3.2 Paläontologie; Fakten, die für Evolution sprechen

3.2.4 Ablauf der Evolution


Mesozoikum: Kreide (146 x106 Jahre -65 x106 Jahre) Erdzeitalter

Mit der Kreidezeit endet das Mesozoikum. Auf fast allen Kontinenten (von der Arktis bis zur Antarktis) herrschten nahezu tropische Bedingungen und zu Beginn der Kreidezeit fand man an Land nur wenig Berge. Gegen Ende bildeten sich dann die heute bekannten Gebirge wie z. B. die Rocky Mountains .

Flora und Fauna

Die letzte große Entwicklung in der Evolution der Landpflanzen geschah mit dem Erscheinen der Blütenpflanzen zu Beginn der Kreidezeit. In den letzten 50 Millionen Jahren der Kreidezeit dominierten sie auf der Erde. Dadurch wurden die ökologischen Zusammenhänge grundlegend geändert, da nun eine Nahrungskette mit Insekten, Vögeln und kleinen Säugetieren entstand. Dies beeinflußte die Evolution wesentlich. So entstand eine riesige Anzahl verschiedener Spezies. Aus dieser Zeit kennt man Fossilien vieler modernen Insekten (siehe unten links eine Termite), Säugetiere und Vögel.

Die Aufspaltung der Kontinente führte zu unterschiedlichen Floren und Faunen.

Auch die Reptilien erlebten eine enorme Ausbreitung. Es tauchten die ersten Ceratopsiden und pachycepalosauriden Dinosaurier auf. Typische Vertreter dieser Zeit sind der wohl bekannteste Dinosaurier: der Tyrannosaurus rex (siehe Abb. 99) und der Triceratops (Abb. 98)

Triceratops, ein Pflanzenfresser lebte vor ca. 70 bis 67 Millionen Jahre. Typisch ist sein Nackenschild und seine 3 Hörner. Er war ca. 9 m lang, 3 m groß und wog 5,5 Tonnen. Tyrannosaurus rex lebte vor ca. 90 bis 65 Millionen Jahren. Dieser fleischfressende Raubsaurier jagte auf dem nodramerikanischen Kontinent und war 12 m lang und 5,6 m hoch. Er besaß 60 sägezahnartige knochenbrechende Zähne.

Tyrannosaurus lebte übrigens nicht mit Stegosaurus zusammen, wie es im Film Jurassic Park eindrucksvoll vorgeführt wird. Stegosaurus lebte ca. 80 Millionen Jahre früher im Jura!

Unten ist Dyrosaurus phosphaticus abgebildet, ein Krokodil aus der Kreidezeit.

Bis zur Kreidezeit hatte sich also alles, was wir heute als "biologisch relevante Erfindungen" bezeichnen entwickelt z. B.:
  1. Zellatmung, Photosynthese
  2. Landtiere, Besiedlung aller Biome
  3. Blütenpflanzen
  4. globale Ökosysteme
  5. Warmblütigkeit
  6. Arbeitsteilung im Gehirn und Sinnesorgane
  7. Haare, Federn
  8. Aufrechter Gang

Dinosaurirer waren warmblütig!

Unten ist der Dinosaurier Thescelosaurus, ein Pony-großer, Pflanzenfresser aus der Kreidezeit (66MJ) zusehen. Man fand sein Skelett 1993 in Nordwest Dakota, USA und dabei die ersten versteinerten Weichteile eines Dinosaurieres, darunter sein Herz. Man kann es im North Carolina Museum of Natural Sciences begutachten. (Science, April 2000). Rechts ist eine Falschfarben-Rekonstruktion des Brustkastens von Thescelosaurus zu sehen.

Darauf kann man gut das Herz mit den völlig getrennten Hauptkammern (Ventrikel) und dem Septum (Herzscheidewand) erkennen). Damit ist das Herz dieses Dinosauriers höher entwickelt, als die heute lebenden Reptilien und genauso wie die der Säugetiere. Thescelosaurus war ein Warmblüter mit eigenem Körper- und Lungenkreislauf. Mehr davon ist hier zu sehen: http://www.dinoheart.org.

Seit 1997 wurden Weichtteile und Saurierblut in Knochen entdeckt, die innen nicht fossilisiert waren.

Am Ende der Kreidezeit starben viele erfolgreiche Organismengruppen wie die Dinosaurier, Plesiosaurier, Pterosaurier und Ammoniten durch das K-T-Ereignis aus.

Theorie des Massensterbens durch Einschlag eines Himmelskörpers (K-T-Ereignis)

Schon Georges Cuvier erklärte um 1800 das Auftreten von Fossilien durch seine Katastrophentheorie.

In den 60er und 70er Jahren verglichen Paläontologen die Daten verschiedener Arten aus verschiedenen Gesteinsschichten und entdeckten Zeiten mit extrem hoher Artenauslöschung. Eine kürzliche Untersuchung mariner Schalentiere ergab ebenfalls folgendes Bild:

 

Man erkennt, daß in den letzten 270 Millionen Jahre jeweils am Ende des Trias, des Jura und der Kreidezeit ein Massensterben vorliegt. Beim Massensterben zwischen Kreide und Tertiär (K-T-Ereignis) fand man Hinweise, daß die Auslöschung mit der der Landtiere synchron verlief.

Ca. 80-90 % aller marinen Arten wurden durch das K-T-ereignis ausgelöscht. An Land starben 56 % aller Arten (Reptilien), 100% der Pterosaurier, 10% der höheren Pflanzen.

Alles, was schwerer war als ca. 25 Kg wurde vernichtet, übrig blieben kleine Eidechsen, Schlangen, Schildkröten, Säugetiere und Salamander, Vögel.

1980 veröffentlichte Luis Alvarez in Science seine Entdeckung, daß in den Gesteinsschichten zwischen der Kreide (135 - 65 Millionen Jahre) und dem Tertiär (65- 2 Millionen Jahre) eine zentimeterdicke Staubschicht liegt. Diese Schicht enthält extrem große Mengen an Iridium, ein Element, das in irdischen Gesteinen sehr selten aber in Metoriten häufig ist. Das Alter wurde per K/Ar mit 65 Millionen Jahre bestimmt.

Alvarez vermutete, daß der weltweite Staub von einem Metoriteneinschlag herrührt (K-T-Ereignis), der ca. 10 km groß gewesen sein muß und die Erde durch Aufwirbelung von Staub einige Jahre verdunkelt, abgekühlt und so die Photosynthese und Nahrungskette unterbrochen hat.

Die K-T-Grenze ( in USA 3cm dick in Italien 1 cm dick), die weltweit gefunden wurde, ist deutlich durch das Verschwinden vieler Mikrofosssilien (wie Foraminiferen) der Kreidezeit bestimmt. In den jüngeren Schichten fand man ebenfalls keine Saurierfossilien mehr!

Heute sprechen alle Anzeichen dafür, daß dieser Einschlag in der Halbinsel von Yukatan in Mexiko geschah! Der 200-300 km große Chicxulub-Krater liegt unter einer 1100 m hohen Kalksteinschicht begraben. Die Mineralien dort zeigten Anzeichen für Schock-Umwandlung, verursacht durch Drucke, die weit höher waren als irdische Prozesse wie Vulkanismus. Die Altersbestimmungen lieferten exakt die Zeit des K-T-Ereignisses vor 65 Millionen Jahren.

Die obige 3D-Karte lokaler Graviation und Magnetfelder zeigt ein mehrringige Struktur, die von einem 10-20 km großen Asteroid herrühren muß, nach Berechnungen der größte innerhalb der letzten Milliarden Jahre. Der Asteroid traf eine Schwefel-reiche Gegend und brachte schlagartig Milliarden Tonnen Schwefel und anderes Material in die Atmosphäre, was zu einer mindestens halbjährigen Dunkelheit und Abkühlung auf ca. 0 Grad geführt haben muß (Computersimulation).

Auch die in weitem Umfeld (Haiti, Nordamerika, Mexiko) gefundenen Tektit-Glaskugeln (Abb. 106 unten), die durch geschmolzenes Gestein beim Einschlag entstanden, haben dieses Alter. Viele anderen Forschungsergebnisse weltweit unterstützen die Theorie, wie z. B. die Abnahme der Aussterberate, je größer die Entfernung vom Krater. (1996)

Daneben gab es ebenfalls vor ca 65 Millionen Jahren weitere Metoriteneinschläge (Dm.= Durchmesser, MJ= Millionen Jahre):

Shiva Krater (450/600 km Dm. im indischen Ozean westlich Indien
Boltysh Krater (24 km Dm., 65.17 ± 0.64 MJ alt) in der Ukraine
Silverpit Krater (20 km Dm., 60-65 MJ alt) in der Nordsee
Eagle Butte Krater (10 km diam., < 65 MJ alt) in Alberta, Canada
Vista Alegre Krater (9.5 km diam., < 65 MJ alt) in Paraná State, Brasilien

Deccan Traps: Gigantischer Vulkanausbruch eines Mantel Plume in Indien

In den Deccan Traps, einer steinigen Privinz im westlichen Indien fand man bis zu 2 km dicke Lavaschichten eines riesigen Vulkanausbruches vor ebenfalls 65 Millionen Jahren. Es war einer der größten der gesamten Erdgeschichte. Die verschiedenen Schichten geflossenen Basalts bedecken heute eine Fläche von 500,000 km², damals 2 Millionen km². Dieser Ausbruch wurde durch einen sog. Mantel Plume eines Hotspots hervorgerufen, eine direkter Lavakanal vom Erdkern durch den Mantel zur Oberfläche. Eine solche Stelle wird Hotspot genannt, damals war es der vermutlich der Hotspot bei der Insel Reunion.

Möglicherweise war der Einschlag, der den Shiva Krater gebildet hat der Grund für den Matel Plume in Indien.

Vermutlich haben mehrere Ereignisse innerhalb ca. 300 000 Jahre das globale Massensterben verursacht, bei dem ca. die Hälfte aller Spezies verschwand.

 

Abb. 96

Tektonik und Paläoklima Kreide

 

Späte Kreide
Oben die Landmasse in der Kreide
(
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Die Aufspaltung von Pangäa durch die Rotation der Landmasse zu den heute bekannten Kontinenten schreitet voran (Abtrennung von Afrika und Südamerika und Indien/Madagaskar von der Antarktis; Spanien trennte sich von Frankreich).

 

Abb. 97

Cladogramm der Vögel

 

Aves = Vögel

 

 

Abb. 98

fossile Termite

Termite

 

 

 

Abb. 99

Skelett von Triceratops

 

 

 

Abb. 100

Schädel und Skelett von Tyrannosauus rex

 

Abb. 101

weitere Fosssilien aus der Kreide


eine fossile Diatomee

eine Libelle (5 cm Flügelspannweite) aus der Kreidezeit, gefunden in der Santana Formation, Ceara, Brasilien.

Dyrosaurus phosphaticus links


Abb. 102

Brustkasten von Thescelosaurus


 

 

Abb. 103

Weichteile aus T-Rex-Knochen

Schweitzer et. al 2005

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 104

Massensterben in den letzten 300 Millionen Jahren durch Meteoriteneinschlag

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 105

K-T-Grenze rund um die Welt


 

Abb. 106

Einschlagkrater in Yukatan



Tektit Glaskugeln

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 107

Deccan Traps in Indien



 

 

Abb. 108

Deccan Traps in Indien



 

 

 

 

 

 

 

 

Abb. 109

verschiedene Katastrophen vor 65 Millionen Jahren



 

Weiterführende Quellen:

Evolution

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

Cladogramm der Dinosaurier

http://www.isgs.uiuc.edu/dinos/dml/clado/ci.htm

Kreide

http://www.nmnh.si.edu/paleo/dino/kperiod.htm http://www.scotese.com/cretaceo.htm

Tyrannosaurus rex http://www.fmnh.org/sue/whosue.html

Fossile Insekten

http://www.wmnh.com/wmhome.htm

Dinosaurier

http://www.ucmp.berkeley.edu/diapsids/dinosaur.html
http://www.dinosauria.com/index.html
http://www.zoomdinosaurs.com/subjects/dinosaurs/mesozoic/cretaceous/ http://www.nmnh.si.edu/VirtualTour/Tour/First/Dinosaurs/dino3.html
http://dinosaur.umbc.edu/taxa/index.html
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/94/12/6291

Weichteile und Blutgefäße aus Dinosauriern http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/94/12/6291

Paläontologisches Museum München

http://www.palaeo.de/

Museum/ Kreide

http://www.wmnh.com/wmhome.htm

Yucatan-Einschlagstelle
K-T-Ereignis
Einschläge auf der Erde

http://www.le.ac.uk/geology/re/geop/chicxulub/glchicxu.html
http://wwwdsa.uqac.uquebec.ca/~mhiggins/MIAC/chicxulub.htm
http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/CIDiameterSort.html

Karten der Erde der Vorzeit

http://www.scotese.com/

Erdgeschichte, Geologie

http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/contents.html