Bizarre Fossilien: Komplexes Leben entwickelte sich früher auf der Erde als gedacht
Vor rund 540 Millionen Jahren, so lautet die gängige Vorstellung, explodierte in den Ozeanen förmlich das Leben: Innerhalb kurzer Zeit entwickelten sich aus einfachen, skelettlosen Bodenbewohnern komplexe Organismen mit Merkmalen, die uns heute vertraut erscheinen – etwa mit hartem Panzer oder Knorpelskelett, mit Mund und After sowie mit der Fähigkeit zu schwimmen, zu graben oder aktiv zu jagen. Zumindest lassen die bekannten Fossilien darauf schließen, dass damals ein verhältnismäßig intensiver Schub evolutionärer Aktivität stattgefunden hat. Er ist heute als kambrische Explosion oder auch kambrische Radiation bekannt und hat maßgeblich geprägt, wie wir die Entstehung des Lebens auf der Erde betrachten. Doch nun hat ein englisch-chinesisches Forschungsteam eine außergewöhnliche Ansammlung bizarrer Fossilien in China entdeckt, die dieses Bild infrage stellt: Möglicherweise ist die kambrische Explosion weniger »explosiv« verlaufen als bislang angenommen.
Die Fossilien aus der südchinesischen Provinz Yunnan legen nahe, dass zumindest einige Lebensformen, die man bislang dem Kambrium zugeschrieben hatte, bereits Millionen Jahre früher existierten – im sogenannten Ediacarium. Viele der Fossilien wirken geradezu fremdartig: von wurmartigen, im Untergrund verankerten Organismen über ein »wurstförmiges« Tier bis hin zu einem fingerartigen Lebewesen mit Tentakeln. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift »Science« veröffentlicht.
»Das war ein echter Zufallsfund«, berichtet Frances Dunn, leitende Wissenschaftlerin für Naturgeschichte am Oxford University Museum of Natural History und Co-Autorin der Studie. Ihre Kolleginnen und Kollegen von der Yunnan-Universität seien in den steilen Felsformationen der Region ursprünglich auf der Suche nach Algenfossilien gewesen. Die Gesteine dort sind berühmt für ihre außergewöhnlich gute Erhaltung urzeitlicher Lebensformen. Am Ende habe sich der Glückstreffer jedoch als eine der bedeutendsten Entdeckungen früher Tierfossilien der vergangenen Jahrzehnte entpuppt. Mehr als 700 Exemplare aus der Ediacara-Periode konnten geborgen werden. Einige davon seien einfache Algen, doch Hunderte weitere gehörten zu Tieren, die sich durch »eine Vielzahl unterschiedlicher Körperformen« auszeichneten.
Blick in eine Übergangswelt
Am häufigsten stieß das Forschungsteam auf einen Organismus etwa von der Größe eines menschlichen Zeigefingers, mit wurmartigem Körper und einer scheibenförmigen Struktur, mit der er sich im Meeresboden verankern konnte. Dass mehr als 100 der neu gefundenen Fossilien zu dieser bislang unbenannten Art gehören, sei ein Hinweis darauf, dass das Wesen einst in großer Zahl den Meeresboden besiedelte, vermutet Dunn. »So etwas habe ich noch nie gesehen«, sagt sie.
Besonders verblüffend sei jedoch gewesen, dass viele Fossilien stark an typische Formen aus dem Kambrium erinnerten statt an solche aus dem Ediacarium. Einige, darunter auch der häufig gefundene Wurm, gehörten zu den Bilateria. Darunter versteht man Tiere mit bilateraler Symmetrie, also einem Körperbau, bei dem die linke und rechte Seite einander spiegeln. Diese grundlegende evolutionäre Innovation ermöglichte es frühen Tieren, sich aktiv durch Sedimente oder im Wasser fortzubewegen, ein Nervensystem auszubilden und schließlich die Tierwelt zu dominieren. Die meisten heute lebenden Tiere einschließlich des Menschen zählen zu den Bilateria. Bislang ging man jedoch davon aus, dass sich diese Gruppe vor allem im Kambrium entwickelte und im Ediacarium noch sehr selten gewesen war – und damals weder vielfältig noch weit verbreitet.
»Diese Fossilien werden uns locker noch zehn Jahre lang beschäftigen«Frances Dunn, Paläobiologin
Die neuen Fossilien eröffnen nun einen Blick auf eine »Übergangswelt«, in der einfache Lebensformen mit weichen Körpern Seite an Seite mit komplexeren bilateralen Tieren existierten. Einige Exemplare ähneln stark den sogenannten Cambroerniden, also Tieren, die entfernt an heutige Seegurken erinnern und bislang ausschließlich aus dem Kambrium bekannt waren.
Es handle sich um eine Entdeckung, wie man sie nur einmal im Leben mache, sagt Dunn. Seit Langem hätten Forschende nach einer Fossillagerstätte wie dieser gesucht. Die Funde deuteten darauf hin, dass die kambrische »Explosion« eher ein allmählicher Prozess gewesen sein könnte. Oder, wie Dunn es formuliert: Die Entdeckung »entschärft die kambrische Explosion«.
Inzwischen arbeiten Dunn und ihr Team daran, sämtliche Fossilien systematisch zu beschreiben und neue Arten offiziell zu benennen. Sobald das Material vollständig katalogisiert ist, lässt sich genauer untersuchen, welchen Platz diese Tiere im Stammbaum des Lebens einnehmen. »Diese Fossilien werden uns locker noch zehn Jahre lang beschäftigen«, sagt Dunn.
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