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Das Leben

Die Geschichte des Lebens auf der Erde - 3

 Das Zeitalter der Fossilien (Erdaltertum) 2
Vom Zeitalter der Fische bis zur großen Katastrophe

Fische mit Kiefern und erste Insekten – das Devon

Das Zeitalter der Fische

Lage der Kontinente im Devon

Verteilung der Landmassen im frühen Devon vor ca. 400 Millionen Jahren. Eigene Abbildung auf Basis einer Karte von Dr. Ron Blakey, >> Global Paleographic Views of Earth History

Im Devon, das 419 bis 359 Millionen Jahre zurückliegt und seinen Namen der britischen Grafschaft Devonshire verdankt, wanderte der Nordkontinent Avalonia auf den Südkontinent Gondwana zu. Das Klima war warm und trocken; beim periodischen Austrocknen von Binnenmeeren und Seen entstanden die in Großbritannien häufigen „Old-Red-Sandsteine“. Oft wird diese Periode auch “Zeitalter der Fische” genannt: Knorpelfische, Panzerfische und Knochenfische erlebten eine Blütezeit und waren die höchst entwickelten Lebewesen dieser Zeit. Zu den Knorpelfischen gehören die Haie und Rochen, der Name rührt vom aus Knorpel bestehenden Skelett her. Bei den Panzerfischen, die am Ende des Devon ausstarben, waren Kopf und Rumpf mit Knochenplatten gepanzert; zu den Knochenfischen gehören die weitaus meisten der heute lebenden Fische (deren Skelett mindestens zum Teil verknöchert ist, daher der Name). Alle drei Gruppen hatten Kiefern – dieses ist wieder ein Zeichen für komplexer werdende Nahrungsketten: Die kiefernlosen Fische hatten sich durch Filtern der Nahrung aus dem Wasser ernährt - mit den Kiefern konnten Fische auch zu Räubern werden. Kleinere Arten wurden von größeren und diese von noch größeren Arten gefressen. Zu den Knochenfischen gehörte auch eine Gruppe mit fleischigen, muskulösen Flossen, die dem Quastenflosser ähnelten: Sie konnten ihre Schwimmblase als einfache Lunge einsetzen und Luft atmen. Aus ursprünglichen Quastenflossern gingen Übergangsformen wie der 2004 gefundene Tiktaalik hervor: Er hat Schuppen und Flossen wie ein Fisch, aber einen flachen Kopf mit oben sitzenden Augen wie Lurche und Reptilien und konnte wie diese den Kopf unabhängig vom Körper bewegen, hatte also einen Hals (siehe Abbildung). Tiktaalik war ein Vorläufer der Lurche.

Tiktaalik

Tiktaalik - eine Übergangsform zwischen Fisch und Lurch. Der Name stammt aus der Inuktitut-Sprache (das Fossil wurde in dem mehrheitlich von Inuit bewohnten Nunavut-Territorium im Norden Kanadas gefunden) und bedeutet “Großer Süßwasserfisch” (Tiktaalik war etwa drei Meter lang). Diese künstlerische Darstellung stammt aus den >> wikipedia commons,  Lizenz >> GNU FDL 1.2,, erstellt von Nutzer ArthurWeasley (abgerufen 12.7.2008)

Die Weiterentwicklung der Pflanzen

An Land war die Ausbreitung der Pflanzen weitergegangen. Einen guten Einblick gibt eine etwa 400 Millionen Jahre alte Fundstätte nahe des schottischen Dorfes Rhynie. Bei Rhynie gab es damals heiße Quellen, ähnlich wie heute im Yellowstone-Nationalpark, und diese führten zu rascher Verkieselung und hervorragender Erhaltung der dortigen Fossilien. Nach dem Ort ist Rhynia benannt, wie Cooksonia ein Urfarn. Rhynia bildete entlang von Teichen und Wasserläufen bis zu 50 Zentimeter hohe, binsenartige Bestände; daneben wurden sechs weitere echte Landpflanzen, Algen, Pilze und Flechten gefunden. Dazu kommen sechs verschiedene Gliederfüßer-Gruppen; darunter häufig die spinnenähnlichen Trigonotarbiden. Die Gliederfüßer schienen überwiegend von Abfällen oder als Jäger zu leben; sie konnten im frühen Devon vermutlich noch kein Lignin und keine Zellulose verdauen. Im Devon tauchen auch die ersten Moose auf - Moose besitzen kein Lignin und keine Gefäße und stellen die Forscher vor ein Rätsel: Sind sie eine unabhängige Entwicklung oder eine “Rückentwicklung” aus den Urfarnen? Zu den Urfarnen kamen weitere Farnpflanzen hinzu: die Gabelblattgewächse, die die Blätter “erfanden” - eine wichtige Vergrößerung der Oberfläche, mit der die Pflanze mehr Sonnenlicht einfangen konnte; die Bärlappgewächse, die Schachtelhalmgewächse und die Farne. Diese bildeten immer dichtere Bestände und wuchsen immer weiter vom Wasser entfernt. Gegen Ende des Devons gab die ersten Bäume und damit die ersten Wälder: Das Festland der Erde wurde nun langsam grün.

Landschaft aus dem Devon

Landschaft aus dem späten Devon. Darstellung von Eduard Riou: The World
Before the Deluge, 1872. Aus >> wikipedia, abgerufen 14.1.2009. Gemeinfrei. 

Die Entstehung der ersten Wälder bedeutete auch ökologisch eine tief greifende Veränderung der Erde: Waldboden und die Atmosphäre in einem Wald sind wesentlich feuchter als eine vegetationsloser Oberfläche; Wälder speichern Wasser - und verdunsten es, wobei die Feuchtigkeit oft als Regen wieder auf die Wälder und ihre Umgebung fällt. Das Festland wurde damit feuchter, und die Vegetation konnte sich weiter ausbreiten.

Der Weg der Wirbeltiere an Land

Aber die ersten Wälder unterscheiden sich in einem wesentlichen Punkt von den heutigen Wäldern: Es gab keine Tierstimmen. Gegen Ende des Devons gab es erste, noch flügellose, Insekten; und aus Übergangsformen wie dem Tiktaalik, der bereits Luft atmen konnte, entstanden die Amphibien (Lurche), die erste Wirbeltiergruppe, die das Land besiedeln sollte. Amphibien sind jedoch bei der Fortpflanzung noch an Wasser gebunden - ihre Eier sind nicht gegen Austrocknung geschützt, und die Larven entwickeln sich meist im Wasser: Dabei vollziehen sie gewissermaßen den Landgang der Tiere individuell noch einmal nach, zum Beispiel wenn sich eine Kaulquappe in einen Frosch verwandelt. Vermutlich haben die ersten Lurche wie Acanthostega und Ichthyostega (siehe Abbildung) ohnehin noch einen Großteil ihrer Zeit im Wasser verbracht. Der amerikanische Paläontologe Alfred Sherwood Romer vermutete, dass sie vor allem an Land gingen, um im trockenen Devon von einem austrocknenden See zum nächsten zu gelangen; heute gilt als wahrscheinlicher, dass die lockende Beute der dort lebenden Gliederfüßer sie hierzu verführte.

Ichthyostega

Ichthyostega - einer der ersten Lurche, der an Land leben konnte. Diese künstlerische
Darstellung (bekannt ist nur das Skelett) stammt aus den >> wikipedia commons,
Lizenz >> GNU FDL 1.2, erstellt von Nutzer ArthurWeasley (abgerufen 27.2.2008).
Wenn der Aufbau der Gliedmaßen bei allen heutigen Landwirbeltieren auch gleich ist
(siehe Kasten Tiktaalik >> rechts), ist die Zahl der Finger und Zehen nicht so festgelegt:
Ichthyostega hatte beispielsweise 7 an jedem Bein. Da unsere zehn Finger die Grundlage
des mathematischen Dezimalsystems sind, hätten Ichthyostega-Mathematiker wohl
ganz anders gerechnet als wir. Dass die 5 Finger je Hand genetisch nicht sehr fixiert sind,
sieht man auch daran, dass gelegentlich Kinder mit 6 Fingern zur Welt kommen.
(Sollte Ihnen das passieren: Vergessen Sie nicht, ihnen beizubringen, beim Rechnen
immer einen Finger wegzulassen. Sonst verstehen sie das Dezimalsystem nie.)

Was beendete das Devon?

Das Devon endete mit einem Ereignis, dem die Hälfte aller Meeresarten zum Opfer fällt, in den tropischen Meeren sogar drei Viertel. Was dieses Massenaussterben verursachte, ist nicht erwiesen - Hauptverdächtiger ist ein Meteoriteneinschlag; aber auch die Unterbrechung des Äquatorialstroms durch die sich nähernden Kontinente, die die Wärmeverteilung durch den Ozean behinderte und so eine Eiszeit auslöste (womöglich in Verbindung mit zurückgehender Kohlendioxid-Konzentration in der Luft, denn dieses wurde von den Landpflanzen bei der Entstehung der Wälder gebunden), werden als mögliche Ursache diskutiert.

Steinkohlewälder und Amphibien – das Karbon

Die Bezeichnung Karbon für den Zeitraum vor 359 bis 299 Millionen Jahren leitet sich vom lateinischen carbo für Kohle ab: In diesem Zeitraum wuchsen auf einer Erde mit tropischem Klima ausgedehnte Wälder, die von Bärlapp- und Schachtelhalmgewächsen sowie Baumfarnen gebildet wurden, die bis zu 40 Meter hoch waren. Diese Wälder bildeten den größten Teil der heutigen >> Kohlelager, als die Bäume nach ihrem Absterben in den Sümpfen verrotteten und schließlich durch anderes Material bedeckt und zusammengedrückt wurden. Damit wird auch anschaulich, welch riesige Mengen Pflanzenmaterial es damals gegeben hat, welche Mengen Kohlenstoff die Pflanzen also aus der Atmosphäre entfernt haben. Zu Beginn des Karbon betrug der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre etwa 1.500 ppm (im Vergleich zu heute 380 ppm); die Erde war etwa 10 Grad wärmer als heute. Mit der Entstehung der Wälder wurde so viel Kohlenstoff gebunden, dass der Kohlendioxidgehalt zurück ging, dafür erhöhte sich der Sauerstoffgehalt der Erdatmosphäre bis auf 35 Prozent (>> Abbildung) - so hoch wie nie zuvor und nie danach. (Beim Abbau organischen Materials wäre Sauerstoff verbraucht worden; der hohe Sauerstoffgehalt im Karbon deutet darauf hin, dass damals organisches Material rasch von Sedimenten bedeckt wurde, was seinen Abbau verhinderte und die Kohlebildung förderte.)

Aber nicht nur große Pflanzen breiteten sich aus: Das Karbon (bis Mitte des folgenden Perm) wird auch oft das Zeitalter der Amphibien genannt, denn Amphibien waren neben Insekten die wichtigsten Vertreter der Tierwelt. Die Insekten eroberten die Luft und „lernten“ das Fliegen, aus den Amphibien entwickelten sich die Reptilien. Diese waren bei ihrer Fortpflanzung nicht mehr auf Gewässer angewiesen, da ihre Embryonen sich in einem wasserdichten Ei in einer mit Fruchtwasser gefüllten Höhle entwickelten; eine “Erfindung”, die die Besiedelung des Landes erleichtern sollte und später auch von den Vögeln und Säugetieren beibehalten wurde. Mit dem hohen Sauerstoffgehalt der Atmosphäre ging auch ein Größenwachstum der Tiere einher, es gab bis zu 70 Zentimeter lange Skorpione und Libellen mit 60 Zentimeter Spannweite. (Was hat der Sauerstoffgehalt mit der Größe zu tun? Insekten und die anderen Gliederfüßer haben keine Lungen, sondern ein fein verzweigtes Kanalsystem - von den Biologen “Tracheen” genannt -, das den Sauerstoff im Körper verteilt. Beim heutigen Sauerstoffgehalt reicht dieses nur für kleine Tiere, bei höherem Sauerstoffgehalt kann man so aber auch die Organe größerer Tiere versorgen.)

Hylonomus

Hylonomus ist das älteste bekannte Reptil, es lebte vor etwa 315 bis 305 Millionen Jahren. Das erste Exemplar wurde 1851 von dem kanadischen Geologen William Dawson bei Joggins (Nova Scotia, Kanada) entdeckt. Die Embryonalhülle, die die mit Fruchtwasser gefüllte Höhle (siehe Text oben) umgibt, heißt lateinisch Amnion; die zughörigen Tiere Amnioten. Dazu gehören die modernen Reptilien, Vögel und Säugetiere. Damit ist Hylonomus oder eine naher Verwandter auch ein Vorfahr des Menschen. Zeichnung: ArthurWeasley, >> wikipedia (abgerufen 9.2.2008), Lizenz >> GNU-FDL.

Die Pflanzen erfinden den Samen

In den Wäldern der Karbonzeit machten die Pflanzen eine wesentliche Weiterentwicklung durch, die die sexuelle Fortpflanzung betraf. Um diese zu verstehen, werfen wir zunächst einen Blick auf die Farnpflanzen: Sie breiten sich durch Sporen aus. Wenn diese keimen, bilden sie eine eigene Generation, von den Biologen Gametophyten genannt. Oft sind dies lappige, grüne, eng am Boden anliegende Gebilde. Auf diesen wachsen die männlichen und weiblichen Geschlechtsorgane; die Befruchtung findet statt, indem die männlichen Keimzellen in einem Wasserfilm zu den weiblichen Eizellen schwimmen: Aus der befruchteten weiblichen Eizelle wächst dann die “eigentliche” neue Farnpflanze. Da die männlichen Keimzellen zu der Eizelle schwimmen, ist die Befruchtung noch immer vom Wasser abhängig.

Die erste neue Erfindung im Karbon bestand nun darin, dass die Gametophyten auf der Mutterpflanze verblieben. Damit wurde schon einmal das Risiko reduziert, dass die Sporen keine geeignete Stelle fand, wo er keimen konnte. Die männliche Keimzelle schwamm zunächst weiterhin zu den weiblichen Samenanlagen mit den Eizellen. Nach der Befruchtung wird der Embryo von einer Schutzhülle umgeben; Embryo und Schutzhülle - und häufig auch noch ein Nährgewebe - bilden den Samen. Die Samen dienten nicht nur wie zuvor die Sporen der Verbreitung der Samenpflanzen, sondern waren auch ein Überdauerungsorgan: Sie können ruhen und keimen erst, wenn die Umweltbedingungen stimmen. Die ersten Samenpflanzen waren die heute ausgestorbenen Samenfarne, und die heute noch vorkommenden Palmfarne und Ginkgo-Gewächse (die aufgrund ihres hohen Alters auch als “lebende Fossilien” bezeichnet werden).

Perfekt wurde die Anpassung an das Landleben, als ebenfalls im Karbon die Nadelhölzer entstanden: Bei ihnen sind die männlichen Keimzellen als vom Wind zu den Samenanlagen transportierte Pollenkörner ausgebildet; in der Samenanlage bilden sie einen Pollenschlauch, der die Eizelle erreicht und die Befruchtung ermöglicht. Damit spielt Wasser nun gar keine Rolle bei der Befruchtung mehr. (Nebenbei: Damit sind die Samenpflanzen nun besser an das Landleben angepasst als der Mensch - bei uns müssen die Spermien immer noch zur Eizelle schwimmen.)

In den Meeren ...

In den Meeren hatte sich währenddessen das Leben von der Katastrophe am Ende des Devon erholt. Es gab Wälder von Seelilien, die (auch zusammen mit Korallen) riesige Riffe bildeten; sie wimmelten von Brachiopoden (Armfüßer – den Muscheln ähnliche Meerestiere, die heute unter anderem vor der Westküste Kanadas vorkommen) – und die Fische entwickelten sich fortlaufend weiter: So gelang es ihnen, das Süßwasser zu besiedeln.

Lage der Kontinente im Karbon

Verteilung der Landmassen im späten Karbon vor ca. 300 Millionen Jahren. Eigene Abbildung auf Basis einer Karte von Dr. Ron Blakey, >> Global Paleographic Views of Earth History


Währenddessen hatten sich am Ende des Karbon der Nordkontinent und Gondwana soweit angenähert, dass vor 300 Millionen Jahren die Kollision der beiden Kontinente begann: Der Superkontinent Pangäa entstand; er war von einem Panthalassa genannten Ozean umgeben. Während dieser Gebirgsbildungsphase entstand die Basis zahlreicher Mittelgebirge wie der Appalachen in den USA, einer europäischen Gebirgeskette, die von der Sierra Morena in Spanien über das französische Zentralmassiv und die belgischen Ardennen  und deutsche Mittelgebirge wie Harz, Schwarzwald oder Bayerischer Wald bis nach Westpolen und Tschechien zieht. In der Schlussphase gab es auch Vulkane, deren erloschene Krater noch heute im Schwarzwald oder in den Vogesen zu sehen sind. Diese fallen aber bereits in den nächsten erdgeschichtlichen Abschnitt, das Perm. Am Ende des Karbon lagen die Antarktis und die mit ihr verbundenen Südenden des heutigen Südamerikas, Südafrikas und Indiens nahe am Südpol, so dass sich auf ihnen eine Eisschicht bildete. Die geologischen Spuren dieser Eisschicht sollte später die Geologen wundern: Offenbar war die Vergletscherung von der Antarktis ausgegangen und hatten die Gletscher nach Südamerika, Südafrika und Südindien ausgestrahlt - aber wie, so fragten sich die Geologen, konnte ein Gletscher von der Antarktis über den Äquator hinweg nach Indien gelangen? Solche Probleme konnte erst die Theorie von der >> Plattentektonik lösen.

Umfassende Besiedlung des Festlands und die große Katastrophe – das Perm

Nicht nur am Südpol, auch auf der restlichen Pangäa wurden durch die Gebirgsbildungen und die große Landmasse das Klima verändert: Es gab beidseits des Äquators, vom Zentrum des heutigen Nordamerikas bis nach Europa, riesige Wüsten; im heutigen China dagegen üppige Regenwälder. Die kalten Gebiete im Norden (das heutige Sibirien und die Mongolei) und im Süden waren von riesigen Wäldern aus Samenfarnen und den heute ausgestorbenen, nadelholzähnlichen Cordaiten bedeckt; im Süden bestimmte der Samenfarn Glossopteris die Wälder - auch seine Verbreitung sollte später bei der Entwicklung der Theorie von der Plattentektonik helfen. Es gab ein tropisches Mittelmeer (das Tethysmeer), das tausende Arten von Korallen, Moostierchen, Armfüßern, Schnecken und Ammoniten beherbergte. Im späteren nördlichen Europa gab es ein weiteres Meer, das Zechsteinmeer. Unter der tropischen Sonne verdunstete es zum Teil, und hinterließ große Mengen wirtschaftlich nutzbarer Stein- und Kalisalze, die später zum Aufbau der  Chemieindustrie beitragen sollten: Aus ihnen werden Soda, Salz- und Natronlauge gewonnen, die Grundlage der Farben- und Kunststoffherstellung sind (mehr dazu >> hier).

Zu den charakteristischen Landtieren des Perm gehörte eine Reihe von Untergruppen, die als “säugetierähnliche Reptilien”” bezeichnet werden, zu denen Gruppen wie die Pelycosaurier (darunter der unten abgebildete Dimetrodon), die Therapsiden und die Cynodonten gehörten; und aus denen sich später die Säugetiere entwickeln sollten. Diese Gruppen sind heute allesamt ausgestorben. Zu ihnen gehörten große Raubtiere, und dies zeigt: Im Perm (vor 299 bis 252 Millionen Jahren) hatte sich auch auf Land bereits eine Nahrungskette entwickelt; es gab wie später bei den Dinosauriern und Säugetieren große Raubtiere, die von kleineren Raubtieren lebten. Dies war eine weitere Zunahme der Komplexität von Ökosystemen, die bis heute von einer „Nahrungspyramide“ mit großen Fleischfressern an der Spitze geprägt werden (mehr dazu >> hier).

Dimetrodon, ein säugetierähnliches Reptil aus dem Perm

Dimetrodon - eines der säugetierähnlichen Reptilien des Perm. Er wurde bis 3,50 Meter lang und 150 Kilogramm schwer. Wozu das Segel auf dem Rücken diente, ist unbekannt; die einen vermuten, es diente wie ein Sonnenkollektor der Wärmegewinnung, andere glauben, es diente im Gegenteil der Wärmeabgabe. Abbildung aus den >> wikipedia commons, Lizenz >> GNU FDL 1.2,,, erstellt von Nutzer Dmitrchel Bodgdanov, abgerufen 1.2.2008.

Die große Katastrophe

Und dann kam die Katastrophe: Am Ende des Perm, vor etwa 250 Millionen Jahren, steht das vermutlich schlimmste Massenaussterben der bisherigen Erdgeschichte. Es könnte sich über einen längeren Zeitraum hingezogen haben (jüngere Befunde sprechen aber eher dagegen); nach Angaben mancher Autoren sollen 96 Prozent aller Arten im Meer ausgestorben sein, darunter die damaligen Korallenarten. Nach anderen Autoren waren es “nur” 85 bis 90 Prozent der Arten - wie auch immer: nur 4 bis 15 Prozent aller Arten überlebten das Ende des Perm. Was für ein Ereignis kann eine derart gewaltige Vernichtung von Leben bewirkt haben?

Die Gründe sind bis heute nicht abschließend geklärt, aber es gibt zahlreiche Hinweise: Im heutigen Sibirien gab es vor rund 250 Millionen Jahren gewaltige Vulkanausbrüche - dabei wurden zwei bis drei Millionen Kubikkilometer Lava auf die Erdoberfläche geschleudert und bedeckten fast 1,6 Millionen Quadratkilometer Land in einer Höhe von bis zu 4.000 Metern (sie bilden den “Sibirischen Trapp” - Trapp sind aus flüssiger Lava gebildete treppenförmige Basaltformationen). Möglicherweise kam auch noch ein Meteoriteneinschlag hinzu, darauf jedenfalls deuten Funde bestimmter Isotope, Gase und Metalle aus dem Weltall in Sedimenten aus dieser Zeit hin. Die Vulkanausbrüche müssen riesige Mengen Kohlendioxid freigesetzt; und tatsächlich lässt sich ein Anstieg des Kohlenstoff-Gehalts in der Atmosphäre nachweisen. Allerdings ist dieser so stark, dass das Kohlendioxid aus den Vulkanausbrüchen alleine diesen nicht erklären kann - und daher glauben viele Forscher heute an ein “durchdrehendes Treibhaus”: Das >> Treibhausgas Kohlendioxid führte zu einer Erwärmung, und durch diese Erwärmung (und/oder möglicherweise auch durch den oben erwähnten Meteoriteneinschlag) wurden Methanhydrate im Ozean destabilisiert, die daraufhin riesige Mengen an Methan freigesetzt hätten. Methan ist ebenfalls ein Treibhausgas, hätte die Erwärmung also weiter verstärkt - worauf weiteres Methanhydrat freigesetzt wurde. So könnte der Kohlenstoff-Gehalt in der Atmosphäre erklärt werden, und eine Temperaturerhöhung lässt sich (anhand der Sauerstoff-Isotope) auch nachweisen: Die Erde wurde damals um durchschnittlich 6 Grad Celsius wärmer. Der Anstieg an Treibhausgasen ging so schnell, dass die Mechanismen, die normalerweise einen ansteigenden Kohlendioxid-Gehalt “abfangen”, nicht wirken konnten. Und so kam es zur Katastrophe.

Die großen Mengen Kohlendioxid in der Atmosphäre bildeten Kohlensäure im Regenwasser, und saurer Regen schädigte die Vegetation an Land. Ohne Vegetation aber wurde der Boden schnell erodiert (eine stark zunehmende Erosion zu dieser Zeit wurde anhand von Schwemmkegeln in Russland, Südafrika, Australien, Indien und Spanien und anderen Nachweisen auf der gesamten Erde nachgewiesen). Dazu kam ein zurückgehender Sauerstoffgehalt in der Luft: Am Ende des Perm sackte der Sauerstoffgehalt der Luft auf nur 13 Prozent ab (>> hier) - so wenig wie heute in über 5.000 Meter Höhe. Das dürfte das Leben an Land zusätzlich geschwächt haben. Auch scheint die Ozonschicht, möglicherweise durch Reaktionen mit bei den Vulkanausbrüchen freigesetzten Gasen, geschwächt gewesen zu sein (darauf deuten geschädigte fossile Sporen hin.) An Land starben etwa 70 Prozent der Arten aus; in den Meeren noch mehr. Hier könnte die Erwärmung der Erde infolge des verstärkten Treibhauseffektes die Meeresströmungen geschwächt und zu Sauerstoffmangel geführt haben (Gesteine, die auf niedrigen Sauerstoffgehalt hindeuten, finden sich aus dieser Zeit fast überall aus der Welt; die einzige Ausnahme ist - aus noch unbekannten Gründen - Oman). Bei der Zersetzung abgestorbener Meeresorganismen unter Sauerstoffmangel entstand wohl auch Schwefelwasserstoff (dies lässt sich jedenfalls aus den Vorkommen von Eisensulfid-Kristallen [Pyrit] in Gesteinen aus dieser Zeit schließen); aufsteigender Schwefelwasserstoff aus der Tiefsee hat dann das sauerstoffabhängige Leben in den Wasserschichten darüber getötet (und als es in die Atmosphäre gelangte, das Leben auf Land weiter geschwächt).

So manches Element dieser Erklärung ist noch Spekulation; aber was immer genau die Gründe waren: Das Erdaltertum war mit dem Aussterben zahlreicher Arten zu Ende. Es begann ein neues Kapitel in der Geschichte des Lebens auf der Erde – das Erdmittelalter, besser bekannt als die Zeit der Dinosaurier.

Katastrophen in der Erdgeschichte

Kurz vor Ende des 18. Jahrhunderts entdeckte der Naturforscher Georges Cuvier, dass es vor der heutigen Welt andere Welten gegeben hat: ihre Bewohner waren "untergegangen". Seine Vermutung, dass "irgendeine Katastrophe" hierfür verantwortlich war, führte zur Entdeckung von Massenaussterben, die die Geschichte des Lebens begleiteten.

>> Massenaussterben

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>> Die Zeit der Dinosaurier

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Das Hunsrück-Meer: Große Teile des heutigen Deutschland lagen im Devon unter Wasser. Daher zeigt Gestein aus dieser Zeit auch viele Meerestiere. Ein Beispiel: Die geologisch-paläonto- logische Sammlung im Schlosspark-Museum in Bad Kreuznach mit Funden aus dem Hunsrück.

Zu den Knorpelfischen gehören Haie, Rochen und Seedrachen, heute gibt es noch etwa 850 Arten. Siehe auch >> hier.)

Die Knochenfische bestehen aus Fleisch- flossern (-> Quasten- flosser) und Strahlen- flossern, die mit 25.000 Arten eine große Viel- falt entwickelt haben und auch extreme Lebensräume - vom Eismeer bis heißen Quellen - besiedeln.

Quastenflosser: 1938 wurde im indischen Ozean erstmals ein Quastenflosser gefangen; Quastenflosser gibt es seit 400 Milllionen Jahren - sind also >> lebende Fossilien. Als “Fleischflosser” gehören sie zu den Vorläufern der Landwirbeltiere. 1987 entdeckte eine Forschergruppe unter Hans Fricke erstmals lebende Quastenflosser, die vor den Komoren in 200 Meter Tiefe in sauerstoffarmen Wasser leben.

Buchtipp: Hans Fricke: Der Fisch, der aus der Urzeit kam: Die Jagd nach dem Quastenflosser (2007)

Tiktaalik hat auch das Handgelenk erfunden: Es ist das älteste Fossil, das in den Flossen den von Richard Owen Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckten typischen Aufbau aller Gliedmaßen enthält: ein Knochen (im Menschenarm etwa der Oberarmknochen) - zwei Knochen (Elle und Speiche im Unterarm) - viele kleine Knochen (Handgelenk) - Finger.

Einen Knochen als Ansatz der Anhänge findet sich schon bei Lungenfischen, zwei Knochen analog zum Unterarm bei einem Fleischflosser namens Eusthenopteron und Handgelenk und Finger bei Tiktaalik. Die Ableitung aller Gliedmaßen von diesen Vorläufern ist ein wichtiger Beleg für die >> Evolutionstheorie.

Buchtipp: Neil Shubin: Der Fisch in uns (2008) 

Heute gibt es noch sechs Arten Lungen- fische, die in Afrika, Australien und Süd- amerika leben und wie die Quastenflosser als lebende Fossilien gelten.

Die direkten Nachfahren der damaligen Amphibien sind die heutigen Frösche (einschließlich der Kröten), Salamander und Blindwühlen.

Der hohe Sauerstoffgehalt der Luft im Karbon hat viele Forscher überrascht: Müsste er nicht zu verheerenden Feuern führen, die die Wälder vernichtet hätten? Die Lösung dieses Rätsels scheinen die Sümpfe und die hohe Luftfeuchtigkeit zu sein, die wohl das Schlimmste verhindert haben.

Von den Reptilien überlebten bis heute zahlreiche Gruppen, von den Schildkröten über Brückenechsen, Leguanen, Chamäleons, Schlangen, Geckos bis zu Krokodilen und ihren Verwandten. Zu dieser Linie gehören auch die Vögel als einzige überlebende Nachfahren der Dinosaurier (>> mehr).

Der versteinerte Wald von Chemnitz: Das Perm war - bedingt durch die Entstehung von Gebirgen - auch eine Zeit verstärkten Vulkanismus. Bei einem Ausbruch des Zeisig nahe des heutigen Chemnitz wurde vor 290 Millionen Jahren ein Wald begraben, der im Laufe der Zeit versteinerte. Stämme aus diesem Wald sind im Naturkundemuseum in Chemnitz zu sehen.