξεις και να φτάσει σε πολύ μεγαλύτερη τελική διάμετρο.

Οι δύο μορφές μπορούν να μοιάζουν τόσο διαφορετικές ώστε, χωρίς εξέταση της εσωτερικής τους δομής, να θεωρηθούν λανθασμένα διαφορετικά είδη.

Γιατί χρειάζεται εσωτερική τομή

Η εξωτερική μορφή ενός νουμμουλίτη δεν είναι πάντοτε αρκετή για αναγνώριση σε επίπεδο είδους.

Οι παλαιοντολόγοι εξετάζουν λεπτές τομές του κελύφους σε δύο βασικές κατευθύνσεις. Η ισημερινή τομή περνά κατά μήκος του επιπέδου περιέλιξης και αποκαλύπτει τη σπείρα, τους θαλάμους και τα διαφράγματα. Η αξονική τομή τέμνει κάθετα το κέλυφος και δείχνει το πάχος, την κυρτότητα και τη διάταξη των εσωτερικών στρωμάτων.

Για την αναγνώριση εξετάζονται:

• η διάμετρος και το πάχος του κελύφους,
• το μέγεθος του αρχικού θαλάμου,
• ο αριθμός και η πυκνότητα των περιελίξεων,
• το ύψος και το μήκος των θαλάμων,
• η μορφή των διαφραγμάτων,
• η κατασκευή του περιθωρίου,
• και η εξωτερική επιφανειακή γλυπτική.

Επειδή τα συγκεκριμένα δείγματα δεν έχουν εξεταστεί με λεπτές τομές και μορφομετρικές μετρήσεις, καταγράφονται με ασφάλεια ως Nummulites sp.

Εξάπλωση κατά το Παλαιογενές

Το γένος Nummulites γνώρισε τη μεγαλύτερη εξάπλωση και ποικιλομορφία του κατά το Παλαιογενές και ιδιαίτερα κατά το Ηώκαινο.

Τα θερμά και ρηχά νερά του αρχαίου ωκεανού της Τηθύος παρείχαν εκτεταμένα κατάλληλα ενδιαιτήματα. Απολιθώματα του γένους βρίσκονται σήμερα σε πετρώματα της περιοχής της Μεσογείου, της Ευρώπης, της βόρειας Αφρικής και της νοτιοδυτικής Ασίας.

Η γρήγορη εξέλιξη διαφορετικών ειδών και η ευρεία γεωγραφική τους εξάπλωση καθιστούν τα Nummulites ιδιαίτερα χρήσιμα στη βιοστρωματογραφία.

Χρήση ως απολιθώματα-οδηγοί

Διαφορετικά είδη Nummulites εμφανίστηκαν και εξαφανίστηκαν σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Η παρουσία τους μέσα σε ένα γεωλογικό στρώμα μπορεί επομένως να βοηθήσει στον προσδιορισμό της σχετικής ηλικίας του.

Η αναγνώριση πρέπει να γίνεται σε επίπεδο είδους και να βασίζεται σε διαγνωστικά μορφολογικά χαρακτηριστικά. Η απλή παρουσία του γένους δεν προσφέρει πάντοτε την ίδια χρονολογική ακρίβεια.

Τα Nummulites χρησιμοποιούνται επίσης για τη συσχέτιση θαλάσσιων πετρωμάτων από διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές που σχηματίστηκαν κατά την ίδια περίπου χρονική περίοδο.

Νουμμουλιτικός ασβεστόλιθος

Σε ορισμένες αρχαίες θάλασσες, τα Nummulites αναπτύσσονταν σε τεράστιους αριθμούς. Μετά τον θάνατό τους, τα ασβεστιτικά κελύφη συσσωρεύονταν στον θαλάσσιο πυθμένα.

Η συνεχής συσσώρευση, ταφή και συμπίεσή τους δημιούργησε πετρώματα γνωστά ως νουμμουλιτικοί ασβεστόλιθοι.

Σε αυτά τα πετρώματα, τα απολιθώματα μπορεί να είναι τόσο πολυάριθμα ώστε να αποτελούν σημαντικό μέρος της ίδιας της μάζας του ασβεστόλιθου.

Νουμμουλιτικοί ασβεστόλιθοι του Ηωκαίνου χρησιμοποιήθηκαν ως οικοδομικό υλικό στην αρχαία Αίγυπτο. Πολλοί από τους ασβεστολιθικούς ογκόλιθους των πυραμίδων της Γκίζας περιέχουν ορατά κελύφη Nummulites.

Ταξινόμηση

Βασίλειο: Chromista
Υποβασίλειο: Harosa
Ενδοβασίλειο: Rhizaria
Συνομοταξία: Foraminifera
Ομοταξία: Globothalamea
Υφομοταξία: Rotaliana
Τάξη: Rotaliida
Υπεροικογένεια: Nummulitoidea
Οικογένεια: Nummulitidae Blainville, 1825
Γένος: Nummulites Lamarck, 1801
Είδος: Απροσδιόριστο
Αναγνώριση: Nummulites sp.
Κοινή ονομασία: Νουμμουλίτης

Nummulites sp. – Fossils from Nicosia, Cyprus

Text by George Konstantinou

A Giant Single-Celled Organism

The fossils presented in this post belong to Nummulites, an extinct genus of large benthic foraminifera in the family Nummulitidae.

Although the fossils resemble small shells or flattened discs, they were not produced by molluscs. Each nummulite represents the calcareous test of a single-celled organism.

Foraminifera are eukaryotic organisms that construct complex tests composed of successive chambers. Nummulites includes some of the largest foraminifera known from the fossil record.

The Name Nummulites

Jean-Baptiste Lamarck established the genus Nummulites in 1801.

Its name derives from the Latin nummulus, meaning “small coin,” and refers to the characteristic rounded and flattened form of the fossils.

Externally, many specimens resemble small stone coins. When cut along their central plane, they reveal an intricate spiral internal structure.

Lenticular and Disc-Shaped Test

The calcareous test of Nummulites is generally biconvex and lens-shaped. Depending on the species and growth stage, it may be thin and disc-like or thicker and more inflated.

Its outline is usually circular, while the peripheral margin may be sharp, rounded or slightly flattened.

The surface may appear comparatively smooth or preserve fine lines, reticulate patterns, granules and other features related to the internal arrangement of chambers and septa.

External form and ornamentation provide useful information, but dependable species identification normally requires examination of the internal structure.

A Spiral Containing Numerous Chambers

Test development began with an initial chamber at the centre. As the organism grew, it continually added new chambers in a flat spiral around the earlier ones.

Each additional whorl increased the diameter of the test. Thin calcareous walls known as septa separated the chambers.

The spiral could contain numerous whorls and hundreds of individual chambers. Although the fossil appears solid externally, its interior preserves a highly organised network of spaces.

Chamber form, whorl density, septal curvature and the proportions of the spiral are important diagnostic characters.

Openings Through the Test

The scientific name Foraminifera derives from the Latin foramen, meaning an opening, and ferre, meaning to bear.

The test possessed numerous microscopic openings. Fine extensions of cytoplasm known as reticulopodia projected through them.

The reticulopodia formed a delicate network around the test and were used to collect food, interact with the substrate, achieve limited movement and exchange substances with the surrounding environment.

The test was therefore not a completely closed container but a complex structure through which the cell communicated with seawater.

Life on the Illuminated Sea Floor

Nummulites lived on the bottom of shallow, warm and well-illuminated seas.

They favoured clear marine environments in which sunlight could reach the substrate. These conditions are associated with the presence of symbiotic photosynthetic microorganisms within or around their cells.

The symbionts used sunlight for photosynthesis and supplied part of the resulting energy to their host. The foraminifer provided protection and access to nutrients.

This relationship helped Nummulites produce tests much larger than those of most other single-celled organisms.

Two Forms of the Same Species

The life cycle of large foraminifera involves an alternation of generations that can produce two morphologically different test forms within the same species.

The megalospheric form begins with a relatively large initial chamber. It generally develops a smaller total test with fewer whorls.

The microspheric form begins with a very small initial chamber but may produce more whorls and attain a much larger final diameter.

The two forms can appear sufficiently different to be mistaken for separate species unless their internal structures are examined.

The Need for Internal Sections

The external appearance of a nummulite is not always sufficient for species-level identification.

Palaeontologists study thin sections in two principal orientations. An equatorial section follows the coiling plane and reveals the spiral, chambers and septa. An axial section cuts vertically through the test and shows its thickness, convexity and internal layering.

Identification considers:

• test diameter and thickness;
• size of the initial chamber;
• number and density of the whorls;
• chamber height and length;
• septal form;
• construction of the margin;
• and external surface ornamentation.

Because the specimens presented here have not been examined using thin sections and morphometric measurements, they are safely recorded as Nummulites sp.

Palaeogene Distribution

The genus Nummulites reached its greatest distribution and diversity during the Palaeogene, particularly the Eocene.

The warm, shallow waters of the ancient Tethys Ocean provided extensive suitable habitats. Fossils of the genus now occur in rocks across the Mediterranean region, Europe, northern Africa and southwestern Asia.

The rapid evolution of different species and their broad geographic distribution make Nummulites particularly useful in biostratigraphy.

Use as Index Fossils

Different species of Nummulites appeared and disappeared during particular intervals of geological time. Their occurrence within a rock layer can consequently assist in determining its relative age.

Identification must be made at species level and supported by diagnostic morphological characters. The presence of the genus alone does not always provide the same chronological precision.

Nummulites can also be used to correlate marine rocks in separate geographic regions that formed during approximately the same period.

Nummulitic Limestone

In some ancient seas, Nummulites occurred in enormous numbers. After death, their calcareous tests accumulated on the sea floor.

Continued accumulation, burial and compaction produced rocks known as nummulitic limestones.

The fossils can be so abundant that they form a substantial part of the limestone itself.

Eocene nummulitic limestone was used as building material in ancient Egypt. Many limestone blocks in the pyramids of Giza contain visible Nummulites tests.

Classification

Kingdom: Chromista
Subkingdom: Harosa
Infrakingdom: Rhizaria
Phylum: Foraminifera
Class: Globothalamea
Subclass: Rotaliana
Order: Rotaliida
Superfamily: Nummulitoidea
Family: Nummulitidae Blainville, 1825
Genus: Nummulites Lamarck, 1801
Species: Undetermined
Identification: Nummulites sp.
Common name: Nummulite