Der Klimawandel kann das Leben auf der Erde beeinflussen. Nach neuen Forschungsergebnissen kann er auch die Toten betreffen.
Eine von einem Doktoranden der University of Texas in Austin geleitete Studie über außergewöhnlich gut erhaltene Fossilien hat ergeben, dass steigende globale Temperaturen und ein sich rasch veränderndes Klima vor 183 Millionen Jahren in den Weltmeeren Fossilisationsbedingungen geschaffen haben könnten, die dazu beitrugen, die weichen und empfindlichen Körper verstorbener Meerestiere zu erhalten.
Zu den Fossilien gehören krakenähnliche Vampyropoden mit Tintensäcken, verzierte Krustentierklauen und Fische mit intakten Kiemen und Augengewebe.
Obwohl die Fossilien von unterschiedlichen Orten und Meeresumgebungen stammen, waren sie alle auf ähnliche Weise erhalten. Geochemische Analysen ergaben, dass die Bedingungen, die für die Erhaltung dieser faszinierenden Fossilien erforderlich sind, mit dem Klima der Erde zusammenhängen könnten.
„Als ich mit der Forschung begann, hatte ich keine Ahnung, ob die Fossilien auf die gleiche oder eine andere Art und Weise konserviert wurden“, so die Hauptautorin Sinjini Sinha, Doktorandin an der UT Jackson School of Geosciences. „Ich war neugierig, was zu dieser außergewöhnlichen Konservierung geführt hat“.
Die Forschungsarbeit wurde in Scientific Reports veröffentlicht.
Die Umwandlung eines toten Organismus in ein ewiges Fossil ist ein komplexer chemischer Prozess, der die Bildung von Mineralien in biologischem Gewebe beinhaltet. Die Autoren untersuchten verschiedene Teile der fossilen Exemplare unter einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einem Gerät zum Nachweis chemischer Elemente in den Mineralien ausgestattet war.
Die Fossilien stammten aus dem Posidonienschiefer in Süddeutschland, der Strawberry Bank in Südengland und Ya Ha Tinda in Alberta, Kanada. Und in allen dominierte ein Element: Phosphor.
„Wir hatten erwartet, dass es einige Ähnlichkeiten geben würde, aber die Tatsache, dass sie so ähnlich waren, hat uns doch ein wenig überrascht“, sagte Mitautor Rowan Martindale, ein außerordentlicher Professor an der Jackson School.
Phosphor kommt häufig in Knochen vor, daher war es nicht ungewöhnlich, ihn in versteinerten Fischskeletten zu finden. Wenn er jedoch in Geweben auftauchte, die normalerweise keinen Phosphor enthalten, wie z. B. Exoskelette von Krebstieren und Weichgewebe von Vampyropoden, deutete dies darauf hin, dass die Umwelt die Quelle der Phosphorminerale war.
Phosphor ist jedoch normalerweise nicht in hohen Konzentrationen in Meeressedimenten vorhanden, sagte Co-Autor Drew Muscente, ein Assistenzprofessor am Cornell College und ehemaliger Postdoktorand der Jackson School.
„Phosphor ist ein Element, das man in Sedimentgestein nicht erwartet“, sagte er. „Es wird normalerweise nicht in großen Mengen vergraben, außer unter ungewöhnlichen Umständen“.
Die Forscher gehen davon aus, dass eine Periode extremer und schneller Klimaveränderungen, die durch den Zustrom von Treibhausgasen in die Atmosphäre durch Vulkanausbrüche während des frühen Jura verursacht wurde, genau dieser Umstand sein könnte, wobei die steigenden Temperaturen zu verstärkten Niederschlägen führten, die große Mengen phosphorreicher Sedimente von Felsen an Land in die Weltmeere spülten.
Auch der heutige Klimawandel führt zu einer Verringerung des Sauerstoffgehalts in den Ozeanen, aber es wird noch Millionen von Jahren dauern, bis man sagen kann, ob es einen Schub an außergewöhnlichen Fossilien gibt, so Martindale.
Javier Luque, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter der Harvard-Universität, der nicht an der Studie beteiligt war, bezeichnete die Studie als wichtig, da sie darauf hindeutet, dass der Klimawandel in der Vergangenheit die Fossilisierung in einer Vielzahl von Umgebungen ermöglicht haben könnte.
„Eine der wichtigsten Erkenntnisse dieser Arbeit ist vielleicht, dass globale Ereignisse in der Vergangenheit die Voraussetzungen für die außergewöhnliche Erhaltung in fossilreichen Meeresablagerungen auf der ganzen Welt geschaffen haben könnten, unabhängig von deren Lage, Lithologie, Umgebung und Ablagerungsbedingungen“, sagte er.
An der Studie waren auch Forscher der University of Missouri, der Bath Royal Literary and Scientific Institution und des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart beteiligt.
Sie wurde von der National Science Foundation Division of Earth Sciences finanziert.
Datum: März 8, 2022
Quelle: Universität von Texas in Austin
Journal Reference:
- Sinjini Sinha, A. D. Muscente, James D. Schiffbauer, Matt Williams, Günter Schweigert, Rowan C. Martindale. Global controls on phosphatization of fossils during the Toarcian Oceanic Anoxic Event. Scientific Reports, 2021; 11 (1) DOI: 10.1038/s41598-021-03482-7