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Grüne Frühstarter

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 15.07.2009 15:59

Moose und Flechten sollen mindestens 125 Millionen Jahre früher als bisher bekannt die Kontinente im Erdaltertum besiedelt haben und so die explosionsartige Verbreitung der vielzelligen Tiere vorbereitet haben. Mit dieser kontroversen Ansicht warten zwei Geologen in der aktuellen „Nature“ auf.

AlpenfloraVor 542 Millionen Jahren kam eines der bisher einschneidendsten Ereignisse auf diesem Planeten geradezu aus dem Nichts. Wie eine Bombe explodierte das vielzellige Leben auf der Erde und hält den Planeten seither fest im Griff. Allerdings stört die Wissenschaftler das Unvermittelte an dieser Explosion, seit sie sie in der fossilen Überlieferung entdeckt haben.  In unserer Vorstellung von der Entwicklung des Lebens ist nämlich kein Platz für voraussetzungslose Überraschungen. US-Forscher glauben jetzt, beim Lichten des präkambrischen Dunkels einen Schritt weiter gekommen zu sein.

Moose, Flechten und Lebermoose hätten vor 800 bis 600 Millionen Jahren das Festland erobert und so das Terrain für die Vielzeller bereitet. „Die Daten schreien es förmlich heraus, dass die Welt am Ende des Präkambriums ergrünte“, unterstreicht Paul Knauth, Geologieprofessor an der Arizona State University (ASU). Widerspruch ist Knauths Diagnose, die er zusammen mit seinem Kollegen Martin Kennedy von der Universität von Kalifornien in Riverside in „Nature“ veröffentlichte, jetzt schon sicher. Die Daten, die beide analysiert haben, sind allesamt bereits bekannt - und bisher hat niemand sie schreien hören.

Death ValleyDas liegt nicht zuletzt am Wesen dieser Daten. Sie sind, wie es sich für Zeugen aus derart fernen Vergangenheiten gehört, Isotopenspuren - und die sind notorisch schwer zu entschlüsseln. Knauth und Kennedy haben alle verfügbaren Isotopendaten über präkambrische Gesteine zusammengetragen und in Knauths Labor für stabile Isotopen analysiert. Sie waren nicht die ersten, „tatsächlich“, erzählt Knauth, „gab es 8000 Studien über die Kohlenstoffisotope der präkambrischen Gesteine“. Kohlenstoff kommt wie fast alle anderen Elemente auch in verschiedenen unterschiedlich schweren Varianten vor, die sich durch die Zahl der Neutronen in ihrem Atomkern unterscheiden. Er wird gern als Spur für ansonsten nicht überlieferte Lebewesen genommen, weil das irdische Leben auf Kohlenstoff aufbaut und zum zweiten eine charakteristische Vorliebe für den leichten Kohlenstoff-12 hat. „Aber in denselben Gesteinen kamen auch drei Sauerstoffatome pro Kohlenstoffatom vor, und nicht eine der Veröffentlichungen hatte die Sauerstoffisotopen untersucht“, fährt Knauth fort, „aber die Sauerstoff-Isotope können uns viel über die Fluide zur Zeit der Entstehung der Gesteine erzählen.“

Drei Jahre lang trugen beide Forscher sowohl die Sauerstoff- als auch die Kohlenstoffisotope der bekannten präkambrischen Gesteine zusammen. Und das Muster, das sie schließlich erhielten, kam den beiden Geologen sehr bekannt vor: „Wir fanden den Isotopen-Fingerabdruck von Landpflanzen“, berichtet Knauth. Das Muster glich nämlich jüngeren Meeressedimenten, die immer wieder von Regenwasser aus Flüssen und Grundwasser durchschwemmt werden. In diesem Regenwasser finden sich die Isotopenspuren der heutzutage allgegenwärtigen Vegetation, aber Kennedy und Knauth sprechen von Gesteinen mit einem Alter zwischen 800 und 600 Millionen Jahre. Damals aber war es nach allgemeiner Ansicht an Land wüst und leer, Leben soll es nur in den Meeren gegeben haben. Die ersten fossilen Spuren von Landpflanzen kennen wir erst aus dem Ordovizium, vor rund 475 Millionen Jahren.

Death Valley 2Mindesten 100 Millionen Jahre vorher soll es also schon Landpflanzen gegeben haben, und wenn man Paul Knauth glauben darf, waren die Kontinente zu großen Teilen von diesen primitiven Pflanzen bedeckt. Sie bereiteten buchstäblich den Boden für das Leben. „Zum ersten Mal in der Erdgeschichte entstand richtiger Boden“, erzählt der Geologe, „denn es gibt einen großen Unterschied zwischen Boden und einfachen Gesteinstrümmern, dem Regolith.“ Boden entsteht, wenn die Wurzeln der Pflanzen das Gestein mit Hilfe organischer Säuren angreifen und in biologisch verfügbare Bestandteile aufspalten, ihn fruchtbar machen. Dafür brauchen die Pflanzen viel Kohlendioxid, das sie aus der Luft fischen und zu einem großen Teil in unlösbare Verbindungen überführen. „Wir glauben, dass so zum ersten Mal in der Erdgeschichte große Mengen von Kohlendioxid dauerhaft aus der Atmosphäre entfernt wurden“, so Knauth.

Kalklagen aus dem PräkambriumGleichzeitig bliesen die Landpflanzen auch Sauerstoff in die Atmosphäre. „Eine der populärsten Erklärungen für die kambrische Artenexplosion ist, dass damals auf einmal viel mehr atmosphärischer Sauerstoff zur Verfügung stand“, so Knauth, „und wir glauben, dass wir die Quelle gefunden haben.“ Allerdings gibt es für diese These bislang keinerlei fossile Spuren. Und das ist auch der Haupteinwand gegen die Neubewertung, die die beiden Geologen vorgenommen haben. „Eine ausgedehnte Vegetationsdecke sollte sich in der fossilen Überlieferung entdecken lassen“, betont etwa der britische Paläobiologe Nick Butterfield von der Universität Cambridge. Knauth ist diese offene Flanke seiner Theorie absolut bewusst. Deshalb plant der US-Amerikaner eine Expedition in die australischen Kimberleys, wo sich noch viel präkambrisches Gestein erhalten hat: „Ich will dort meine verrückte Theorie überprüfen und sehen, ob ich nicht die passenden Fossilien finde.“

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