Robert Klatt
Im Ediacarium, vor etwa 550 Millionen Jahren, ist ein Großteil der Tierwelt plötzlich ausgestorben. Nun haben Forscher den Grund für das erste Massenaussterben der Erde entdeckt.
Blacksburg (U.S.A.). Die Ozeane der Erde waren vor etwa 550 Millionen Jahren von mehrzelligen und sozialen Organismen bevölkert, bevor sich die ersten Urahnen der heutigen Tiergruppen entwickelten. Die Organismen des Ediacariums unterschieden sich komplett von den lebenden Großgruppen des Tierreichs. Wie Scott Evans vom der Virginia Tech erklärt, konnte die Wissenschaft ihre Lebensweise bisher nur lückenhaft erklären.
„Diese Organismen erscheinen so früh in der Evolutionsgeschichte der Tiere, dass die Natur in vielen Fällen noch auszuprobieren schien, wie sich große, mobile und mehrzellige Körper bauen lassen.“
Neben den biologischen Bauplänen der Organismen ist auch das plötzliche Ende der Ediacara-Fauna von großem Interesse. Ein Großteil der Mehrzeller verschwand vor rund 550 Millionen Jahren von Erde und wurde im Kambrium durch die Vorfahren der heutigen Tiere abgelöst. Wieso es zu diesem Massenaussterben kam, ist unter Paläontologen noch immer umstritten. Möglich sind sowohl Umwelteinflüsse als auch eine Verdrängung durch die biologisch überlegeneren modernen Organismen.
Laut ihrer Publikation im Fachmagazin PNAS haben die Forscher um Evans deshalb alle bekannten Daten zum Vorkommen und zur Verbreitung der Organismen des Ediacariums erneut analysiert. Sie fokussierten sich dabei darauf, welche Arten wann ausstarben und welche Gemeinsamkeiten die ausgestorbenen und die überlebenden Arten besaßen. Sie konnten so bestätigen, dass im Ediacarium bis zur White-Sea-Periode vor 560 bis 550 Millionen Jahren die Vielfalt im Tierreich stetig zunahm.
Am Ende der White-Sea-Periode kam es zu einem plötzlichen Aussterben, bei dem rund 80 Prozent der bekannten Tierarten des Ediacariums verschwanden. Es überlebten lediglich 14 Spezies, die bis zum Ende des Ediacariums aber ebenfalls ausstarben. Einen Zusammenhang zwischen der Verbreitung der Tiere und dem Aussterberisiko konnten die Forscher anhand der Vergleiche der Fossilfundorte ausschließen.
Doch wieso verschwanden sie? Eine anschließende Analyse der ökologischen und anatomischen Eigenschaften zeigte ebenfalls, dass zwischen den ausgestorbenen und überlebenden Tierarten keine signifikanten Unterschiede bestehen.
„Wir finden keine statistisch signifikanten Differenzen in Lebensweise, Ernährung, Position im Nahrungsnetz oder Körpergröße. Alle Lebensweisen und Fressgewohnheiten waren ähnlich stark vom Aussterben betroffen.“
Dies spricht laut den Forscher dafür, dass die Arten des Ediacariums nicht durch biologisch überlegende Tiere ausgerottet wurden.
Bei der Untersuchung der verschwundenen Tierarten entdeckten die Paläontologen jedoch einen Zusammenhang.
„Die Taxa, die das Ende der White-Sea-Periode überlebten, zeigten Morphologien, die eine maximale Oberfläche in Bezug auf ihr Volumen besaßen.“
Die Tiere im Ediacarium nahmen ihren Sauerstoff per Diffusion aus dem Meerwasser auf. Eine größere Körperoberfläche war also beim Gasaustausch von Vorteil und könnte auch bei einem geringeren Sauerstoffgehalt dafür gesorgt haben, dass die Organismen noch ausreichend versorgt wurden. Laut den Forschern ist es demnach denkbar, dass ein globaler Sauerstoffmangel zum ersten Massenaussterben der Erdgeschichte geführt hat. Auch bei späteren Massenaussterben waren sogenannte Todeszonen mit einem minimalen Sauerstoffanteil die Ursache.
„Unsere Ergebnisse sprechen dafür, dass auch dieses Aussterbeereignis durch Umweltfaktoren verursacht wurde, wie bei den anderen großen Massenaussterben der Erdgeschichte.“
Diese These wird ebenfalls durch starke Abweichungen bei den im Ediacarium abgelagerten Kohlenstoff-Isotopen untermauert, laut denen starke Veränderungen der Umweltbedingungen und der Stoffkreisläufe aufgetreten sind. Welche Ursache der globale Sauerstoffmangel im Ediacarium hatte, ist noch nicht bekannt.
„Wir wissen nicht, was damals passierte. Es könnten Vulkanausbrüche, tektonische Plattenbewegungen, ein Asteroideneinschlag oder eine Kombination mehrerer Auslöser gewesen sein.“
PNAS, doi: 10.1073/pnas.2207475119
