Was waren die ersten Tiere auf der Erde?

Rund vier Milliarden Jahre lang existierte auf der Erde kein Leben, das komplexer war als eine einfache Zelle. Dann, und aus noch unbekannten Gründen, begannen sich vor etwa 575 Millionen Jahren plötzlich mehrzellige Lebensformen zu vermehren. Dieses Ereignis mit dem Namen Avalon-Explosion ereignete sich, nachdem der Planet die kalte Phase der kryogenen Periode hinter sich gelassen hatte, um in den Ediacaran einzutreten, der vor 635 bis 542 Millionen Jahren dauerte.

Von der sogenannten Ediacaran oder präkambrischen Biota, mit mehr als 140 bestätigten Gattungen, ist es heute noch ziemlich unbekannt. Zum Beispiel wissen Wissenschaftler nicht mit Sicherheit, ob viele dieser Kreaturen Tiere, Pilze, Algen, Flechten oder einfache Protozoen waren oder ob sie in der folgenden Periode (dem Kambrium) Nachkommen hinterlassen haben oder ob sie spurlos ausgestorben sind, wie ein gescheitertes Lebensexperiment. Eine kürzlich durchgeführte Studie hat gezeigt, dass mindestens eine dieser Kreaturen zweifellos ein Tier war, was uns dem Verständnis der rätselhaften Geschichte der ersten komplexen Organismen, die unseren Planeten bewohnten, ein wenig näher bringt.

Dickinsonia

Dickinsonia ist einer der bekanntesten und am besten untersuchten Organismen der Ediacaran-Biota. Credit: Verisimilus

70 Jahre lang haben Wissenschaftler darüber diskutiert, ob Dickinsonia — eine flache, ovale und gestreifte Kreatur mit einer Länge von fast anderthalb Metern — ein Tier, eine Flechte oder ein riesiges Protozoen war oder ob sie zu einer anderen biologisch anderen Kategorie gehörte, die heute vielleicht ausgestorben ist. Das erste Fossil wurde 1947 in Australien entdeckt und wurde zu einem der kultigsten und am besten untersuchten Organismen der Ediacaran-Biota, bis zu dem Punkt, dass mehrere verschiedene Arten identifiziert wurden.

Im September 2018 konnte eine Studie in der Zeitschrift Science die fossilen Lipide in mehreren Exemplaren von Dickinsonia im Nordwesten Russlands charakterisieren und feststellen, dass Cholesterin, ein typisches tierisches Fett, reichlich vorhanden war. Die Ergebnisse bedeuten, dass diese Kreatur, die vor 558 Millionen Jahren lebte, der älteste bestätigte Vertreter der terrestrischen Fauna ist. Die Forscher folgerten weiter: „Die Ediacaran-Biota war in der Tat ein Auftakt zur kambrischen Explosion des Tierlebens.“

Aspidella

Aspidella-Scheiben auf der Fermeuse-Formation in der Nähe von Ferryland, Neufundland. Credit: Martin Smith

Als der schottische Geologe Alexander Murray 1868 in Neufundland, Kanada, einige kleine scheibenförmige Markierungen im Gestein entdeckte, konnte er sich nicht vorstellen, dass er ein unbekanntes Urkapitel der Geschichte des Lebens auf der Erde eröffnete. Vier Jahre später schlug die Paläontologin Elkanah Billings jedoch die Idee vor, dass es sich bei den seltsamen Kreisen tatsächlich um Fossilien handelte, ein Vorschlag, der damals abgelehnt wurde, da sie in präkambrischen Gesteinen gefunden worden waren. Stattdessen wurde argumentiert, dass sie durch chemische Ablagerungen oder Gasblasen gebildet worden waren.Fast ein Jahrhundert würde vergehen, bevor es eine allgemeine Anerkennung der Existenz von makroskopischem Leben vor dem Kambrium gab. Murrays Scheiben wurden zusammen mit anderen an verschiedenen Orten der Art Aspidella terranovica zugeordnet, aber dieser Fall veranschaulicht die derzeitige Verwirrung über die Realität der Ediacaran-Biota: Fossilien, die ursprünglich als Nesseltiere (Quallen) identifiziert und als Aspidella und andere Gattungen klassifiziert wurden, waren wahrscheinlich keine scheibenförmigen Organismen, sondern die Abdrücke von Rhizoiden — Protuberanzen, durch die verschiedene Kreaturen mit dem Aussehen von Wedeln am Substrat verankert sind. Andererseits wurden bei Aspidella auch fossile Abdrücke gefunden, die denen von Anemonen ähneln, was ihre Einstufung als Nesseltiere stützen würde. Kurz gesagt, die Unsicherheit ist groß.

Charnia

Das bekannteste Beispiel eines Fossils von Charnia masoni in der geologischen Abteilung des New Walk Museums. Credit: Ashley Dace

Der Ediacara-Meeresboden, auf dem Dickinsonia kroch, wurde von einer Vielzahl farnartiger Lebensformen bevölkert, die am Boden verankert waren. Einer dieser Organismen war Charnia, das erste bestätigte Fossil, das vor dem Kambrium aus Gesteinen stammte, und daher das, das die Untersuchung der Ediacaran-Biota offiziell einleitete.

Nach seiner Entdeckung in England im Jahr 1958 deutete das Aussehen von Blättern mit abwechselnden Zweigen, die bis zu zwei Meter lang waren, darauf hin, dass es sich um eine Algenart handelte. Als man jedoch erfuhr, dass es in Gewässern lebte, die zu tief waren, um Photosynthese zu betreiben, wurde es als Pennatulacean umklassifiziert, eine Gruppe moderner Tiere, die mit Korallen verwandt sind. Diese Hypothese wurde ebenfalls widerlegt, und heute ist Charnia immer noch ein Rätsel. Seine Klassifizierung wurde in einer vorläufigen Gruppe namens Vendobionta vorgeschlagen, einem möglichen biologischen Königreich, das von den gegenwärtigen getrennt ist, die während der Ediacaran-Zeit lebten und damit starben.

Kimberella

Die mehr als 1.000 gefundenen Fossilien von Kimberella haben es ermöglicht, seine Anatomie sehr detailliert zu verstehen. Kredit: Masahiro Miyasaka

Wie Dickinsonia war Kimberella wahrscheinlich ein Tier, das vor 555 Millionen Jahren die terrestrischen Meere bewohnte. Die bilaterale Symmetrie seines Körpers hat einige Wissenschaftler zu der Annahme veranlasst, dass aktuelle Arten diesen grundlegenden Organisationsplan von unseren fernen Vorfahren in der Ediacaran-Biota geerbt haben.Ursprünglich 1966 beschrieben, wurde Kimberella zunächst als Qualle identifiziert. 1997 deuten jedoch detailliertere Untersuchungen seiner Struktur und der Spuren einer Radula (Zahnzunge) darauf hin, dass es als Vorfahrenmolluske moderner Meeresschnecken eingestuft werden sollte, die sich möglicherweise durch Abkratzen der auf der Oberfläche vorhandenen Mikroben ernährten, über die sie sich bewegte. Die mehr als 1.000 gefundenen Fossilien mit einer Länge von bis zu 15 Zentimetern haben es Wissenschaftlern ermöglicht, die Anatomie ihres Körpers, der möglicherweise von einer weichen Schale bedeckt ist, im Detail zu verstehen, und haben sogar zu Spekulationen über seine Ökologie und Gewohnheiten geführt.

Andiva

Andiva war wahrscheinlich von einer dünnen Softshell bedeckt. Credit: Aleksey Nagovitsyn

Die reichhaltigen Fossilien, die an mindestens 25 Ediacaran-Standorten auf der ganzen Welt gefunden wurden, zaubern Bilder eines Panoramas von Meeresböden, in denen verschiedene abgeflachte Lebensformen auf der Suche nach ihrer Nahrung krochen oder krochen. Zusammen mit Dickinsonia, Eine andere dieser prähistorischen mattenartigen Kreaturen war Andiva, ein Organismus bis zu 10 Zentimeter lang, dessen Körper wahrscheinlich von einer dünnen weichen Schale bedeckt war. Dieselbe Studie, die die Fülle an Cholesterin in Dickinsonia entdeckte, erzielte bei der Analyse von Andiva-Fossilien keine so klaren Ergebnisse, aber seine anatomischen Eigenschaften legen nahe, dass dieser Zeitgenosse von Kimberella wahrscheinlich auch ein Tier war.

Funisia

Funisia dorothea in einem in Südaustralien ausgegrabenen Fossil. Credit: Droser lab, UC Riverside

Innerhalb der Vielfalt der Lebensformen der Ediacaran-Periode repräsentiert Funisia die Würmer. Der Wurm ist keine biologische Taxonomie, sondern beschreibt einfach eine heterogene Gruppe von Tieren, die eine zylindrische Form und einen weichen Körper ohne Gliedmaßen gemeinsam haben. Funisia mag einer der Erfinder dieser körperlichen Organisation gewesen sein. Es wurde erstmals 2008 beschrieben und lebte in Kolonien, in denen der Verdacht besteht, dass es sich sexuell vermehrt, was es zum ältesten Beispiel für diese Reproduktionsmethode bei einem Tier machen würde. Seine Klassifizierung ist noch nicht eindeutig festgelegt, obwohl vorgeschlagen wurde, dass es zur Gruppe der Porifera (Schwämme) oder Nesseltiere gehören könnte.

Javier Yanes

@yanes68

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