Dem ersten Massenaussterben auf der Spur

Die erste Explosion in der Geschichte der tierischen Evolution steht bevor: Vor etwa 550 Millionen Jahren könnte Sauerstoffmangel laut Forschung zum ersten Massensterben geführt haben. Eine vergleichende Studie von Fossilien, die vor und nach der Ediacarian-Zäsur gefunden wurden, legt nahe, dass etwa 80 % der Tiere während dieser Zeit verschwanden. Besonders betroffen scheinen Personen zu sein, deren körperliche Merkmale auf einen relativ hohen Sauerstoffbedarf hindeuten. Den Forschern zufolge können verschiedene Prozesse zur Erschöpfung des Lebenselixiers führen.

Es gilt als die Ära der ersten komplexen Tiere: Das Ediacrium erstreckt sich von vor 635 Millionen Jahren bis zum Beginn des Kambriums vor 539 Millionen Jahren. Dies ist das früheste bekannte Tierfossil, das mit bloßem Auge gesehen werden kann. Dies waren Wasserorganismen, die sich stark von modernen Tieren unterschieden und manchmal seltsam aussahen. Spuren dieser ediakarischen Fauna finden sich in Ablagerungen, die sich über zwei Perioden erstrecken: das „Weiße Meer“ vor 560 bis 550 Millionen Jahren und die „Nama“ vor 550 bis 539 Millionen Jahren. Es ist überraschend, dass in den Sumpfablagerungen weniger Arten gefunden wurden als in den Gebieten des Weißen Meeres.

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Massenvernichtung bestätigt

Was den Unterschied verursachte, blieb unklar: Das Massensterben schien unmittelbar bevorzustehen, aber ältere Lagerstätten waren möglicherweise besser erhalten. „Zu diesem Zeitpunkt wurde das Aussterben bereits angenommen, aber es war immer noch eine Hypothese, also sammelten wir alle Daten, die wir hatten, um diese Behauptung zu bestätigen“, sagte Erstautor Scott Evans von Virginia Tech in Blacksburg. In ihrer Studie untersuchten und verglichen Evans und Kollegen systematisch Fossilien aus den Ablagerungen der Nama und des Weißen Meeres. Sein Hauptaugenmerk lag auf Informationen zu möglichen Unterschieden in den fossilen Bedingungen und den Eigenschaften existierender Tiere.

Den Forschern zufolge war aus ihren Ergebnissen grundsätzlich ersichtlich, dass es fast keinen Unterschied in der Entstehung der beiden Ediacara-Fossilienvorkommen gab. Die beiden Ökosysteme können grundlegend ähnlich sein. Daher glauben Wissenschaftler, dass die geringe Biodiversität der Nama-Formation keine Anomalie ist, sondern ein Rückgang der Fauna dieser Zeit. Insbesondere fanden sie heraus, dass nur 14 der 70 Gattungen, die in Ablagerungen im Weißen Meer gefunden wurden, in der Nama-Formation vorhanden sind, was auf einen relativ schnellen Verlust von 80 Prozent der Arten hinweist. Dies deutet auf ein Ausmaß hin, das mit dem späterer Massensterben vergleichbar ist.

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Symptome von Sauerstoffmangel

Wie das Team weiter berichtete, fanden sie beim Vergleich der Eigenschaften der Tiere ein interessantes Muster: Überlebende der Zäsur hatten ein relativ großes Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, wodurch sie vermutlich mehr Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen konnten. „Menschen, die gezeigt haben, dass ihr Körper von großen Mengen an Sauerstoff abhängig ist, scheinen von dem Massensterben schwer getroffen worden zu sein. “Dies deutet darauf hin, dass es wie kein anderes in der geologischen Geschichte durch Umweltveränderungen ausgelöscht wurde”, sagte Evans.

Aber was verursachte die Abnahme der Sauerstoffversorgung? „Wir können es nicht mit Sicherheit sagen. Es könnte Vulkanausbrüche, tektonische Plattenbewegungen, Asteroideneinschläge, andere Ereignisse oder eine Kombination davon geben“, sagte Evans. Daher können verschiedene Szenarien zu einer reduzierten Sauerstoffverfügbarkeit führen, was den Unterschied zwischen der Ediacara-Fauna vor und nach 550 Millionen Jahren zeigt. „Grundsätzlich ist jedoch klar, dass abiotische Einflüsse in der 570-Millionen-jährigen Geschichte des Lebens auf unserem Planeten einen signifikanten Einfluss auf die Diversitätsmuster hatten“, schreiben die Autoren.

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Wissenschaftler schlussfolgern, dass das Massensterben in Ediacara für die zukünftige Entwicklung des Lebens wichtig gewesen sein könnte. Denn Wendepunkte in der Erdgeschichte werden als wichtige Schritte in der Evolution des Lebens auf unserem Planeten bezeichnet. „Letztendlich könnte eine Aussterbewelle vor 550 Millionen Jahren den Weg für die Evolution der Tiere, wie wir sie heute kennen, geebnet haben“, sagte Evans.

Quelle: Virginia Tech, Artikel: Proceedings of the National Academy of Sciences, doi: 10.1073/pnas.2207475119

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