Paläontologie: Fossile Schatzkammer der Evolution entdeckt

Kaum hatten sich die Tiere vor 540 Millionen Jahren während der kambrischen Explosion vielfältig entwickelt, raffte das sogenannte Sinsk-Event vor 513 Millionen Jahren bereits viele Organismen dahin: Das erste größere Massenaussterben der Erdgeschichte warf die Entwicklung des Lebens wieder etwas zurück. Eine von Han Zeng vom Institut für Geologie und Paläontologie in Nanjing und seinem Team gefundene Lagerstätte zeigt jedoch, wie schnell es mit der Fauna erneut aufwärts ging: Die zahlreichen, gut erhaltenen Fossilien lassen auf ein sich erholendes Ökosystem mit vielen Details blicken. Angesichts der Fülle an Organismen kann es der Fundort im südchinesischen Hunan wohl mit dem für seine reichhaltige, kambrische Fauna berühmten Burgess-Schiefer in Kanada aufnehmen.
Vor 513 Millionen Jahren sanken die Sauerstoffgehalte in den Ozeanen rapide und drastisch, weshalb viele Organismen schlicht erstickten und ganze Lebensgemeinschaften wieder verschwanden: Das betraf auch die Tierwelt in der Region, die heute Hunan entspricht. In einem Steinbruch stießen Zeng und seine Arbeitsgruppe auf Fossilien – nun als Huayuan-Lebensgemeinschaft bezeichnet – aus der Zeit vor 512 Millionen Jahren und damit unmittelbar nach dem Event. Bis jetzt konnten sie fast 8700 einzelne Exemplare identifizieren, die sich auf mehr als 150 Arten verteilen – 60 Prozent davon wurden wissenschaftlich neu beschrieben. Viele Fossilien zeichnen sich durch eine Fülle an Details aus, etwa weil weiches Gewebe und innere Strukturen erhalten geblieben sind. Sehr wahrscheinlich handelte es sich dabei um ein Ökosystem der Tiefsee, das weniger stark vom Sinsk-Massenaussterben betroffen war als die Tierwelt im flacheren Wasser, schreiben Zeng und Co.
Vom Alter her liegt die Huayuan-Lagerstätte zwischen dem Burgess-Schiefer, der vor 508 Millionen Jahren entstand, und zwei weiteren Fundorten in China, die 518 Millionen Jahre alt sind: Sie belegt also ein Zwischenstadium der Evolution und bestätigt bisherige Vermutungen: Danach konnte sich das Leben nach geologischen Maßstäben recht schnell nach dem Sinsk-Ereignis wieder erholen – zumal in tieferen Bereichen der Ozeane, die geringere Artenverluste erlebten. Sehr wahrscheinlich setzte die Wiederausbreitung der Fauna sogar aus diesen Refugien ein, indem die Überlebenden frei gewordene Nischen rasch besetzten, sich daran anpassten und sich in neue Arten weiterentwickelten.
Neben inneren Organen blieben zum Teil auch Nervensysteme oder zelluläre Strukturen erhalten. Andere Bestandteile identifizierten die Wissenschaftler als Teile von Verdauungstrakten oder Nervengeflechten, die an Gehirne erinnern. Unter den Arthropoden identifizierten Zeng und Co unter anderem Trilobiten und Radiodonten, die an der Spitze der Nahrungskette standen. Das galt wohl auch für Guanshancaris kunmingensis, einen neu beschriebenen und mit 80 Zentimetern den längsten Arthropoden, den die Forscher bisher identifizierten. Als Beute dienten ihnen Mollusken, Brachiopoden (Armfüßer) und Rippenquallen. Schwämme und Seeanemonen ergänzen die vielfältigen Lebensgemeinschaften, die offensichtlich an Ort und Stelle getötet und versteinert wurden. Daraus können die Wissenschaftler womöglich auch Rückschlüsse auf ihre Lebensweise ziehen, etwa ob sie in Gruppen auftraten.
Obwohl der Burgess-Schiefer und die Huayuan-Lagerstätte durch Tausende Kilometer Entfernung und mehrere Millionen Jahre getrennt sind, existieren an beiden Orten Fossilien, die zu Helmetia und Surusicaris gehören: Arthropoden, die bislang als einzigartig für den kanadischen Fundort galten. Womöglich wurden sie ähnlich wie heutige Arten als Larven mithilfe von Meeresströmungen über große Distanzen verfrachtet.
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