Wissenschaft
Massensterben - 3. Devon

Einleitung

Diese Buchreihe ist vollständig neu überarbeitet und bebildert. (04.2015)

Vor ca. 377 Millionen Jahren ereignete sich ein ungeheures Massensterben, das beinahe unsere Existenz vernichtet hätte. Im Gegensatz zu den plötzlichen, erdumspannenden und sofort wirksamen Unglücken, kam das Unheil schleichend, hinterfotzig und gnadenlos auf unseren Trabanten. Ein echtes Killerszenario. Und dies ausgerechnet in einem entscheidenden Quantensprung der Entwicklung des Lebens, nämlich der ersten

Schritte an Land.

Wie in der ganzen Buchreihe sind Kommentare, auch von Besuchern, ausdrücklich erwünscht

(aktualisiert: 11.05.2018)

Copyright: G.v.Tetzeli

Cover: G.v.Tetzeli; Monika Heisig

Internet:

www.welpenweste.de

>

Das Zeitalter der Fische

Das Devon ist die vierte geochronologische Periode innerhalb des Paläozoikums.

Einfach ausgedrückt handelt es sich um die Zeitperiode von vor 416 – 359 Millionen Jahren. Die Namensgebung verdanken wir der englischen Grafschaft Devon und wurde von den englischen (welche sonst) Wissenschaftlern Murchison und Sedgwick in die Literatur eingebracht.

Auf unserer Erde vor ca. 380 Millionen Jahren befand sich ein großer Kontinent in der Nähe des Südpols. Ansonsten zierten unseren Wasserplaneten eine Vielzahl von Inseln. Um sie herum und in den Flachgewässern des

Kontinentalschelfs sprudelte das Leben.

Die Entwicklung des Lebens hatte enorme Fortschritte gemacht und Einiges an

„Erfindungen“ aus dieser Zeit hat sich bis heute erhalten.

Das Devon ist als Zeitalter der Fische bekannt. Sie stellte die am weitesten entwickelte Tierart dar. Besonders die „Plattenfische“ waren weit verbreitet und kamen in einer großen Artenvielfalt vor. Da gab es kleine Vertreter von nur 10-30 Zentimeter und Ungeheuer, die so groß wie ein Reisebus waren.

Aber schauen wir uns erst einmal an Land um. Es gab bereits die Landbesiedelung. Sie war aus heutiger Sicht recht bescheiden. Gut, es gab schon Insekten, also Krabbler, Kerbtiere, die ein wenig an Ameisen und Käfer erinnerten, aber das war’s dann schon.

Aber halt!

Der Fund von eopterum devonikum scheint zu bestätigen, dass Insekten zum ersten Mal fliegen konnten.

(Der Fund weist anatomisch auf ein flugfähiges insekt hin. Leider fehlen Abdrücke von Flügeln.)

Viele verschiedene Pflanzen fanden sich nicht ein. Vor allem Moose und erste Farne begrünten die Umwelt. Es war tropisch heiß und feucht. Süßwasser war reichlich

vorhanden und auf dem Kontinent geht man in den Randbereichen von einer Seenlandschaft aus. Blüten waren noch nicht erfunden und so erstaunt es, dass wir richtige Regenwälder vorfinden. Die Kombination Süßwasser, hohe Temperatur und grenzenlose Wachstumsmöglichkeit brachten riesige Wälder hervor, die sich allerdings von den heutigen deutlich unterschieden haben. Vor allem Moose, riesige Bärlapp-, Stachelhalm-Gewächse und Farne begrünten das Land.

Die Neuerung:

Zum ersten Mal traten außer Gefäßsporen-pflanzen nun Samenpflanzen auf.

Besonders begeistert sind die Wissenschaftler von Archaeoperis, dem ersten wirklichen Baum.

Eigentlich ist er eher ein Baumfarn, der wohl um die 30 Meter Höhe erreichte und durchaus 50 Jahre alt werden konnte.

(die ähnliche Bezeichnung mit Archeopterix

dürfte kein Zufall sein, weil es sich ebenfalls um eine Übergangsform handelt). Versteinert wurden Äste und Zweige gefunden.

(Riesenschachtelhalme)

(Rekonstruierte Landschaft)

Da es keine Pflanzenfresser gab, wucherten die Wälder wie wild.

Was wenige wissen, aber von einigen Wissenschaftlern als einschneidend wichtig erachtet wird, ist das erste Vorkommen von Pilzsporen (Phycomyceten) und Pilzen.. Ein Verteilungsdurchbruch in der Pflanzenwelt.

Tektonisch wissen wir wenig, daher ist davon auszugehen, dass die Landmassen ziemlich flach waren. Einzelne Vulkankegel und von früherer Tektonik herrührende Gebirgszüge mögen emporgeragt sein.

Hinsichtlich des Meeres wissen wir über die Strömungsverhältnisse ebenfalls wenig. Ein großer Kontinent und viele, aber einzelne Inseln am Äquator, die bieten wenig Hinweise. Allerdings war der Mond erheblich näher und die Erde drehte sich schneller. Das muss zu Sumpfgebieten an den Landrändern geführt haben und Gezeitenströme, sowie Erddrehungseinflüsse auf die Gewässer (Curiolisablenkung) waren bestimmt grandioser, als in heutiger Zeit. Das Durchmischen von kaltem Tiefenwasser und

wärmeren Oberflächen ist durchaus anzunehmen, allein schon durch die gewaltigen Tiden möglich. In flachen Gewässern mag es geflutscht haben. Und flach waren zumindest die Zwischenmeere.

Dank der sprießenden Urwälder machte das aber nichts, denn der Sauerstoffgehalt nahm dramatisch zu. Eine Entwicklung die aber auch nachteilige Folgen hatte, denn der Verbrauch von Kohlendioxyd und das Produzieren von Sauerstoff brachte die Gasergonomie ordentlich durcheinander.

Das pflanzliche Vergehen hatte entsprechend riesiges Ausmaß. Es gab natürlich noch keine Pflanzenfresser und Verwerter dieses abgestorbenen Modder gab es ebenfalls nicht.

Übrigens verdanken wir dem Verotten der Bäume die ältesten Kohlefläze. Sie rühren alle aus der damaligen Zeit.

Insgesamt war die Sache fad bis eintönig. Grün an Land, warm wohlig und sonst nur ein paar Insekten. Im Wasser allerdings ging es hoch her.

Im Wasser tummelten sich die Fische. Dies galt auch vielleicht schon sogar für das Süßwasser. Dies gilt zum damaligen Zeitpunkt aber noch nicht als gesichert. Weite Riffe durchzogen das Meer.

Unser gepanzerter Reisebus, wie oben erwähnt, mit Namen Dunkleosteus war der ultimative Räuber der Meere.

Seine Schwanzflosse war sichelförmig, wie die des heutigen Katzenais. Daher wird erschnell

und wendig gewesen sein, wenn er angriff.

(Dunkleosteus)

Der Prädator muss bis zu einer Tonne Gewicht und bis 10-12 Meter erreicht haben. Eigentlich

gehörte er zu der Gruppe der Kiefermäuler. Er besaß keine Zähne. Das machte ihn aber nicht wirklich sympathischer. Während ein Hai mit denZähnen Beute zersägt, schnappte der gezackte Kiefer eines Dunkleosteus zu und zerschnitt das Opfer in Teile, wie eine Beißzange.

Die gehackten Einzelteile wurden herunter gewürgt und Unverdauliches später herausgekotzt. Der Beissdruck braucht sich vor heutigen Maschinen nicht zu verstecken. Er ist dem Kaudruck eines Tyrannosaurus aus späterer Ära gleichzusetzen und war einfach gewaltig. Der gefundene versteinerte Kopf weist Panzerplatten auf, die den Schädel umschließen. Daher wird diese Art den sog.

Panzerfischen zugeordnet. Es muss sehr viele verschiedene Arten davon gegeben haben. Wer waren nun seine armen Opfer?

Es war eigentlich alles, was nicht niet und nagelfest war.

(Rekonstruktion Meereslandschaft)

Dazu gehörten kleinere Artverwandte und Stachelhaie, Rochen. Sie sind

zusammengefasst in sog. Holocephali, also Knorpelfische. Dazu gab Lungenfische und sog. Fleischflosser. Auch der berühmte Quastenflosser, der noch heute existiert, war eine feine Mahlzeit. Alle diese Fische erreichten eine Größe von bis zu 2 Metern und waren der Fleischgarant für unseren Killer.

Die Vielfalt der Fische muss groß gewesen sein. Man nimmt Schwarmbildung an.

Die Fortpflanzung erfolgte mit Eiablage. Diese wurden dann durch umherschwänzelnde Männchen befruchtet, eine Technik, die bis heute Bestand hat.

Die ersten Vorläufer der Haie taten sich gütlich. Während Sphenacanthus noch nicht

so recht Hai-mäßig aussieht, zeigt Glikmanius schon ein echtes Hai-Aussehen.

(Sphenacanthus)

(Gilkmanius)

Natürlich gab es kleinere Fische, die größeren zum Opfer fielen. Die Befunde sind leider spärlich, aber es wurden welche gefunden.

(Das Undankbare an der Archäologie. Das entdeckte Kleinfischchen interessiert die Öffentlichkeit nicht).

Wir gehen weiter in der Nahrungskette. Wovon ernährten sich die kleineren Fische?

Es gab Muscheln und Schnecken, Tintenfische. Zum ersten mal gab es den Trick durch Tinte Fressfeinden Sicht und Geruch zu rauben.

Welche Tierarten genau sich von Kleinstlebewesen ernährten, liegt uns nur spärlich vor. Es liegt daran, dass es kaum Fossilien geben kann. Weichteile erhalten sich einfach nicht. Aber wir wissen von enormer Aktivität der Korallen, weil sie uns durch ihre Kalkeinlagerungen Beweise liefern. Korallenbildende Tiere, ähnlich den

Röhrwürmern müssen existiert haben, ebenso wie Schwämme und Kleinstlebewesen. Darunter wurden z.B. Tentakuliten gefunden, die dem heutigen Krill entsprochen haben müssten. Sie hatten ein kalkhaltiges Gehäuse, wie Spitztüten und wurden von ein paar Millimetern bis 10 cm lang.

Es war also die ganze Nahrungskette versorgt, zumal es Korallen einen perfekte, quirrligen Lebensraum bot, durchaus vergleichbar mit heutigen,tropischen Gewässern. Am bekanntesten sind diese Korallen der Hydrozoa Klasse. Sie kamen als Einzelgänger vor, aber auch als Koloniekorallen. Sie fingerten Beute durch Tentakeln aus ihrer Umgebung. Es muss also Strömungen gegeben haben, denn ansonsten

habe ich als Koralle keine Chance vorbeitreibende Beute zu erhaschen. Ich vermute, dass es vor allem Gezeitenströme waren, die solch einen Sog verursacht haben, denn der Mond war uns, wie bereits erwähnt, noch sehr viel näher.

Die dem Laien als bekanntesten Vertretern gelten die Amoniten.

Sie erschienen im Devon und starben erst mit den Dinosauriern aus. (Vor 65 Mio. Jahren).

(Rekonstruktion Amoniten)

Alles in Allem ging es ruhig und gesittet zu, sofern man das Fressen und gefressen

Werden als darwinistisches Prinzip akzeptiert.

Aber eines ist sensationell! Unter den interessantesten Fossilien befinden sich die Tetrapoden, also die Vierfüsser, die unsere Vorfahren sein sollen.

Eusthenopteron war einer dieser Vertreter.

(Quastenflosser Eustenopteron vor 365 Mio. Jahren)

Gogonasus war bereits eine Weiterentwicklung, zumindest hinsichtlich des

Knochenaufbaus der "Hände". Er sah immer noch wie ein Fisch aus und wurde gut erhalten 2005 entdeckt. Einem Amphibium sieht er noch nicht so ähnlich. Erste Patschversuche an Land sagt man ihm nach.

(1970 wiederentdeckt: Quastenflosser )

(Gogonasus)

Bei der Röntgenanalyse stellte sich heraus, dass Gogonasus vor 380 Millionen Jahren schon stark erweiterte Atemlöcher im Bereich der Kiemen hatte.

(Tiktaalik mit von Flossen umgebauten Patschfüßen)

Schon hier zeigte sich eine ähnliche

Anordnung der Brustflossen, wie bei Tiktaalik.

Der 2006 entdeckte Tiktaalik, der vor 375 Millionen Jahren lebte, ist der erste, echte Evolutionsversuch sich an Land zu begeben. Diese Übergangsform konnte natürlich noch nicht Laufen, aber er konnte sich wohl ein wenig aufrichten. Und er dürfte schon in der Lage gewesen sein Luft zu atmen, zumindest ergänzend. Doch aus der Zeit zwischen 360 und 345 Millionen Jahren kennt man keine entsprechenden Fossilien.

Die Paläontologen sprechen von der Romer-Lücke:

"Es ist, als ob die Geschichte der Besiedelungdes festen Landes eine Pause gemacht hätte."

Auch der Ichthyostega gilt als erstes

Landwirbeltier, das zumindest teilweise an Land leben konnte.  Sein Fossil, das nur teilweise erhalten ist, wird auf ein Alter von 370 Millionen Jahre geschätzt.

(Ichteostega)

Die BBC Dokumentation erwähnt Tiktaalik und zeigt, wie das Fischchen sich aus dem Meer an Land paddelt.

Hier streiten sich die Wissenschaftler. Die Füße entwickelten sich, weil man begann sich an Land zu robben, sagen die Einen.

Neuere Erkenntnisse scheinen das zu widerlegen. Die Gliedmaßen entstanden im Wasser, dann erst begab man sich ans Land.

Begründet wird dies, weil sich im Süßwasser Fische festhielten, um ohne viel Aufwand der Flussstömungen zu trotzen.

Demzufolge müssten Tiktaalik und auch Ichteostega wahrscheinlich dem Süßwasser entstiegen sein.

Auf geht's zur Landeroberung!

Es kam anders.

Die Katastrophe

Genau genommen müsste man von mehreren Ereignissen sprechen, welche eine dramatische Verkettung auslösten.

Da spricht man von dem Kellwasser Ereignis und rund 80 Millionen Jahre später vom Hangenberg-Event.

Da nun die Ursachen immer noch heftig diskutiert werden, will ich versuchen dazu meine Theorie vorzustellen, die viele der angeführten Aspekte vereint. Sie ist praktisch eine Zusammenfassung dessen, welche der Großteil der Wissenschaftler für wahrscheinlich hält.

Es besteht nämlich eine Diskrepanz.

Einerseits gabe es Wärme und einen enorm hohen Sauerstoffgehalt, andererseits soll das Leben im Wasser praktisch erstickt worden sein.

Zuerst könnte durch die Plattentektonik unterseeische Vulkane als Verursacher herhalten. Sie spieen Gase aus, welche das Kohlendioxyd in der Atmosphäre anreicherte und auch einschneidende Aschewolken produzierten.

Mangan, der Kohelendioxidproduzent und Klimakiller schlechthin, könnte ebenfalls freigesetzt worden sein. Das würde erklären, dass der Pflanzenbewuchs außerordentlich zunahm, aber auch, dass im Meer der Sauerstoffgehalt abnahm.

Wir haben also ein relativ warmes Klima und

riesige Wälder. Nun produzierten die Pflanzen sehr viel Sauerstoff und verbrauchten Kohlendioxyd, also die Treibhausgase. Es müsste eigentlich einen Sauerstoffüberhang gegeben haben. Das führte schließlich zur Abkühlung des Planeten und die Pflanzen verrotteten in starkem Maße, so dass sich praktisch Brackwasser und Sümpfe bildeten, die auch dem Meer Sauerstoff durch Trübwasserströme entzogen. Auch eine vermehrte Algenbildung ist denkbar. Dies führte zum Abtöten der Fischeier, praktisch ein Ersticken. Ein Ersticken durch zu hohen Sauerstoffgehalt? Ein Paradoxon. Vermutlich (es ist nicht eindeutig bewiesen) vergletscherte ein Teil von Gondwana. Dadurch wurde Wasser gebunden, der

Meeresspiegel sank und legte große Sumpfgebiete frei. Dort starben verstärkt die Pflanzen ab und produzierten weiteren Faulschlamm. Die Fische erstickten.

Der Beweis dafür und auch die Namensgebung rührt von dunklen, kohlenstoffhaltige Gesteinsablagerungen her, die im Kellwassertal gefunden wurden.

Der Hangenberg-Schiefer im Hasselbachtal weist auf umwälzende, anoxische (ein ganz geringer Sauerstoffgehalt) Anomalien hin.

Und weil man sich nicht ganz so sicher ist, wird auch noch ein Asteroiteneinschlag als Ursache mit angeführt.

Was aber konnte ein dermaßenes Sterben wirklich auslösen.

Ich nehme an, dass sich Methan gelöst hatte.

Die Temperaturen der damaligen Zeit geben es her. Über einen längeren Zeitraum vergiftete er die Athmosphäre. Gerade der usprünglich hohe Sauerstoffanteil könnte zur Verpuffung, sogar um eine Erdumspannende Gasexplosion geführt haben. Zusammen mit Aerosolen gab es damals einen Weltenbrand. Wenn nun der Sauerstoffanteil in Nullkommanix verpuffte, sind die Ausmaße der Katastrophe durchaus zu erklären.

Das Szenario ist zumindest nicht ausgeschlossen.

Praktisch alles Leben der Tiere spielte sich im Wasser ab und so waren die Folgen fürchterlich.

Es bedeutete das Ende von 50% aller Arten!

Besonders in der Gegend des Äquators gab es kein Leben mehr. Eine einzige Einöde.

(Korallenverödung durch Ersticken)

Auch gab es keine Nachfolger von Tektaalik,

denn er fiel dem Massensterben ebenfalls zum Opfer und es dauerte Jahrmillionen, bis der Landgang erneut in Angriff genommen wurde.

Die ersten Amphibien tauchten wohl erst vor 338 Millionen Jahren auf, also rund 20 Millionen(!) Jahre später.

Entscheidend war es, dass Quastenflosser und Lungenfische überlebten. Sie gelten auf Grund des Skelettbaus als Vorgänger der Amphibien.

[Einschub aktuell: Veröffentlichung Geology, 2018

Es fanden sich nun Hinweise, dass eine riesige Vulkanexplosion stattgefunden haben muss. Die Nachweise eines Lavatraps lassen sich nach diesem ungeheuren Zeitraum nicht

mehr finden, weil sie durch Erosion abgetragen wurden, aber Qucksilberanomalien, die diesem Zeitalter des Devon zugeordnet werden konnten, weisen auf einen solchen Super-Ausbruch hin. Vermutet wird der Ort des Geschehens in einem Teil der Erde, der dem heutigen Sibirien entspricht, aber auch an den Randgebieten des damaligen Laurasia.

Eine solche Katastrophe erklärt in jedem Fall auch die oben angeführten Auswirkungen.

aktueller Einschub Ende]

Mein Gott! Die Korallenriffe leer gefegt, abgestorben. Fischreichtum ade. Nach hektischem Leben folgte eine tote Einöde.Wie traurig! Das Spiel des Lebens ging weiter und

bescherte eine erneute Explosion der Fauna und Flora.

Was weiterhin geschah, können Sie im Folgeband Perm der Reihe lesen.