EINE EINFÜHRUNG IN DIE PALÄONTOLOGIE
auf der Homepage der ÖPG
von Michael Rasser

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2. Fossilien und ihre Entstehung

Inhalt dieser Seite:

Was sind Fossilien
Wie entstehen Fossilien
__Biostratinomie
__Fossildiagenese
____Kohle und Diamanten
____Erdöl, Erdgas und Asphalt


2.a. Was sind Fossilien?

Wie wir bereits wissen, sind Fossilien die Überreste vorzeitlicher Lebewesen. Aber was genau gehört dazu?

Bei Fossilien denkt man meistens an versteinerte Gehäuse von Ammoniten und an Dinosaurierknochen - sogenannte Körperfossilien. Aber unter Fossilien versteht man auch die Spuren, die diese Organismen hinterlassen haben, wie Trittsiegel, Wohnbauten und Wurzelröhren - die Spurenfossilien. Auch Kohle besteht aus fossilen Überresten, nämlich aus Holz.

thallass_spur.jpg (19203 Byte)

Wohnbau eines
Krebses (Bildquelle)

ammonit_koerperlich.jpg (5396 Byte)

Körperlich erhaltener
Ammonit (Bildquelle)

2.b. Wie entstehen Fossilien - Taphonomie

Die fossil überlieferten Organismen sehen meistens nicht so aus, wie sie zur Lebenszeit ausgesehen haben. Zum Beispiel sind die Weichteile selten erhalten. Dies bedeutet, daß es in der Überlieferung einen Filter gibt, der uns Informationen über das Aussehen des Tieres zu Lebzeiten vorenthält. Die Beschäftigung mit diesem Filter ist die Taphonomie oder Fossilisationslehre. In der Taphonomie unterscheidet man wieder zwei verschiedene Fachrichtungen: die Biostratinomie und die Fossildiagenese.

2.b.1. Biostratinomie

Wenn ein Organismus stirbt, kann einiges mit ihm geschehen. Seine Weichteile können z. B. verwesen (unter Sauerstoffzufuhr) oder verfaulen (ohne Sauerstoffzufuhr) und er kann von Tieren angefressen werden. In einem sehr trockenem Klima, wie der Wüste, kann er sehr schnell austrocknen.

Durch die Umwelteinflüsse können die toten Organismen transportiert werden. Werden sie an Ort und Stelle in das Sediment eingebettet, spricht man von Autochthonie (oder in-situ Vorkommen); werden sie vor dem Einbetten transportiert, spricht man von Allochthonie.

Wichtig ist es nun, diese Vorgänge vor der Einbettung zu rekonstruieren, denn erst dann weiß man, welche Informationen über den Organismus uns die Fossilisation vorenthält. Wie uns das Beispiel der Wüste zeigt, kann man über die Biostratinomie aber auch Rückschlüsse auf die damaligen ökologischen Bedingungen ziehen.

Meistens finden wir diesen Organismus nur dann als Fossil, wenn er relativ schnell in das Sediment eingebettet und von äußeren Umwelteinflüssen abgeschnitten wird.

2.b.2. Fossildiagenese

Damit nicht genug, geschieht aber auch nach der Einbettung noch einiges mit dem Organismus, bevor wir ihn als Fossil bergen können. Diese Geschehnisse im Sediment bezeichnet man Fossildiagenese. Im Gegensatz zur Biostratinomie sind die Veränderungen bei der Fossildiagenese aber vorwiegend chemischer Natur.

"Chemischer Natur" bedeutet z. B. Lösen und Ausfällen. Wenn Sie einen verkalkten Wasserhahn haben, können Sie im Prinzip einen diagenetischen Vorgang beobachten. Denn der Kalk, der im Wasserhahn aus dem Wasser ausfällt, muß zuerst irgendwo gelöst werden, nämlich aus Kalkgesteinen im Quellgebiet. Aber auch Kalkschalen von Muscheln und Schnecken können durch das Wasser gelöst werden, und der Kalk fällt dann irgendwo anders wieder aus dem Wasser aus und kann das Sediment verfestigen - wie Ihren Wasserhahn (auf diese Weise entsteht übrigens ein großer Teil der Kalksteine). Dies geschieht aber nicht nur Oberflächlich, sondern auch innerhalb des Sediments - durch das Porenwasser.

Diagenese kann also verschiedenste Teile eines Organismus - oder auch den Organismus als ganzes - zerstören.

In ganz besonderen Fällen kann es aber auch zu einer "Pseudoweichteilerhaltung" kommen. Diese erfolgt z.B. durch Infiltration der Weichteile beim Zersetzungsprozeß durch anorganische Verbindungen wie z.B. Pyritsierung, Phosphatisierung und Verkieselung.

holzmaden.jpg (16678 Byte)
Weltberühmt ist die Weichteilerhaltung bei
Tieren der Fundstelle Holzmaden (Bildquelle)

Kohle und Diamanten

Aber auch die Kohle, die wir zum Heizen verwenden, entsteht durch Fossildiagenese; nur gehen die pflanzlichen Überreste andere Wege als die tierischen. Bei pflanzlicher Substanz (Zellulose und Lignin) kommt es unter Sauerstoffausschluß zur Anreicherung von Kohlenstoff - das ist die sogenannte Inkohlung, durch die zunächst Torf, dann Braunkohle und Steinkohle entstehen. Wenn der Druck, z. B. durch das Überliegende Gestein, entsprechend hoch ist, geht dieser Prozeß immer weiter und es kommt zur Bildung von Graphit (der früher für Bleistifte verwendet wurde) und schlußendlich Diamant. Das alles kann die Fossildiagenese!

Holzkohle, die man im Geschäft zum Grillen kauft, ist allerdings nicht fossil, sondern wird vom Menschen aus rezentem Holz hergestellt. Aber trotzdem machen wir uns bei ihrer Herrstellung den Prozeß der Inkohlung zunutze.

Erdöl, Erdgas und Asphalt

Jedesmal, wenn Sie auf einem asphaltierten Gehsteig gehen, gehen Sie auf den fossilen Überresten vorzeitlicher Organismen. Asphalt wird nämlich aus fossilen organischen Kohlenwasserstoffen hergestellt.

Die Entstehung von Asphalt ist mit jener des Erdöls verbunden. Meerwasser enthält große Mengen an Plankton-Organismen, die nach dem Absterben zum Meeresboden sinken. Geschieht dies in sauerstoffarmen Gewaessern und erfolgt eine rasche Überdeckung durch Sediment, bildet sich aus den organischen Resten schwarzer Faulschlamm als Voraussetzung fuer die Entstehung von Erdoel, Naturasphalt und Erdgas durch chemische Umwandlungsprozesse. Über lange erdgeschichtlichen Zeitraeumen werden organische Substanzen wie Eiweiß, Fette und Kohlenhydrate unter Druck- und Temperaturerhöhung in Erdoel und Erdgas umgewandelt.


> > 1. Fachbereiche der Paläontologie und ihre Anwendung

> > Sie sind hier: 2. Fossilien - was ist das und wie entstehen sie?

> > 3. Wie lebten die Fossilien und woher weiß man das?

> > 4. Die wichtigsten Organismengruppen unter den Fossilien

> > 5. Und wann lebten diese Fossilien eigentlich?

> > 6. Der Zeitbegriff in den Erdwissenschaften

> > > Das kenne ich schon alles und möchte lieber zu den ON-LINE ARTIKELN

 

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