(5) Ereignisse im Paläozoikum

1. (5) Ereignisse im Paläozoikum (c) G. Larson Klima 26

2. Kambrium Kambrische Explosion Das Erdaltertum beginnt mit der „Kambrischen Explosion“ (Ausnahmsweise keine Naturkatastrophe): Innerhalb kürzester Zeit erschienen alle Tierstämme, die es auch heute noch gibt. Sämtliche Grundbaupläne heutiger Tiergruppen, einschließlich der Wirbeltiere, sind damit bereits vorhanden. Darüber hinaus gab es auch Baupläne, die sich von den heutigen völlig unterscheiden, etwa Tiere mit fünf Augen und einem Rüssel. Erstes Auftreten von fossilisationsfähigen Hartteilen (Panzer, Schalen und Skelette). Die Überlieferung von Fossilien (und damit von möglichen „Klimazeugen“) steigt dadurch explosionsartig an. Das Kambrium 542 – 488 Ma Benannt nach den kambrischen Bergen in Nord-Wales (Cambria = römischer Name für das nördliche Wales). Quelle für die nächsten Seiten: www.senckenberg.de. Den isolierten Kontinenten LAURENTIA, BALTICA und SIBIRIA liegt ein riesiger, südlicher Großkontinent GONDWANA (Afrika, Süd- und Mittelamerika, Indien, Teile von Europa, die Antarktis) gegenüber, der sich vor etwa 600 Ma gebildet hat. Im Laufe des Kambriums driftet GONDWANA nach Süden, schließlich liegt Ur-Mitteleuropa dicht am Südpol - die Antarktis am Äquator. Es kommt zu großräumigen Festlandsüberflutungen (Höhepunkt im Mittel-Kambrium). Das heutige Nordamerika war fast vollständig von Meer bedeckt. Am Ende des Kambriums kam es zu einem weltweiten Absinken des Meeresspiegels und zu einer deutlichen Abkühlung. Alle kambrischen Fossilien sind marine Lebewesen. Das Festland bleibt weiterhin weitestgehend unbesiedelt. Außer einigen Algen, Flechten und Pilzen gibt es auf dem Festland vermutlich keinerlei Lebewesen. Der Großteil der Fauna wird von Trilobiten und Brachiopoden gestellt. Als äußerst erfolgreich erwies sich die Gruppe der Trilobiten, flacher Gliederfüßer (Arthropoden) mit dreilappigem Körper und Rückenpanzer, sie stellten 60 % der gesamten Fauna und sind die Leitfossilien des Kambriums. Klima 27

3. Ordovizium Das Ordovizium 488 – 444 Ma Benannt nach den Ordoviziern, einem keltischen Volksstamm in Nord-Wales, GB. Der nördliche Teil des heutigen Mitteleuropas spaltet sich von GONDWANA ab und schließt sich im Spät-Ordovizium mit BALTICA zu Ur-Nordeuropa zusammen. Nordafrika als Teil von GONDWANA liegt am Ende des Ordoviziums am Südpol. Anfangs herrschte wieder allgemein warmes Klima und große Meeresüberflutungen. In LAURENTIA und SIBIRIA überwiegt tropisches Klima. Dort breiten sich die erstenKorallenriffe aus. In den Lagunen wird Meerwasser eingedampft, so dass sich Dolomit-Gips-Salz-Folgen (Evaporite) abscheiden. Die Wirbellosen (Invertebraten) entwickeln eine große Formenvielfalt, wie z. B. die Graptolithen in den Hochseegebieten oder Trilobiten und kalkschalige Brachiopoden (Armfüßer) in den Flachmeeren. Am besten entwickelten sich aber die Kopffüßer (Cephalopoden). Riesige, bis zu 5 m lange, wie Spieße aussehende Kalkröhren, in deren vorderem Teil das Tier lebte, waren keine Seltenheit. Neben den gerade gestreckten (Orthoceras) gab es auch gekrümmte und spiralförmig eingerollte Formen. Der nächste heute noch lebende Verwandte dieser Tiere ist der Nautilus, ein „lebendes Fossil“. Die frühen Wirbeltiere erleben schon im Ordovizium ihren ersten bescheidenen Aufschwung in Gestalt der kieferlosen Fische. Im mittleren Ordovizium entstehen die ersten Landpflanzen. Auf diese warme Periode folgen gegen Ende des Ordoviziums Abkühlung, Rückzug der Meere und vier Eiszeiten. Nordafrika lag direkt am Südpol und war stark vereist, man spricht von der Sahara-Vereisung. Wahrscheinlich wegen der plötzlichen Klimaverschlechterung, löschte ein ver-heerendes, globales Massensterben zahlreiche Tiergruppen insbesondere unter den Cephalopoden, Trilobiten, Graptolithen und Conodonten aus. Die Verbreitungsgebiete der Überlebenden verschoben sich äquatorwärts und wurden komprimiert. Die Riffe verschwanden fast vollständig. Klima 28

4. Silur Das Silur 444 – 416 Ma Benannt nach den Silurern, einem (ebenfalls) keltischen Volksstamm, diesmal in Süd-Wales, Großbritannien. Ur-Nordeuropa und LAURENTIA driften in Höhe des Äquators aufeinander zu. Sie kollidieren im Spät-Silur, wobei die Ablagerungen des Kaledonischen Meeres zu den Appalachen und zum Kaledonischen Gebirge aufgefaltet werden (Schottland, Norwegen, West-Schweden). Der so entstandene Großkontinent EURAMERIKA bleibt über 300 Millionen Jahre, bis zum Ende des Mesozoikums, bestehen. Das allgemein (wieder) warme Klima führt zu weiträumigen Meeresüberflutungen. Entsprechende Klimazeugen sind Salzlager im Bereich der äquatorialen Kontinente (Nordamerika, Sibirien) und ausgedehnte Riff-Ablagerungen in den warmen Flachmeeren (Gotland, Australien). Die Vermischung der Faunen von Ur-Nordeuropa und LAURENTIA begünstigt die Vielfalt der Riff-Gemeinschaften von Korallen, Stromatoporen (Kalkschwämme), Crinoiden (Seelilien – keine Pflanzen, sondern Stachelhäuter), Bryozoen (Moostierchen) und Kalkalgen. Formenreich und weit verbreitet sind Graptolithen, Conodonten und Brachiopoden. Mit den gepanzerten Placodermen (Panzerfische) erscheinen die ersten primitiven Kieferfische. Sie besiedeln ebenso wie die riesigen, mehr als 2 m großen Seeskorpione (z.B. Eurypterus) die Flachmeer- und Brackwasser-bereiche. Nach den ersten Landpflanzen im Ordovizium tauchen im mittleren Silur die ersten Gefäßpflanzen auf (Cooksonia sp.). Im Ober-Silur gibt es bereits eine gut entwickelte, jedoch kleinwüchsige Flora mit zwei Entwicklungslinien: Ur-Farne und Ur-Bärlappe (Rhyniophyta und Lycophyta). Sie bildet den Lebensraum für Tausendfüßer und andere Arthropoden (Gliederfüßer). Klima 29

5. Devon Das Devon 416 – 359 Ma Benannt nach der Grafschaft Devonshire in Südwest-England, Großbritannien. Durch die Kaledonische Gebirgsbildung ist auf dem neuen Großkontinent EURAMERIKA das ausgedehnte "Old-Red-Festland" entstanden. Weitläufige Schelfmeere bedecken die Westseite des Großkontinents (Nordamerika) und die Ostseite (Rußland). Die Südseite dagegen säumt der schmale Variszische Meerestrog (Mitteleuropa). Südlich davon nähert sich GONDWANA mit Ur-Südeuropa, das bereits im Mittel-Devon tropische Breiten erreicht. Bei weiterer Annäherung wird die Mitteldeutsche Schwelle aufgewölbt und damit die Variszische Gebirgsbildung angekündigt. Die Küstensäume und feuchten Niederungen werden von Gefäßpflanzen und zunehmend von Bärlapp, Schachtelhalm, Farn und Ur-Samenpflanzen besiedelt. Während am Anfang des Devons die Gefäßpflanzen noch niedrig sind, gibt es am Ende der Periode Waldbäume mit bis zu 30 Meter Höhe. Damit erweist sich das Devon als der wichtigste Abschnitt der Erdgeschichte für die Entwicklung der Pflanzen (es gibt schon Kohlevorkommen). Die Pflanzendecke bietet nun auch Milben, Spinnen und flügellosen Insekten Lebensraum. Mit bis zu 10 m Länge ist der PanzerfischDunkleosteus der Herrscher der Meere. Dem Leben in flachen Binnengewässern haben sich Quastenflosser angepasst. Ihre paarigen Brust- und Bauchflossen mit knöchernen Stützskeletten leiten stammesgeschichtlich zu den Vierfüßern über, die noch vor Ende des Devons in Gestalt des ersten Amphibiums Ichthyostega auftreten. Vom Leben im Meer sind Conodonten, Trilobiten und vor allem Brachiopoden überliefert. Bei den Cephalopoden entstehen im frühen Devon die spiralig aufgerollten Alt-Ammoniten. Weltweit tritt im Ober-Devon ein Massensterben auf. Ursache ist vermutlich auch hier eine Vereisung um den Südpol, über dem Gondwana lag. Klima 30

6. Karbon Das Karbon 359 – 299 Ma Benannt nach dem lateinischen Wort carbo für Kohle GONDWANA nähert sich weiter EURAMERIKA und beide kollidieren im späten Karbon auf breiter Front. Dabei werden in Mitteleuropa und Nordamerika riesige Gebirge aufgefaltet – dieVariszische Gebirgsbildung. Durch ganz West- und Mitteleuropa, von Spanien bis Polen verläuft ein bis zu 500 km breites Gebirge. An seinem nördlichen Ufersaum und in festländischen Becken wachsen im Ober-Karbon in tropischen Sümpfen riesige Wälder, aus denen später mächtige Kohleflöze entstehen. Wichtige Entwicklungsfortschritte machen die Fische, die Vierfüßer und die Pflanzen: Die altertümlichen gepanzerten Fische werden von den Knorpel- und Knochenfischen abgelöst, aus den Amphibien entstehen die ersten Reptilien. Nachdem im jüngsten Devon üppige Wälder schon weit verbreitet und die ersten Samenpflanzen entstanden waren, kommen nun Samenpflanzen und Sporenpflanzen nebeneinander vor. Das Festland wird großräumig von einer Pflanzendecke bekleidet. Dadurch wird es auch den Tieren, deren Nahrungsgrundlage die Pflanzen bilden, möglich, das Festland zu besiedeln. Auffällige Faunenelemente sind die mehr als zwei Meter langen Tausendfüßer und erste flugfähige Insekten mit bis zu 70 cm Flügelspannweite. Gegen Ende des Karbons kommt es zur Vergletscherung großer Teile von Afrika, Indien, Australien und der Antarktis (Gondwana-Vereisung), während Mitteleuropa im Tropengürtel liegt. An der Gondwana-Vereisung wiederum könnten die riesigen Wälder des Karbons mitgewirkt haben, die viel treibhausaktives CO2 banden und so eine Abkühlung förderten. Diese Wälder sind es übrigens, die wir heute in Form von Steinkohle verfeuern und dadurch wieder in Treibhausgase zurückverwandeln. Klima 31

7. Perm Das Perm 299 – 251 Ma Benannt nach der Stadt Perm am Westabhang des Urals Zur Zeit des Perms vereinigen sich alle Kontinente der Erde zu einem einzigen, riesigen Kontinent genannt PANGÄA, Mitteleuropa liegt in dieser Zeit fast am Äquator. Weite Teile der Südhalbkugel (Afrika, Indien, Südamerika, Australien) werden nach wie vor von riesigen Eismassen bedeckt. Die Gondwana-Vereisung geht weiter, man spricht daher auch vom Permo-karbonischen Eiszeitalter. Eine Erwärmung führt im Ober-Perm teilweise zum Abschmelzen der Gletscher und lässt den Meeresspiegel ansteigen. Durch trockeneres Klima entstehen in Nordamerika und Mitteleuropa Wüsten. Bereits seit dem Karbon wandelt sich die Pflanzenwelt des Erdaltertums in die des Erdmittelalters um (früher als bei den Tieren). Die für das Erdmittelalter kennzeichnende Flora der Nacktsamer (Gymnospermen) gewinnt die Überhand. Schon zu Beginn des Perms müssen in Mitteleuropa erste Nadelwälder existiert haben Die großen Pflanzengruppen, die im Karbon für die Kohlebildung sorgten, sind zu relativ unwichtigen und meist kleinwüchsigen Rest-Arten reduziert. In den Seen des unterpermischen Festlandes leben Stachelhaie, Süßwasserhaie und altertümliche Knochenfische. An den Seeufern verdrängen die schon im Karbon entstandenen Reptilien mehr und mehr die Panzerlurche (Stegocephalen). Am Ende des Perms und somit am Ende des Erdaltertums wird die Tierwelt, insbesondere die des Meeres, von einem Massensterben betroffen, dem nach Schätzungen etwa 95% der Arten zum Opfer fallen. Viele Tiergruppen verlöschen nun endgültig, wie etwa die Trilobiten und einzelligen Fusulinen, oder werden von modernen Verwandten abgelöst wie z. B. die rugosen Korallen von den Hexakorallen und die Alt-Ammoniten von den Ceratiten. Klima 32