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

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

Inhalt dieser Seite:

Die Lebensweisen
Die Paläoökologie


3.a. Die Lebensweisen

Wenn man wissen will, wie fossile Organismen gelebt haben, geht man in die Natur und beobachtet, wie die heutigen Land- und Wasserorganismen leben. Dann versucht man, diese Erkenntnisse der Biologie auf fossile Organismen umzulegen - das ist die Aktuopaläontologie. Ein wichtiges Prinzip dabei ist der Aktualismus, der besagt, daß die grundlegenden biologischen und physikalischen Zusammenhänge früher gleich oder ähnlich waren wie heute. Schwieriger wird es, wenn man es mit fossilen Organismen zu tun hat, die keine oder wenige Ähnlichkeiten mit heute lebenden Tieren oder Pflanzen haben.

Die grundlegenden Lebensweisen waren früher zu großen Teilen natürlich ähnlich wie heute, und deshalb werden die meisten Begriffe sowohl in der Paläontologie als auch in der Biologie verwendet.

Das Leben im Wasser stellt den Ursprung aller Pflanzen und Tiere dar. Die Tatsache, daß der menschliche Embryo im Mutterbauch in Fruchtwasser groß wird, kann wohl als Relikt unseres Ursprunges angesehen werden.

Das Plankton wird von passiv im Wasser schwebenden Organismen gebildet; man spricht von einer planktonischen Lebensweise. Hier gibt es eine Reihe von verschiedenen fossilen Organismen, wie Graptolithen, Foraminiferen und Radiolarien. Aufgrund ihrer Lebensweise ist die Verbreitung der einzelnen Arten größer und schneller als bei Organismen, die fix an das Substrat gebunden sind. Daher stellen planktonische Organismen die wichtigsten Leitfossilien dar.

plankton_thumb.jpg (2400 Byte) Rezentes Plankton im Mikroskop
(Bildquelle)

Anders der Nekton. Diese Organismen, wie zum Beispiel Fische, bewegen sich aktiv im Wasser fort. Dazu zählen zum Beispiel Ammoniten und Fische. Aber auch die Ichthyosaurier lebten im Gegensatz zu den Land-Sauriern auf dies Art und Weise.

Das Benthos wird von Organismen gebildet, die am Grund von Gewässern leben. Ein bekanntes Beispiel sind Korallen. Wenn Organismen, wie die Korallen, fix am Untergrund befestigt sind, spricht man von sessil. Schnecken leben zwar am Boden, gehören also zum auch Benthos, aber sie können sich fortbewegen; dann nennt man sie vagil.

Das Leben entwickelte sich aus dem Wasser und das Leben am Land stellte die Organismen vor völlig andere Probleme als das Leben im Wasser. Zum Beispiel fehlte der Auftrieb und die Tiere mußten völlig andere Stützorgane ausbilden. Auch die Atmung mußte sich verändern, da die Kiemen, mit denen die Wassertiere atmeten, an Land nutzlos waren. Daher entwickelten sich Tracheen (Atmung über die Körperfläche bei Insekten) und die Lunge. Nachdem die Evolution danach trachtet, einmal Erfundenes weiter zu verwerten, wurde aus der Schwimmblase der Fische, die ja an Land nutzlos war, die Lunge der Landwirbeltiere. Einige dieser Landwirbeltiere gingen dann aber wieder ins Wasser zurück; das sind zum Beispiel die Wale und Seekühe (Sirenen), also Wassersäugetiere, welche die Lungenatmung beibehalten haben.

Wie im Wasser, gibt es natürlich auch an Land sessile Organismen. Allerdings reicht das Nahrungsangebot bei dieser Lebensweise nur für Pflanzen, nicht aber für Tiere. Die Sessilität ist daher in der Regel auf tierische Parasiten und einzelne Entwicklungsstadien von Insekten beschränkt.

3.b. Die Paläoökologie

Die Ökologie von fossilen Organismen nennt man Paläoökologie oder Palökologie. Wie für die obigen Lebensweisen gilt für die Beziehung der Organismen zu ihrer Umwelt (so wird die Ökologie nämlich definiert) der Aktualismus (s. o.).

In dieser Disziplin geht es also darum, fossile Lebensräume anhand der vorhandenen, durch den Filter der Taphonomie reduzierten, Informationen zu rekonstruieren. Und zwar einerseits die Beziehung einer einzelnen Art zu ihrer Umwelt (Autökologie) und andererseits die Beziehung von Organismen untereinander, also des gesamten Ökosystems (Synökologie).

Es gibt eine ganze Reihe von (paläo-)ökologischen Faktoren, die die Verbreitung von Organismen beeinflussen. Wenn ich die Grundbedürfnisse eines fossilen Organismus kenne und ihn als Fossil im Gestein finde, weiß ich, in welchem Ablagerungsraum das vor mir liegende Gestein sedimentiert wurde und welche ökologischen Bedingungen dort geherrscht haben (natürlich unter Berücksichtigung der Taphomie). Das ist eines der Grundanliegen der Paläoökologie.

Ein wichtiger Faktor in marinen Lebensräumen sind zum Beispiel das Licht und Wassertiefe. Gerade Letzteres ist ein Faktor, der in den Erdwissenschaften immer wieder gefragt ist, denn dadurch können auch viele geologische Aussagen getroffen werden. Ein Beispiel: Die meisten Riff-bildenden Korallen haben Symbionten, und zwar mikroskopisch kleine Algen, die in ihrem Inneren leben und der Koralle u. a. dabei helfen, ihr Kalkgerüst zu bilden. Diese Algen benötigen zum Leben viel Licht und daher sind auch die meisten Korallenriffe an sehr seichtes Wasser, und zwar nahe der Wasseroberfläche, gebunden. Was ist die Konsequenz daraus? Ganz einfach: wenn ich ein Korallenriff finde, weiß ich in den meisten Fällen, daß das Gestein vor mir in sehr seichtem Wasser gebildet wurde.

riff_rezent_thumb.jpg (1822 Byte) Ein rezentes Riff mit seinem außerordentlichen Artenreichtum.
(Bildquelle)

Ein weiterer ökologischer Faktor ist die Wasserenergie. Auch für die Rekonstruktion der Wasserenergie können uns Korallenriffe helfen. Wer jemals in den Tropen Urlaub gemacht hat, konnte beobachten, das diese Riffe häufig in hochenergetischen Bereichen wachsen, wo die Gischt spritzt und man besser nicht schnorcheln sollte. Auch das hat wieder mit der Skelettbildung der Korallen zu tun. In diesen Bereichen fällt nämlich Kalk leichter aus dem Wasser aus.

Um das Beispiel der Korallenriffe weiter zu strapazieren, kann man noch den Salzgehalt, die Salinität, anführen. Korallenriffe wachsen nämlich am liebsten dort, wo das Wasser normal Salinität aufweist - also z. B. außerhalb des Einflußbereiches von Flüssen, die ja Süßwasser ins Meer bringen.

Was Korallen allerdings nicht so gerne haben, ist ein hoher Gehalt an Nährstoffen im Wasser. Das mag vielleicht komisch klingen, aber das liegt daran, daß ein hoher Nährstoffgehalt im Wasser (z. B. durch Plankton) die wichtigsten Feinde der Korallen begünstigt - und zwar Weichalgen, welche die Korallen überwachsen und abtöten können. Natürlich müssen aber trotzdem genug Nährstoffe vorhanden sein, damit die Korallen leben können; aber ein Überangebot schadet ihnen.

Es gibt noch eine Vielzahl von anderen Faktoren, wie der Beschaffenheit des Substrates und dem Sauerstoffgehalt des Wasser. Auch diese beeinflussen die Verbreitung von Organismen intensiv.

Bisher haben wir nur vom Leben im Wasser gesprochen. Natürlich sind die Lebewesen am Land ganz anderen Faktoren ausgesetzt. Davon handelt das nächste Kapitel.

Auch Landlebewesen sind natürlich von Nahrungsangebot abhängig, aber bei ihnen - und vor allem bei den Pflanzen - kommt noch ein wichtiger Faktor dazu: der Niederschlag. Die Blätter von Bäumen, die in Gebieten mit hohem Niederschlag vorkommen (man spricht von humidem Klima), weisen z. B. häufig Träufelspitzen als Abwehr gegen ein Überangebot an Wasser auf. Hingegen sind Pflanzen in Wüsten (arides Klima) - wie jeder am Beispiel der Kakteen weiß - ganz anders ausgebildet und benötigen Schutz vor der Austrocknung. Die Form von fossilen Blättern kann mir also wieder einen Hinweis auf das fossile Ökosystem geben.

Ein weiteres Besipiel sind die Landsäugetiere. Die Ausbildung der Zähne hängt von ihrer Ernährung ab. Ein Tier, das hartes Steppengras frißt, benötigt ganz andere Zähne als eines, das sich von zarten Blättern im Wald ernährt. Das bedeutet: wenn ich ein Fossil mit einem bestimmten Zahntypus gefunden habe, weiß ich, ob es am Fundort zur Zeit seines Lebens Steppe oder Wald vorgeherrscht haben.

Ja, das alles kann man also mit Fossilien rekonstruieren. Wenn Sie wissen wollen, von welchen Tieren und Pflanzen hier überhaupt die Rede ist, dann gehen Sie weiter zu Kapitel 4.


> > 1. Fachbereiche der Paläontologie und ihre Anwendung

> > 2. Fossilien - was ist das und wie entstehen sie?

> > Sie sind hier: 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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