Paläozoikum: Lebewesen, Ablauf, Definition & Zeit

3.2Paläontologie; Fakten, die für
Evolution sprechen
3.2.4Ablauf der Evolution
Paläozoikum:
Devon
(410 Millionen Jahre – 360 Millionen Jahre)
erdz1
Tektonik und Paläoklima
devoni1Das Devon ist durch hohen Meeresspiegel und warmes Klima gekennzeichnet.

Gondwana erstreckt sich vom Südpol bis nahe dem Äquator.

Nordwestlich davon hat sich ein gößerer Kontinent: Euramerika
gebildet. Links die Landmasse im Devon (Anklicken
zum Vergrößern
)

Flora und Fauna

Neben den Wirbellosen Trilobiten und Brachiopoden
traten die ersten Tetrapoden auf.

placodrm
dunkle2Das Devon ist das Zeitalter der Fische.
Sie erlebten eine adaptive Radiation. Zunächst traten Kieferlose
wie die Ostracodermi (kieferlose Fische mit einem Knochenpanzer)
und Knorpelfische (Haie, Rochen) auf, dann die Placodermi
wie Dunkleosteus (9 m lang),
siehe links (besaßen einen Kiefer
und Knochenplatten wie die Ostracodermi ). Im Süsswasser fand
man auch Lungenfische und Crossopterygier.

eusten1

Er gilt als Brückentier zwischen Fischen und
Amphibien.
Links ist ein solcher Crossopterygier : Eusthenopteron
foordi
, ein Quastenflosser aus dem späten Devon (365 MJ)
zu sehen, unten Osteolepsis.

Osteol4
1938 entdeckte man im madagassischen Meer noch lebende Verwandte
(Coelacanthen) dieser urtümlichen Fischart. Man nannte
sie Latimeria chalumnae. Inzwischen fand man diese
Tiere auch im indonesischen Meer.
http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file
=/chronicle/archive/1998/09/24/MN64357.DTL
Man spricht auch von lebenden Fossilien. (siehe rechts)
superc2
fish_vo3Coelacanthen
unterscheiden sich deutlich von anderen Fischen. Sie haben
auf ihrem Schwanz einen extra Lappen und paarige gelappte
Flossen, die aus Muskeln und Knochen bestehen und wie Arme
und Beine bewegt werden können. Ihre Wirbelsäule
ist nicht voll

entwickelt. Sie sind die einzigen lebenden Organismen
mit einer Trennung von Gehirn zu Nase und Augen.


Evolution vom Fisch
zum Amphibium


(klicken Sie auf das Bild rechts)
acanth01

 

amphib2Auf dem Land fand eine regelrechte “Invasion” statt.
Man hat Fossilien flügelloser Insekten, von Skorpionen
und im späten Devon Amphibien gefunden.
Links ein Ur-Salamander (Amphibamus lyelli)

ichtio1

Ein weiteres Bindeglied zwischen Fischen und Amphibien ist
der oben erwähnte Ichthyostega,
ein Labyrinthodontier mit 4 Beinen, einem fischähnlichen Schädel
und fischartigen Schwanz. (siehe oben)
Mit der Landbesiedlung entwickelten sich auch verschiedene Landpflanzen.
Im späten Devon traten dann Lycophyten, Sphenophyten,
Farne
und Progymnosperme (= Vorläufer der Nacktsamer,
z. B. Nadelgewächse) und die ersten Bäume auf. Manche
waren mehr als 7 m hoch. Auch entstanden gegen Ende des Devons die
ersten Samenpflanzen (Glossopteridales ).

Arcaeop
Farcheo
Man nennt diese rasche Entwicklung derart vieler Pflanzenformen
die Devon-Explosion. (Parallel dazu entwickelten sich
auch die Arthropoden.)
Ganz links ist die Rekonstruktion eines sochen Baumfarns
( Archaeopteris) zu
sehen.

Die Abbildung daneben (ca. 10 cm breit) zeigt einen versteinerten
Zweig von Archaeopteris.

Am Ende des Devons (vor 360 MJ) fand wieder ein größeres
Massensterben vieler Pflanzen und Tiere statt.

 

Paläozoikum:
Karbon
(360 Millionen Jahre – 286 Millionen Jahre)
erdz1
Tektonik und Paläoklima
Ecarb011Die Bezeichnung Karbon wurde in Anlehnung der reichen Kohlenvorkommen
in Europa, Asien und Nordamerika, die aus dieser Zeit stammen vergeben.
Im Karbon fand die Verschmelzung des südlichen Kontinents Gondwana
und der nördlichen Landmassen zum Superkontinent Pangäa
statt. Das Klima war mild, sumpfige Wälder waren verbreitetet.Links die Landmasse im Karbon (Anklicken
zum Vergrößern
)
Flora und Fauna

nhmafb07Eine der revolutionären “Erfindungen”
ist das
schalenumhüllte
Ei
(Amnion = Eihülle),
das zunächst bei den Reptilien, später, bei den
Vögeln (und Säugetieren) vorkommt. Dies erlaubte
den Vorfahren der Reptilien, Säugetieren und Vögeln
die Eier am Land auszubrüten.

amniotec

oben ein Cladogramm der
Amniota
Links Szene aus dem Karbon

 

Frühe Tetrapoden waren wie die frühen
Landpflanzen für ihre Fortpflanzung an das Wasser gebunden.
Wie alle Fische legten sie ihre Eier ins Wasser, aus denen dann
aquatische Larven entstanden. Das Larvenstadium verwandelte sich
in landlebende Erwachsene um. Rezente (= jetzt lebende) Amphibien
haben diese primitive Form der Reproduktion geerbt.

Ursprünglicherweise hatte das amniotische
Ei
eine Schale aus Kalziumkarbonat (von der Mutter gebildet),
das wasserundurchdringlich ist, aber den Gasdurchtritt erlaubt.
Der Embryo liegt in einer amniotischen Flüssigkeit.

Leben im Meer
Nach dem Aussterben vieler Korallenriffe, Fische
und sonstigen schwimmenden Tiere entstanden neue Arten.
Haie
und
Strahlenflosser
breiteten sich auch im Süßwasser aus.
Muscheln
verbreiteten sich rasch.

crinoid1Fische mit schweren Knochenplatten wurden
durch leicht bewegliche ersetzt, die vor ihren Feinden schneller
davonschwimmen konnten. Man findet weiterhin
Brachiopoden
und
Bryozooen
aber auch
Crinoide
(Stamm der Echinodermata = Seelilien) und
Blastoide,
die weit verbreitet waren.

bdforamlGroße Foraminiferen
tauchten auf. Dies sind einzellige Protisten mit gekammerten
Schalen. die aus Calzit bestehen, demselben Material
wie die Schalen der Muscheln. Sie bildeten die Grundlage
der Sediment- und Kalkgesteine rund um die Welt.

Pflanzliches Leben
Aus dem Karbon sind mehr pflanzliche Fossilien
als aus allen anderen Erdzeitaltern erhalten. Die Kohlenlager zeugen
weltweit von der Biomasse dieser Zeit.

neuropt


 fossiler Abdruck des
Zweigs eines Samenfarns
Neuropteris

stumpfos
35 m hohe Schuppen– und Siegelbäume aus der
Gruppe der
Lycopsida ( =Bärlappgewächse) bestimmten die Flora
genauso wie Baumfarne u.a.Sphenopside (wie Calamiten) waren Sporen-tragende Pflanzen
ähnlich den Schachtelhalmen.

Die ersten Nadelgewächse (Samenpflanzen) tauchten
auf. (Cordaiten, bis 30 m hoch)

Links ein versteinerter Baumstamm.

Tierisches Leben

Neben Skorpionen, Spinnen und Tausendfüßlern
gab es Libellen (siehe unten links)
und die ersten Reptilien.
dragonf
tetraLinks ist das Skelett von Seymouria, einem Anthracosaurier
abgebildet.

Anthracosaurier sind
die
Brückentiere zwischen
Amphibien
und
Reptilien.
Hylono

Das erste eierlegende Reptilienfossil ist der eidechsenartige
Hylonomus (siehe
oben
), leicht gebaut, mit starkem Kiefer.

Diplover

Die fischartigen Körper verschwanden, stattdessen besaßen
die Reptilien des Karbon lange Schnauzen mit abgeflachten Schädeln
wie z.B. Diplovertebron (siehe
oben)
, ein Anthracosaurier, der räuberisch in Flüssen
und Seen lebte.

M1NJS6STNach den Anthracosauriern tauchten die Diapsiden
und Archosaurier auf. Gleichzeitig erschienen Synapside
und Anapside.



Links ein Cladogramm der Reptilen mit den Schädelfenstern
als Kriterium.

Paläozoikum: Perm (286 Millionen Jahre – 245 Millionen Jahre)erdz1

 

Perm ist der letzte Abschnitt des Paläozoikums. Die Trennung zum Mesozoikums wurde wegen des größten Massensterben aller Zeitens am Ende des Perms festgelegt.

Tektonik und Paläoklima
permian1Die Landmasse war fast ausschließlich im Superkontinent
Pangäa zusammengefasst. Darin finden sich außer
Asien fast alle anderen heutigen Kontinente. Pangäa umgab ein
einziger Ozean genannt Panthalassa.
Vermutlich war das Binnenland von Pangäa ziemlich trocken.
Es gibt Anzeichen dafür, daß sich das Klima damals im
Vergleich zur Vorzeit veränderte und die Vereisung im Süden
zunahm.Links die Landmasse im Perm (Anklicken zum Vergrößern)
Flora und Fauna

per01bSynapside Reptilien waren die Vertebraten des frühen
Perms. Die meisten waren am Rücken durch mehr oder weniger
große Segel mit Fortsätzen der Wirbelsäule
gekennzeichnet. Zwei berühmte Exemplare sind der Fleischfresser
Dimetrodon (siehe
links
) und der Pflanzenfresser Edaphosaurus. 
edaphoDie Antwort auf die Frage, weshalb unterschiedliche Reptiliengruppen diese Segel entwickelten könnte sein:

  1. Die Segel dienten der Abschreckung. In der Seitenansicht waren die Tiere viel größer.
  2. Die Segelfläche diente als Wärmeaustauscher. (dies wird heute eher angenommen)

 
Edaphosaurus links

Rechts ist ein weiteres Reptil aus dem frühen Perm: Captorhinus aguti zu sehen.

Im späten Perm erschienen die Therapsiden,
die weiterentwickelt waren als die Synapsiden und verdrängten
diese. Fleischfressende und pflanzenfressende Therapsiden
entwickelten sich ziemlich schnell, wobei weit mehr pflanzenfressende
Arten entstanden. Am Ende des Perms waren die Dicynodonten
unter den Pflanzenfressern und die Cynodonten
unter den Fleischfressern die verbreitetsten Reptilien. Letztere
waren besonders Säugetier-ähnlich.

verte022
Klicken Sie auf den Button rechts, um Cynognathus, einen Cynodonten zu sehen!Cynogn3

Aus einer Gruppe der Diapsiden (Archosauriformes), die gegen Ende des Perm lebten und ziemlich kleinwüchsig waren, entstanden dann später die Dinosaurier.

xm31153In den Ozeanen waren Ammoniten (Kopffüssler, Tintenfische siehe links Calycoceras tarrantense) , Brachiopoden, Gastropoden, Crinoide, Knochenfische, Haie und Foraminiferen verbreitet.

Im südlichen Teil von Pangäa dominierten
Samenpflanzen von der Art Glossopteris.
Im Norden fand man eher Coniferen (Nadelgewächse).

Massensterben am Ende des Perms

Vor ca. 248 Millionen Jahren starben über 50% der marinen
Wirbellosen (u.a Trilobiten), 75% aller Amphibien, 80% der Reptilien
aus; insgesamt 90-95% aller marinen Spezies. Auch alle anderen bedeutenden
Tiergruppen wurden dezimiert. Das Sterben war größer
als die vorigen im Ordovizium, Devon und als die Katastrophe, die
vor 65 MJ ( Ende Trias) zum Aussterben der Saurier geführt
hat. Auch viele Landpflanzen waren betroffen.

Als Ursache vermutet man u.a. die zunehmende Vereisung der Pole
und damit Veränderung des Klimas und Vulkanausbrüche in
Sibirien.

Weiterführende Quellen:

Evolutionhttp://www.ucmp.berkeley.edu/
http://rainbow.ldeo.columbia.edu/courses/v1001/6.html
http://www.iup.edu/~rgendron/bi112-a.htmlx
http://www.nap.edu/readingroom/books/evolution98/contents.html
HTTP://biology.fullerton.edu/courses/biol_404/web/hol/hol_ch1.html
Geschichte des Lebenshttp://biology.fullerton.edu/courses/biol_404/web/hol/index.html
Lebendes Fossilhttp://www.dinofish.com/
Vertebraten, Übergang zum Landhttp://www.nettl.usyd.edu.au/bio2animals/sem2pgs/sem2wk8.htm
http://biology.fullerton.edu/courses/biol_404/web/hol/hol_ch8.html
Leben im Devonhttp://www.mdgekko.com/devonian/intro.html
Die ältesten Landpflanzenhttp://www.xs4all.nl/~steurh/eng/old1.html
http://www.ucmp.berkeley.edu/seedplants/seedplantsfr.html
Einführung in Seelilienhttp://www.nova.edu/ocean/messing/crinoids/w3introduction.html
Foraminiferenhttp://nmnhgoph.si.edu/paleo/blast/forams.htm
http://www.micropress.org/mp1.html
http://www.arts-cape.com/softearth/forams.htm
vergleichende Anatomie der Wirbeltierehttp://gwis2.circ.gwu.edu/~atkins/newwebpages/taxonnode.html
Einführung in die Reptilienhttp://www.gla.ac.uk/Acad/IBLS/DEEB/biomedia/units/rept1.htm
Ammonitenhttp://www.apropo.de/rn/ammonite/index.htm
Massensterben im Permhttp://hannover.park.org/Canada/Museum/extinction/permass.html
und
http://www.pnas.org/cgi/content/full/96/24/13857
Karten der Erde der Vorzeithttp://www.scotese.com/
Links für Paläobotanikerhttp://www.uni-wuerzburg.de/mineralogie/palbot1.html
Erdgeschichte, Geologiehttp://pubs.usgs.gov/gip/geotime/contents.html
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