Das Ediacarium – der Beginn des höheren Lebens

Das Edia­ca­ri­um, frü­her als Ven­dium bezeich­net, ist die jüngs­te Peri­ode des Pro­tero­zoi­kums und begann vor 635 Mil­lio­nen Jah­ren, mit dem Ende des Cryo­ge­ni­ums, und ende­te vor unge­fähr 542 Mil­lio­nen Jah­ren, mit dem Beginn des Kam­bri­ums. Berühmt ist das Edia­ca­ri­um durch die mit­un­ter recht fremd wir­ken­den Fos­si­li­en der Edia­ca­ra-Fau­na, aus den Edia­ca­ra-Hügeln in den Flin­ders Ran­ges des aus­tra­li­schen Bun­des­staa­tes South Aus­tra­lia. Der Geo­lo­ge Regi­nald Clau­de Sprigg fand dort im Jahr 1946 Abdrü­cke von Weich­tier­or­ga­nis­men, die sich vor allem an der Unter­sei­te von Quar­zit und Sand­stein­plat­ten erhal­ten hat­ten. Wei­te­re Fund­stät­ten lie­gen in Eng­land, Nami­bia, in der Regi­on des Wei­ßen Mee­res in Russ­land, in der Ukrai­ne, Neu­fund­land, im kana­di­schen Nord­west Ter­ri­to­ri­um, im Süd­wes­ten Nord­ame­ri­kas und in China.

Das Leben im Edia­ca­ri­um (Foto: By Ryan Som­ma [CC BY-SA], Flickr)

Die Edia­ca­ra-Fau­na ent­wi­ckel­te sich kurz nach dem Ende der glo­ba­len Ver­ei­sun­gen der Erde („Schnee­ball-Erde-Hypo­the­se“). Durch die Erwär­mung der Erde ging auch ein erhöh­ter Sau­er­stoff­ge­halt der Atmo­sphä­re ein­her, die för­der­lich für die Ent­wick­lung höhe­rer Lebe­we­sen gewe­sen ist. Die Edia­ca­ra-Fau­na reprä­sen­tier­te dabei ver­mut­lich die ers­ten Gewe­be­tie­re (Eume­ta­zoa) auf der Erde und besa­ßen zunächst kei­ner­lei mine­ra­li­sie­ren­der Hart­tei­le oder ein Ver­dau­ungs­trakt. Sie ernähr­ten sich ver­mut­lich durch osmo­ti­sche Dif­fu­si­on oder durch Bak­te­ri­en, die mit den Orga­nis­men in Sym­bio­se lebten.

Char­nia maso­ni Fos­sil im New Walk Muse­um in Lei­ces­ter, Eng­land (Quel­le: By Andy Din­g­ley [CC-BY-SA], Wiki­me­dia Com­mons)

Das ers­te Auf­tre­ten der ers­ten tie­ri­schen Fos­si­li­en wird in die Zeit vor 599 Mil­lio­nen Jah­ren geschätzt. In Sedi­men­ten in Neu­fund­land („Mista­ken Point“), die auf ein Alter von 575 Mil­lio­nen Jah­ren datiert wer­den, sind die ers­ten makro­sko­pi­schen Fos­si­li­en über­lie­fert, die der Edia­ca­ra-Fau­na zuge­rech­net wer­den. Vor 555 Mil­lio­nen Jah­ren tau­chen auch die ers­ten Zwei­sei­ten­tie­re (so genann­te Bila­te­ria) auf. Zum Ende des Edia­ca­ri­ums, vor 550 Mil­lio­nen Jah­ren, wur­den schließ­lich die ers­ten Orga­nis­men mit mine­ra­li­sie­ren­den Hart­tei­len nach­ge­wie­sen. Die meis­ten Arten der Edia­ca­ra-Fau­na star­ben dann zu Beginn des Kam­bri­ums aus, wobei eini­ge weni­ge Ver­tre­ter wahr­schein­lich bis ins obe­re Kam­bri­um über­lebt haben.

Ein Fos­sil der Gat­tung Dick­in­so­nia (cos­ta­ta) (Quel­le: [CC-BY-SA], Wiki­me­dia Com­mons)

Für mich per­sön­lich gehört das Edia­ca­ri­um zu den inter­es­san­tes­ten und fas­zi­nie­rends­ten Peri­oden der Erd­ge­schich­te. Nach der letz­ten gro­ßen glo­ba­len Ver­ei­sung der Erde am Ende des Cryo­ge­ni­ums vor 635 Mil­lio­nen Jah­ren (Mari­noi­sche Eis­zeit), tauch­ten sehr bald die ers­ten Tie­re auf, die wahr­schein­lich zu den pri­mi­ti­ve Vor­läu­fer der heu­te leben­den Tie­re gehö­ren. Die­se Hypo­the­se ist nicht unum­strit­ten, da die Edia­ca­ra-Fau­na so ver­schie­den von dem­je­ni­gen ist, was wir heu­te ken­nen. Durch das Vor­han­den­sein von Weich­tier­or­ga­nis­men, deren Über­res­te sich auf den Grund eines fla­chen Mee­res abge­la­ger­ten haben, geht man davon aus, dass es zu die­ser Zeit kei­ne Räu­ber-Beu­te-Bezie­hun­gen gab, weil kei­ner­lei Offen­siv- und Defen­siv­or­ga­ne bzw. Biss­spu­ren an den Fos­si­li­en nach­ge­wie­sen wur­den. Nicht ohne Grund wird die Edia­ca­ra-Fau­na als ein Para­dies der Lebe­we­sen inter­pre­tiert, wo es zwi­schen den mehr­zel­li­gen Orga­nis­men ein öko­lo­gi­sches Gleich­ge­wicht herrsch­te. Die­ser Umstand wird durch das Vor­han­den­sein zahl­rei­cher Spu­ren­fos­si­li­en aus dem Edia­ca­ri­um gestützt, die von den Palä­on­to­lo­gen als Hin­wei­se auf Krab­beln und das fla­che Durch­flü­gen des Mee­res­bo­dens nach etwas Nahr­haf­ten inter­pre­tiert werden.

Kim­be­r­el­la ist ver­mut­lich der Vor­fahr heu­te leben­der Schne­cken (Quel­le: By Alek­sey Nago­vitsyn [CC-BY-SA], Wiki­me­dia Com­mons)

Zu Beginn des Pha­nero­zoi­kums ent­wi­ckel­ten sich schließ­lich ske­lett­tra­gen­de Tie­re, die deut­lich bes­ser fos­si­li­sie­ren konn­ten, was zahl­rei­che Bele­ge aus dem Kam­bri­um bewei­sen. Inner­halb kur­zer Zeit sepa­rier­ten sich die ver­schie­de­nen Tier­stäm­me her­aus, die heut­zu­ta­ge in Form ihrer Nach­fah­ren so zahl­reich auf der Erde ver­tre­ten sind („Kam­bri­sche Radia­ti­on“). Des­halb wird nach wie vor kon­tro­vers dis­ku­tiert, ob die Tie­re der Edia­ca­ra-Fau­na die Vor­fah­ren spä­ter leben­der Tie­re sind, oder ob sie eine „evo­lu­tio­nä­re Sack­gas­se“ waren und ohne Nach­kom­men zum Ende des Pro­tero­zoi­kums hin aus­star­ben. Heu­te nimmt man aller­dings an, dass die ver­schie­de­nen Tier­stäm­me bereits im Edia­ca­ri­um vor­han­den waren und dann erst im Kam­bri­um – durch die zahl­rei­chen Fos­si­li­en­fun­de auf der Welt – sicht­bar wurden.

Tri­lo­bit Chan­gas­pis elon­ga­ta aus dem Unte­ren Kam­bri­um (521 Mio. Jahre)

Im Janu­ar 2014 erhielt ich nun end­lich mei­ne bei­den ers­ten Fos­si­li­en aus dem Edia­ca­ri­um, wobei das eine Fos­sil als Replik recht preis­wert von einem Online-Händ­ler aus den Ver­ei­nig­ten Staa­ten erwor­ben wur­de. Lei­der fin­det man Fos­si­li­en aus dem Edia­ca­ri­um recht sel­ten bei den gän­gi­gen Online-Händ­lern – und dann mit­un­ter für exor­bi­tan­ten Prei­sen. Selbst Repli­ken wer­den kaum ange­bo­ten. Die ein­zi­ge deut­sche Quel­le für Edia­ca­ra-Repli­ken (die mir bekannt ist) ist das Rhei­ni­sche Mine­ra­li­en-Kon­tor Dr. F. Krantz, wel­ches gleich ein gan­zes Set der bekann­tes­ten Fos­si­li­en aus dem Edia­ca­ri­um anbietet.

Charnia masoni (Replik)

Char­nia ist eine Gat­tung aus­ge­stor­be­ner Lebe­we­sen aus dem neo­pro­tero­zoi­schen Zeit­al­ter des Edia­ca­ri­um. Char­nia gehört zu den frühs­ten Lebe­we­sen der Edia­ca­ra-Fau­na, die nach den Edia­ca­ra Hügeln in Süd­aus­tra­li­en benannt wur­den. Die Gat­tung zählt zu den ältes­ten Makro­fos­si­li­en über­haupt und es war das ers­te Fos­sil, wel­ches in zwei­fel­los prä­kam­bri­schen Gestei­nen gefun­den wur­de. Davor ging man aus, dass es vor dem Kam­bri­um kei­ne Lebe­we­sen gab, die, auf­grund ihres nicht vor­han­de­nen fes­ten Exo­ske­letts, hät­te fos­si­li­sie­ren können.
Die sys­te­ma­ti­sche Zuord­nung von Char­nia wird immer noch kon­tro­vers dis­ku­tiert, denn obwohl Ähn­lich­kei­ten mit rezen­ten See­fe­dern bestehen, besteht ver­mut­lich kei­ne direk­te Ver­wandt­schaft zu die­ser Ord­nung. Als alter­na­ti­ve Hypo­the­se wird ange­nom­men, dass Char­nia zum aus­ge­stor­be­nen Stamm der Vendobi­on­ten gehört, wel­che als gigan­ti­sche ein­zelli­ge Orga­nis­men inter­pre­tiert werden.

Replik von Char­nia masoni

Das ers­te Exem­plar von Char­nia wur­de 1956 im Charn­wood Forest in Lei­ces­ter­shire, Eng­land von der 15-jäh­ri­gen Schü­le­rin Tina Negus gefun­den. Aller­dings erfuhr die­se Ent­de­ckung zunächst kei­ner­lei Beach­tung. Als eigent­li­cher Ent­de­cker gilt des­halb der 16-jäh­ri­ge Schü­ler Roger Mason, der nur ein Jahr spä­ter beim Berg­stei­gen im Charn­wood Forest die Über­res­te die­ses Lebe­we­sens fand. Char­nia, frü­her von der Wis­sen­schaft als eine Art Algen­gat­tung inter­pre­tiert, war ver­mut­lich ein Tier, wel­ches kei­ne inne­ren Ver­dau­ungs­or­ga­ne besaß. Es war fest im tie­fen Mee­res­bo­den ver­an­kert und fil­ter­te die Nähr­stof­fe ver­mut­lich direkt aus dem Meer­was­ser her­aus. Beson­ders augen­fäl­lig ist der frak­ta­le Auf­bau des Tiers in Form von zick-zack Seg­men­ten, die von einer zen­tra­len Ach­se aus­ge­hen. Bis­her sind drei Spe­zi­es bekannt, die zur Gat­tung Char­nia gehö­ren: Char­nia maso­ni, Char­nia war­di und Char­nia antecedens.

Info:

Char­nia maso­ni (FORD 1958)
Grö­ße: 21 cm
Fund­ort: Charn­wood Forest, Lei­ces­ter­shire, Eng­land / Mista­ken Point, Neu­fund­land, Kanada
Alter: Obe­res Edia­ca­ri­um (Ven­dium), ca. 575 bis 550 Mil­lio­nen Jahre

Nemiana simplex

Auf die­ser Plat­te sind gleich meh­re Exem­pla­re der Art Nemi­a­na sim­plex abge­bil­det. Die­ses Fund­stück gehört mit einem Alter von unge­fähr 560 Mil­lio­nen zum ältes­ten Beleg aus­ge­stor­be­ner Tie­re in mei­ner Samm­lung. Dank des welt­wei­ten Auf­tre­tens die­ser Gat­tung, wer­den Nemi­a­na-Plat­ten recht häu­fig und güns­tig als Ori­gi­na­le im Inter­net und bei Fos­si­li­en­händ­lern ange­bo­ten. So kauf­te ich das gute Stück im Janu­ar 2014 von einem pol­ni­schen Online-Händ­ler für einen sehr guten Preis.

Nemi­a­na sim­plex Fos­si­li­en auf einer Sand­stein­plat­te aus der Ukraine

Nemi­a­na ist der Name einer Gat­tung pri­mi­ti­ver ses­si­ler Orga­nis­men aus dem erd­ge­schicht­li­chen Zeit­al­ter des Edia­ca­ri­ums vor 635 bis 542 Mil­lio­nen Jah­ren. Nemi­a­na sim­plex bil­de­ten häu­fig Grup­pen und gan­ze Kolo­nien. Die Gat­tung gehört zu den häu­figs­ten Fos­si­li­en aus dem Edia­ca­ri­um und zu den am ein­fachs­ten auf­ge­bau­ten Tie­ren der Edia­ca­ra-Fau­na. Sie wer­den über­wie­gend auf der Unter­sei­te von Sand­stein­plat­ten des Wei­ßen Mee­res in Russ­land gefun­den. Wie bei nahe­zu allen For­men aus dem Edia­ca­ri­um, ist ihre genaue taxio­mi­sche Ein­ord­nung in das Reich der Tie­re sehr umstrit­ten. Ursprüng­lich zähl­te man Nemi­a­na zu den Qual­len (Coel­en­te­r­ate). Im Gegen­zug sah man in ihr auch eine Art Grün­al­ge, die ähn­li­che For­men wie die all­seits bekann­ten Stroma­to­li­then bil­de­ten. Im All­ge­mei­nen wird ange­nom­men, dass Nemi­a­na aus einem gal­lert­ar­ti­gen Sack mit inne­rer Struk­tur bestand. Wahr­schein­lich besaß die­se Art höhe­ren Lebens auch ein­fa­che Ten­ta­keln. Ver­mut­lich leb­te Nemi­a­na fest ver­an­kert, ähn­lich den heu­ti­gen See­ane­mo­nen, am Mee­res­bo­den ver­gra­ben. Nur die obe­re Hälf­te mit den Ten­ta­keln schau­te in das offe­nen Was­ser zur Nah­rungs­auf­nah­me heraus.

Info:

Nemi­a­na sim­plex (Palij 1976)
Grö­ße: 0,3 bis 1,5 cm
Fund­ort: Mogi­lev For­ma­ti­on, Bal­day Serie, Novod­nestrovs­ky Quar­ry, Podo­lia, Ukraine
Alter: Obe­res Edia­ca­ri­um (Ven­dium), ca. 560 Mil­lio­nen Jahre

Wei­ter­füh­ren­de Links:

ZEIT-Arti­kel: Im Para­dies der Luftmatratzen
Spie­gel online: Ältes­te Fuß­spur der Welt entdeckt
Spie­gel online: Geo­lo­gi­sche Zeit­ska­la bekommt Zuwachs
FAZ: Selt­sa­mes aus dem Sand
Heise.de: Am Anfang waren die Gallertartigen
Amazon.de: The Gar­den Of Edia­ca­ra: Dis­co­ve­ring The First Com­plex Life
Amazon.de: The Rise of Ani­mals: Evo­lu­ti­on and Diversification […]
Amazon.de: Der Ursprung des Lebens – Eine Zeit­rei­se zu den Anfän­gen der Evolution