Proterozoikum (vor 2.500-541 MioJ)

Proterozoikum, das Leben beginnt im Meer
Proterozoikum:

Erste Spuren von Leben

Vor ungefähr 3.500 Millionen gab es erste Spuren von Leben im Meer: die Archaeobakterien, winzig kleine, einzellige Organismen ohne Zellkern (Prokaryoten). Vermutlich lebten diese ersten, winzigen Lebewesen unter extremen Bedingungen am Meeresgrund in der Nähe der „Black Smokers“; das sind Schlote am Boden der Tiefsee, durch die heißes, mineralreiches und daher dunkles Wasser austritt. (Noch heute gibt es Bakterien, die unter ähnlichen Bedingungen in der Tiefsee leben). Aus den Archaeobakterien entwickelten sich Cyanobakterien (Blaualgen). So klein und unbedeutend sie uns heute erscheinen mögen – wir verdanken ihnen unglaublich viel. Diese Bakterien konnten Fotosynthese betreiben, das heißt, sie konnten Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe der Sonnenenergie umwandeln in Zucker, andere organische Verbindungen und .. Sauerstoff, die Grundlage unseres Lebens. Cyanobakterien lebten in Gemeinschaft und bildeten ganze Rasen auf dem Boden flacher Gewässer. Sie betrieben Fotosynthese und schieden Kalk aus. Diese Gemeinschaften wurden immer wieder überlagert, und dann wuchsen die Cyanobakterien wieder nach oben hindurch, dem Licht entgegen.

So bildeten sich über Millionen von Jahren kleine Hügel – Stromatholiten, die Leitfossilien des Präkambriums. In manchen Büchern steht, dass es die ersten Stromatholiten vor 3.500 gegeben hat, andere schreiben, dass es die ersten sicher datierten Stromatholiten vor ungefähr 2.000 Millionen Jahren gab. Viele Millionen Jahre betrieben die Cyanobakterien Fotosynthese und setzten dabei Sauerstoff frei, aber er wurde sofort im Meer chemisch gebunden; in die Atmosphäre gelangte er im Archaikum noch nicht. Ein geologisches Zeugnis dafür sind die Bändereisenerze aus jener Zeit. Diese konzentrieren Eisenablagerungen entstanden, wenn große Mengen gelöstes Eisen durch die Flüsse ins Meer gelangt waren und mit dem Sauerstoff im Meer wasserunlösliche chemische Verbindungen bildeten, die schließlich als Bändereisenerze abgelagert wurden. Wäre Sauerstoff in der Atmosphäre gewesen, hätte er gleich mit dem Eisen reagiert, auch hier wäre eine unlösliche Verbindung entstanden und das Eisen wäre nicht ins Meer gelangt.

Zum Ende des Archaikums gab es eine Reihe von Stellen, an denen die Erdkruste fest und stabil war. Nach und nach wurden diese Stellen größer, verschmolzen mit anderen und bildeten nach und nach urzeitliche Kontinentalplatten (Kratone). Der Übergang vom Archaikum zum Proterozoikum ist durch eine grundlegende Veränderung bestimmt: erstmals gelangte freier Sauerstoff in die Atmosphäre!

Vor 2.500-543 Millionen Jahren

Dieser Abschitt der Erdgeschichte ist der mit Abstand längste. Zu Beginn des Proterozoikums waren 50-70% der heutigen Kontinentalkruste vorhanden. Die Erdkruste war in eine Anzahl von tektonischen Platten zerbrochen, und diese sind seit jeher in Bewegung, wenn auch nur wenige Zentimeter im Jahr. Dieses Phänomen heißt Kontinentalverschiebung. Über Millionen von Jahren verschmolzen weitere Landmassen, kollidierten, formten Superkontinete und brachen wieder auseinander. Gegen Ende des Proterozoikum bestehen Ur-Kontinente: Gondwana (Antarktis, Afrika, Südamerika, Indien, Australien), Baltica (Nordeuropa), Sibiria und Laurentia (Nordamerika).

Ganz allmählich, über Millionen von Jahren, stieg der Sauerstoffgehalt der Meere, und schließlich gelangte freier Sauerstoff in der Atmosphäre. Offenbar war nicht mehr genug Eisen und Schwefel im Meer, um den durch Fotosynthese der Cyanobakterien entstandenen Sauerstoff sofort chemisch zu binden. Auf dem Festland reagierte eisenhaltiges Gestein mit dem Sauerstoff in der Atmosphäre und färbte sich rostrot, vor ungefähr 2.000 Millionen Jahren entstanden Rotsedimente. An ein Leben in unserem Sinn war aber noch lange nicht zu denken. Nun breiteten sich auf der ganzen Erde Stromatholiten aus und bedeckten weite Teile der damaligen Welt. Auch heute findet man sie noch als „lebende Fossilien“, z.B. in der Shark Bay in Australien und im Cortez-See in Mexiko.

Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre stieg vor ca. 2.300-2.200 Millionen Jahren rapide an, erstmals gab es einen geringen Gehalt freien Sauerstoffs in der Atmosphäre. Die Ozonschicht bildete sich.

Vor ungefähr 2.100 Millionen Jahren gab es im Meer die ersten Organismen mit einem echten Zellkern (Eukaryoten). Mit Ausnahme der Bakterien sind alle Organismen Eukaryoten, also auch wir.

Die ersten Vielzeller

Vor 1.500 Millionen Jahren tauchten die ersten mehrzelligen Tiere auf. Man nennt man das Proterozoikum auch Kryptozoikum, der Zeitraum des „verborgenen Lebens“. Wir wissen, dass es schon damals einfache, winzige Lebensformen gegeben hat, doch es ist schwierig herauszufinden, wer sie waren und wie sie lebten. Wir lernen über urzeitliche Tiere, indem wir Fossilien untersuchen. Diese Lebewesen hatten jedoch noch keine feste, schützende Schale, die uns hätte erhalten bleiben können.

Schneeball-Erde (vor 850 – 635 MioJ)

Am Ende des Proterozoikums erstarrte die Erde in den vermutlich stärksten Eiszeiten ihrer Geschichte. Das war die Zeit der „Schnellball Erde“, und bis heute gibt es keine eindeutige Erklärung, wie es dazu kam. Am Ende des Proterozoikums treffen wir auf die ersten Tiere, die uns ihre Spuren hinterlassen haben. Weiter geht es unter Erste Lebenwesen.

Ediacara-Fauna

Heute wissen wir, dass das Leben schon am Ende des Proterozoikums in den Meeren seinen Durchbruch schaffte. Mit den Tierchen der Ediacara Fauna, im Bild rechts die Cyclomedusa, treffen wir die ersten Lebewesen, die ihre Spuren auf der Erde hinterlassen haben, genau gesagt Abdrücke in Schelfsedimenten. Die für uns heute fremdartigen Weichtiere hatten noch keine Hartteile wie Skelette oder Panzer, die als Fossilien hätten erhalten bleiben können. Sie wurden nach dem ältesten und immer noch berühmtesten Fundort benannt, den Ediacara-Hügeln nördlich von Adalaide im Süden Australiens.

Die altes Vorstellung, dass das Leben erst im Kambrium durch Durchbruch geschafft hat, stimmte nicht mehr. Ihr systematische Zuordnung ist unter Wissenschaftlern umstritten – waren sie sehr „primitive“ vielzellige Tiere (Metazoa), die es nach ihnen nie mehr gegeben hat, oder hattn sie doch in der einen oder anderen Art Nachfahren im anschließenden Kambrium? Eins ist klar: Wer an der Schwelle zur belebten Natur auf der Erde war, den umgibt ein Zauber, das Wort primitiv ist nicht angebracht.

Hinterlasse jetzt einen Kommentar

Kommentar verfassen