Die ältesten Waldfossilien verschieben den „Geburtstag“ des Waldes um Millionen von Jahren nach vorne!

□ Feng Weimin

Kürzlich berichtete die internationale geologische Fachzeitschrift „Geological Society“, dass Forscher der Universität Cambridge an der Nordküste von Devon und Somerset in Großbritannien die ältesten fossilen Waldreste der Erde entdeckt hätten. Diese Bäume sind etwa 390 Millionen Jahre alt, 4 bis 5 Millionen Jahre älter als der bislang als ältester Wald angesehene – die Überreste uralter Bäume im US-Bundesstaat New York.

Im Devon vor etwa 419 bis 359 Millionen Jahren begannen auf der Erde Wälder zu entstehen. Die Entstehung und kontinuierliche Ausbreitung von Wäldern sind einschneidende Ereignisse in der Biosphäre der Erde. Sie sind äußerst wichtig für die Gestaltung der atmosphärischen aeroben Umwelt, den Wiederaufbau der terrestrischen ökologischen Umwelt und die Förderung der Entwicklung der Artenvielfalt.

Das jüngste im Vereinigten Königreich entdeckte Waldfossil ist ein seltsamer Baum namens Arundo donax. Sein Stamm ist unvollständig und etwa 2–4 ​​Meter hoch. Es hat oben eine dichte Krone und sieht insgesamt wie ein Foundation-Pinsel aus. Arundo donax ähnelte den heutigen Palmen, war jedoch keine Palme und hatte keine Verwandtschaft mit den heutigen Bäumen der Erde. Der Stamm des Arundo donax-Baums ist hohl, nicht massiv und hat keine Blätter. An der Spitze der Zweige befinden sich anstelle von Blättern Hunderte dendritenähnliche Strukturen.

Vor dieser Entdeckung waren die ältesten bekannten Waldfossilien der Welt Waldfossilien, die vor etwa 385 Millionen Jahren im US-Bundesstaat New York entdeckt wurden, und uralte Waldfossilien, die vor 380 Millionen Jahren auf den Spitzbergen-Inseln in Norwegen entdeckt wurden.

Im Jahr 2019 wurden in der Nähe der Stadt Xinhang in der Provinz Anhui in meinem Land Fossilien von Baumstämmen und Wurzeln aus dem Devon vor etwa 365 Millionen Jahren entdeckt. Sie bedecken eine Fläche von mindestens 25 Hektar, was ungefähr der Größe von 47 American-Football-Feldern entspricht. Im Jahr 2020 wurden in einer Wüstengraslandschaft in der Präfektur Tacheng und im mongolischen Autonomen Kreis Bukesair in Xinjiang, China, etwa 371 Millionen Jahre alte Pflanzenstammfossilien entdeckt. Dieser Zweigfarn hat einen Durchmesser von 70 Zentimetern und ist auf einer Fläche von etwa 80 Quadratkilometern verbreitet. Er ist vor allem von Bärlappgewächsen, Urfarnen und Zweigfarnen sowie niedrigen Sträuchern und kleinen Kräutern besiedelt.

Dieses älteste im Vereinigten Königreich entdeckte Waldfossil hat nicht nur die Entstehungszeit von Wäldern auf der Erde um Millionen von Jahren nach vorne verschoben, sondern, was noch wichtiger ist, der älteste bisher entdeckte Wald weist ein völlig anderes Erscheinungsbild auf als die Wälder, die später entstanden. In diesem uralten Wald gibt es nur eine einzige Art, und der Aufbau des Waldsystems befindet sich noch in der Anfangsphase. Es gibt weder Unterholzvegetation noch krautige Pflanzen. Die Wälder, die später im Devon entstanden, erfuhren große Veränderungen in ihrem Aussehen. Das Waldökosystem wurde verbessert und präsentierte ein relativ vollständiges mehrstufiges Waldbild. Die in meinem Land Xinjiang entdeckten alten Wälder weisen einen sehr hohen Pflanzenreichtum und eine sehr hohe Pflanzenvielfalt auf. Es gibt sowohl zentimeterhohe, niedrige Kräuter als auch hoch aufragende Bäume sowie eine Vielzahl von Farnen, die sich durch Sporen vermehren, und die ältesten Nacktsamer, die sich durch Samen vermehren.

Die Entstehung devonischer Wälder veränderte die Wechselwirkung zwischen Wasser und Land, da Bäume und andere Pflanzen durch ihr Wurzelsystem zur Stabilisierung von Sedimenten beitragen konnten. Und während sie wachsen, verlieren diese dicht besiedelten Bäume große Mengen an Ästen und Blättern, die einen erheblichen Einfluss auf die Gestaltung der von Flüssen durchzogenen Landschaft und die Stabilisierung von Flussufern und Küstenlinien haben. Im Devon kamen die Fische an Land. Der Wald bot den neu angekommenen Tieren zweifellos einen sehr guten Schutzraum und spielte eine wichtige Rolle bei der Förderung der schnellen Evolution der Amphibien.

Seit der Entstehung der Wälder hat sich die Photosynthese der Pflanzen verbessert und die ökologische Umwelt an Land hat enorme Veränderungen erfahren. Studien haben gezeigt, dass während des Devon der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre stark anstieg und der Kohlendioxidgehalt deutlich sank, was zu einer Abkühlung der Erde führte. Eng damit verbunden war das Massenaussterben im mittleren und späten Devon. Der erste Wandel dieser Szene war zweifellos mit der Entstehung und Ausbreitung der Wälder verbunden.

Entdeckungen uralter Wälder aus dem Devon sind weltweit noch immer selten, doch diese Wälder entwickelten sich sehr schnell, von primitiven Wäldern zu relativ vollständigen Waldökosystemen und legten damit den Grundstein für die gewaltige Entwicklung der Wälder im Karbon (vor 359 bis 299 Millionen Jahren). Der Aufbau der Waldökologie hat von Farnen über Nacktsamer bis hin zu Bedecktsamern mehrere Veränderungen erfahren. Es leistet nicht nur einen großen Beitrag zur terrestrischen ökologischen Umwelt, sondern spielt auch immer eine wichtige und entscheidende Rolle in der Evolution der Erde und der biologischen Evolution. Dieser Einfluss spielt auch heute noch eine wichtige Rolle.

(Der Autor ist Forscher am Nanjing Institute of Geology and Paleontology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und ehrenamtlicher Kurator des Nanjing Paleontological Museum.)