Diese gemütlichen Tiere, die ihre Tage im Liegen verbringen, starben tatsächlich im Kambrium an „Involution“?

Während der Ediacarium-Zeit vor 570 Millionen Jahren war das Gebiet des Charnwood Forest in England einst ein riesiger Ozean. Die nahegelegenen Vulkane sind sehr aktiv und große Mengen Vulkanasche werden ständig in den Ozean gepumpt, wodurch das Meerwasser mit reichhaltigen Nährstoffen versorgt wird und der Ozean voller Vitalität ist. Während der darauffolgenden 500 Millionen Jahre, in denen die Superkontinente miteinander verschmolzen und auseinanderbrachen, durchlief auch diese Region eine lange Übergangsphase vom Land zum Meer. Der feine Sand auf dem Meeresboden verfestigte sich zu Gestein, das dann durch tektonische Bewegungen angehoben und an die Oberfläche freigelegt wurde.

Große Entdeckung für Kinder

An einem Nachmittag im April 1957 waren ein Grundschüler namens Roger Mason und zwei seiner Freunde im Charnwood Forest beim Klettern. Mason hatte bereits ein großes Interesse an Geologie entwickelt. Er kannte sich mit vielen Gesteinsarten aus und wusste, dass die Charnian-Felsformationen im Gebiet des Charnwood Forest im präkambrischen Zeitalter entstanden waren. Beim Spielen entdeckte Mason zufällig ein Fossil auf der Oberfläche eines Steins, das wie ein Blatt aussah. Als Mason den Stein Professor Trevor Ford, einem Paläontologen an der Universität Leicester, zeigte, traute Ford seinen Augen nicht. Nach damaliger Auffassung der Wissenschaftler war die Existenz solch komplexer Lebewesen im Präkambrium unmöglich, doch das „Blatt“-Fossil in ihren Händen widerlegte diese Unmöglichkeit endgültig.

Präkambrische „Blattmuster“ | Smith609 / Wikimedia Commons

Unter der Leitung von Mason kehrte Ford zu dem Ort zurück, an dem die Fossilien ursprünglich entdeckt worden waren, um die Suche fortzusetzen. Schließlich fanden sie 12 scheibenförmige Fossilien und 6 blattförmige Fossilien auf der Gesteinsschicht aus feinkörnigem, vulkanaschereichem Siltstein. Im Jahr 1958 veröffentlichte Ford diese große paläontologische Entdeckung im Journal of the Yorkshire Geological Society. Um Masons Beitrag zur Entdeckung von Fossilien zu würdigen, nannte Ford die blattähnlichen Fossilien Charnia masoni und die scheibenförmigen Fossilien Charniodiscus spp. - der Protagonist unseres heutigen Artenkalenders.

Charons Scheibenwurm | tina negus / Wikimedia Commons

Blattähnliche Tiere

Der Name des Charn-Diskwurms kann leicht dazu führen, dass Leser seine Morphologie falsch verstehen. Denn als Ford Charns Scheibenwurm zum ersten Mal benannte, fand er nur einige scheibenförmige Fossilien mit konzentrischen Kreisstrukturen. Diese scheibenförmigen Fossilien hätten kugelförmige Strukturen gehabt, bevor sie von Sand und Schlamm begraben und abgeflacht wurden. Ford spekulierte, dass es sich dabei wahrscheinlich um die Haftstrukturen einer Art Organismus handelte. Mit der Entdeckung neuer Fossilienfunde auf der ganzen Welt können Wissenschaftler endlich das vollständige Bild von Charonia wiederherstellen. Sie haben einen blattähnlichen Körper mit vielen gegenüberliegenden oder abwechselnden Fiedern auf beiden Seiten des Blattstiels und einem weichen, kugelförmigen Haftorgan an der Unterseite des Blattstiels. Sie können über einen Meter hoch werden, was sie im Ediacarium-Ozean definitiv zu einer Gigantin macht.

Ein abgeflachtes Fossil der Scheibe von Charon. Ghedo / Wikimedia Commons

Als Ford Charns Scheibenwürmer entdeckte, vermutete er, dass es sich um eine Algenart handeln könnte. Gleichzeitig war ihm jedoch bewusst, dass keine lebende Alge eine derart komplexe Struktur aufwies. Daher spekulierte er vorsichtig, dass es sich möglicherweise um eine unbekannte Algenart handelte. Allerdings müssen Algen Photosynthese betreiben und Charons Scheibenwürmer leben in der Tiefsee, wo das Sonnenlicht nicht hinkommt. Also, was genau ist Charns Festplattenwurm? Diese Frage hat Paläontologen verwirrt. Einige Wissenschaftler glaubten, sie sähen aus wie moderne Weichkorallen – Seefedern. Spätere Entdeckungen immer weiterer Fossilien aus Charons Scheibe bewiesen jedoch, dass es sich nicht um bekannte Lebewesen handelte.

Seefedern der Gattung Virgularia, lebende Tiere | Nhobgood Nick Hobgood / Wikimedia Commons

Obwohl der Körper des Charon-Scheibenwurms sehr komplex aussieht, ist seine Selbstorganisationsform relativ einfach. Jeder Teil ihres Körpers wiederholt das gleiche Körpermuster und bildet einen vielgeteilten flachen Körper, der ineinander verschlungen und zusammengenäht ist. Jeder Zweig ist eigentlich nur eine kleinere Version des Ganzen, und keine Art im heutigen Tierreich wächst auf solch einfache fraktale Weise. Charons Körper war weich, ohne mineralisierte Schale oder Skelett und ohne die Organe zur Fortbewegung, Nahrungsaufnahme oder Verdauung, die moderne Tiere haben. Sie verlassen sich auf den Druck der Flüssigkeit in ihrem Körper, um ihren Körper zu stützen, indem sie ihre Körperoberfläche so weit wie möglich ausdehnen, wie bei einem geöffneten Regenschirm, und so eine möglichst große Körperoberfläche mit Meerwasser in Kontakt bringen, wodurch sie durch Osmose Sauerstoff und Nährstoffe aus dem Meerwasser gewinnen.

Charonia blühte in den Ozeanen des Ediacariums, verschwand jedoch vor der kambrischen Explosion. Nach Jahrzehnten der Forschung spekulieren Paläontologen, dass es sich um Tiere handelte, die ihre Energie durch das Filtern organischer Stoffe aus dem Meerwasser gewannen. Ihre Position im evolutionären Baum des Lebens ist noch immer umstritten.

Die fragile Welt des Präkambriums

Weil Charons Scheibenwurm einem Farnblatt so sehr ähnelt, werden er und viele seiner Schwestergruppen zusammen als Wedelfossilien-Rangeomorphen bezeichnet. Blattförmige Fossilien sind der repräsentativste Fossilientyp der Ediacara-Zeit. Sie wurden in Ediacara-Schichten auf der ganzen Welt entdeckt und gemeldet, insbesondere in Neufundland in Kanada, England, dem Weißen Meer in Russland und den Ediacara-Bergen in Australien, wo sehr reiche Fossilienfunde erhalten sind.

Diese wedelartigen Fossilien sind in Gruppen auf dem sandigen Meeresboden verankert und bilden uralte „Unterwasserwälder“, die im Meerwasser schwanken. Diese spektakulären „Unterwasserwälder“ haben im letzten halben Jahrhundert bei Paläontologen für viel Verwirrung gesorgt und auch das Verständnis der Menschen für die Geschichte der biologischen Evolution völlig verändert – der präkambrische Ozean war keine Wüste des Lebens, sondern einst die Heimat zahlloser komplexer Lebensformen.

Ediacara-Organismen | Maulucioni / Wikimedia Commons

Die durch blattförmige Fossilien repräsentierten Ediacara-Organismen hatten keine Knochen, eine weiche Oberfläche, keinen Mund oder Darm und einen flachen Körper. Die meisten von ihnen bewegen sich zu Lebzeiten nicht und nach ihrem Tod bleiben ihre weichen Körper in den Felsformationen erhalten. Sie verfügen weder über Waffen wie Krallen oder Stacheln noch über einen Panzer zur Verteidigung. Diese weichen „Wassersäcke“ liegen entweder auf dem Gewässergrund, um die Bakterien und Algen auf der Sedimentoberfläche abzugrasen, oder „stehen“ im Meerwasser, um suspendierte organische Stoffe zu filtern. Es gab im Grunde keine Konflikte oder komplexe Wechselwirkungen zwischen ihnen und alle lebten in Frieden, weshalb Wissenschaftler den Eden-ähnlichen Ozean dieser Zeit den „Ediacaran-Garten“ nannten.

Ediacara-Tiere Dickinsonia | Aleksey Nagovitsyn / Wikimedia Commons

Diese mysteriösen Kreaturen aus der Ediacara-Zeit können keine eindeutige evolutionäre Verbindung zu späteren Organismen herstellen. Sie sind die blinden Enden vieler ausgestorbener „toter“ Arten im Evolutionsbaum. Einige Wissenschaftler glauben, dass die Ediacara-Tiere ein erfolgloser Evolutionsversuch mehrzelliger Tiere waren: Sie verwendeten einen Körperbau, der sich von dem der modernen Tiere unterschied, und erforschten zum ersten Mal die Möglichkeit der Gewebedifferenzierung zwischen ihren eigenen multiplen Zellen. Da ihre Körperfunktionen jedoch zu einfach waren, konnten sie sich nicht an die drastischen Veränderungen der Meeresumwelt und den Selektionsdruck durch spätere Raubtiere anpassen und zogen sich so für immer von der Bühne der Geschichte zurück. Nur sehr wenige Glückliche überlebten bis ins Kambrium.

Rekonstruktion der Scheibe von Charon | Andrej Ju. Ivantsov et al. / Paläontologische Zeitschrift (2016)

Zurück in die Gegenwart: Der Ort, an dem die Fossilien im Charnwood Forest entdeckt wurden, ist zu einem berühmten Fossilienschutzgebiet geworden, und diese frühesten Fossilienfunde werden heute im örtlichen Leicester Museum aufbewahrt. Der kleine Junge Mason, der Geologie liebte und das Fossil entdeckte, wurde später ein berühmter Geologieprofessor. Er kam nach China, Tausende von Kilometern von Großbritannien entfernt, um dort zu arbeiten und Studenten an der Universität metamorphe Petrologie zu lehren. Dieser grauhaarige alte Professor erzählt den Studenten auf dem Campus der China University of Geosciences oft Geschichten aus seiner Kindheit, in denen er auf Ediacara-Fossilien stieß.

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