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Biologie: Plankton – Motor der Evolution

Nach der Permkatastrophe vor 250 Millionen Jahren explodierte die Vielfalt der Meerestiere plötzlich. Ein wichtiger Grund: ein Entwicklungsschub des Phytoplanktons.
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Könnten wir die Erde vor 500 Millionen Jahren aufsuchen, erschiene sie uns wie ein fremder Planet. Damals, im Erdaltertum oder Paläozoikum, lagen die Kontinente überwiegend in der südlichen Hemisphäre, die Ozeane hatten völlig andere Umrisse und Strömungen, die heutigen Gebirge und Wüsten gab es noch nicht. Auch Landpflanzen waren noch nicht entstanden.

Am befremdlichsten erschiene uns aber wohl die damalige Tierwelt. Noch lebten fast alle mehrzelligen Organismen im Meer. Brachiopoden – äußerlich Muscheln ähnelnde Armfüßer – und Trilobiten beherrschten die Szene. Letztere waren urtümliche Gliederfüßer, also Verwandte von Krebsen, Spinnen und Insekten. Wie diese bildeten sie eine harte Hülle als Außenskelett, trugen am Kopf lange Fühler – so genannte Antennen – und besaßen Facettenaugen, die aus vielen kleinen Einzelaugen bestehen.

Während der nächsten 250 Millionen Jahre nahm die Vielfalt der Meerestiere beträchtlich zu – bis zum größten bekannten Massensterben am Übergang vom Perm zur Trias, bei dem über 90 Prozent aller ozeanischen Arten ausgelöscht wurden. Damit ging vor rund 250 Millionen Jahren das Erdaltertum zu Ende, aber ein neues Zeitalter stand schon in den Startlöchern: das Erdmittelalter oder Mesozoikum mit den Dinosauriern, in dem auch frühe Säugetiere sowie später erste Vögel auftraten. Auch im Meer gestaltete sich das Leben jetzt grundlegend neu. Dort setzten sich viele der Tiergruppen durch, die noch heute die Ozeane beherrschen, zum Beispiel moderne Raubfische, Weichtiere und Krebse, Seeigel und Seegurken.

Den Fossilienfunden zufolge wuchs die Vielfalt der Meerestiere seit damals wesentlich stärker als je zuvor. Diese Entwicklung setzte sich über das Erdmittelalter hinaus in der Erdneuzeit fort. Früher hielten die Forscher diesen Befund für ein Artefakt – dadurch hervorgerufen, dass sich geologisch jüngere Fossilien mehr und besser erhalten haben. Aber inzwischen steht fest: Die beeindruckende Zunahme der Diversität ozeanischer Arten seit dem frühen Erdmittelalter ist Tatsache. ...

Januar 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2014

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  • Quellen

Falkowski, P. G. et al.: The Evolution of Modern Eukaryotic Phytoplankton. In: Science 305, S. 354 - 360, 2004

Martin, R., Quigg, A.: Evolving Phytoplankton Stoichiometry Fueled Diversification of the Marine Biosphere. In: Geosciences 2, S. 130 - 146, 2012