Die geologische Zeitskala ist eine hierarchische Unterteilung der Erdgeschichte. Sowohl die Hierarchie-Ebenen als auch die Zeitabschnitte sind benannt. Die älteren Zeitabschnitte sind weniger fein untergliedert als die jüngeren, und ihre Unterteilung erfolgt ausschließlich anhand tektonischer Phasen.
Mit Beginn des Phanerozoikums (Zeitalter des erkennbaren Lebens) vor 541 Millionen Jahren setzt der kontinuierliche Fossilbericht ein, der mit den Methoden der Biostratigraphie eine differenziertere Einteilung ermöglicht.
Wir unterscheiden heute
Hadaikum (4.600 Mio. bis 4.000 Mio Jahre)
Archaikum (4.000 Mio. bis 2.500 Mio. Jahre)
Proterozoikum (2.500 Mio. bis 541 Mio. Jahre)
Das Ediacaraium ist das oberste (jüngste) System des Proterozoikums. Alle Zeitalter vor dem Kambrium wurden freüher als Präkambrium zusammengefasst. Dieses Präkambrium umfasste
den gesamten Zeitraum von der Entstehung der Erde und des Lebens bis zur
so genannten „kambrischen Revolution“. Wahrscheinlich etwa
100 Millionen Jahre vor dem Kambrium kam es zu einer ersten raschen und
umfassenden Entfaltung der Arten. Vermutlich existierten damals sehr viel
mehr Tierstämme als heute. Diesen letzten Teil des Präkambriums
nennt man seit 2004 "Ediacarium".
Phanerozoikum (Paläozoikum, Mesozoikum, Känozoikum) (541 Mio. bis heute)
Ediacarium
(635 Mio. bis 541 Mio. Jahre)
Die vorherrschende Pflanzengruppe im Ediacarium (letzte Schicht des Proterozoikums) bestand aus planktischen,
kugeligen Algen mit komplizierten Zellwänden, die wahrscheinlich
schon Eukaryonten (Zellen mit echten Zellkernen) waren. Sie waren
photosynthetisch aktiv und reicherten die Atmosphäre mit Sauerstoff
an, was ohne Zweifel die Voraussetzung für die Entstehung vielzelligen
tierischen Lebens war. Erst eine gewisse Sauerstoffkonzentration in der
Atmosphäre und (gelöst) im Wasser ermöglichte die Entstehung
einer Atmungskette im Zellstoffwechsel und damit eine bessere Energieumsetzung.
Abb.: Ediacara-Fauna: a) Rekonstruktion eines Ökosystems,
b) Spriggina, c) Rangea, d) Parvancorina, e) Tribrachidium;
Die Präkambrium (bzw Ediacarium)-Kambrium-Grenze kann
nicht scharf gezogen werden, die Jahreszahlen der einzelnen Autoren weichen
voneinander ab und sind alle in gewissem Sinne richtig. Schon vor 700
Mio. Jahren existierte eine vielzellige bodenlebende marine Fauna, die
heute “Ediacara-Fauna“ (nach den Ediacara Hills in Australien)
genannt wird.
Inzwischen wurde diese Fauna auch in Südafrika, in China, Russland und Großbritannien gefunden.
Die einzelnen Arten dieser Frühphase der Vielzellerentwicklung sind
sehr schwer zu interpretieren. Die Arten der Ediacara-Fauna hatten bereits
eine reich differenzierte Körperoberfläche. Einige Arten ähneln
Trilobitenlarven, andere wiederum den heutigen Quallen oder primitiven
Würmern.
Forscher, die diese Lebewesen als einen frühen Seitenzweig der Evolution
interpretieren, nannten sie „Vendozoa“. Die Ediacara-Fauna
verschwand im Kambrium und existierte über 100 Millionen Jahre lang.
Die „International Commission on Stratigraphy“ (ICS) hat
sich im Frühjahr 2004 nach achtjähriger Diskussion zu einer
Entscheidung durchringen können: Die letzte Physe des Präkambriums
wurde nach der Ediacara-Fauna "Ediacarium" genannt. Da die „International
Union of Geological Sciences“ der Namensgebung zugestimmt hat, ist
diese Bezeichnung seit 2004 offiziell.
Erdaltertum (Paläozoikum)
(541 Millionen Jahre bis 252 Millionen Jahre). Der Begriff „Paläozoikum“
wurde 1838 von dem englischen Geologen Adam Sedgwick geprägt.
Das Erdaltertum (Paläozoikum) ist das große Zeitalter der
Trilobiten und der Entwicklung des Lebens im Wasser. Erst gegen Ende des
Paläozoikums erfolgt die Eroberung des Landes.
--> Leitfossilien: Trilobiten, Goniatiten, Conodonten, Brachiopoden
und Foraminiferen.
Kambrium
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
541 Mio. –
485 Mio.
(= 56 Mio.)
|
Das Leben spielt sich im Meer ab. Es gibt fast
ausschließlich tierische Fossilien. Biogene Karbonate werden
in großem Maßstab gebildet.
Bei den Fossilien dominieren Trilobiten und Brachiopoden.
Weiters gibt es bereits Mollusken, Echinodermaten und sogar Chordaten.
Alle Stämme der Wirbellosen existieren bereits.
Weit verbreitet: Burgess-Shale-Fauna (Rocky Mountains, Kanada) mit
sehr vielen (heute) merkwürdig aussehenden Stämmen, die
nach dem Kambrium wieder aussterben.
|
Pflanzliches Leben existiert
nur in Form von Algen.
|
Diese Zeit wurde nach den Vorkommen der Gesteine in den kambrischen Bergen
in Wales (Großbritannien) benannt. Die „Kambrium“-Formation
wurde erstmals 1833 vom englischen Geologen Adam Sedgwick beschrieben.
Abb.:
Trilobitenfriedhof aus dem Kambrium.
Trilobiten
(Dreilapperkrebse) sind ein eigener Tierstamm, der mit den Krebsen
im heutigen Sinn nichts zu tun hat. Trilobiten waren zwischen fünf
Millimeter und etwa 70 Zentimeter lang, die meisten erreichten einige
Zentimeter. Trilobiten sind die wichtigsten Leitfossilien des Paläozoikums.
Sie sind nach dem Aufbau ihres Rückenpanzers benannt, der sowohl
längs als auch quer dreigeteilt ist. Er bestand aus Chitin,
das fossil gut erhalten ist. Trilobiten hatten – ähnlich den
heute lebenden Insekten - Facettenaugen, die vermutlich nur lichtempfindlich
waren oder mit denen sie Bewegungen wahrnehmen konnten. Einige Trilobiten
waren blind. Trilobiten lebten in den flachen Küstengebieten der
Meere.
Die Brachiopoden (Armfüßer) sind ein Tierstamm: Es handelt
sich um eine Gruppe kleiner, muschelähnlicher Meerestiere mit zwei
Schalen. Da sie den Muscheln ähnlich sehen, wurden die Armfüßer
früher zu den Weichtieren gerechnet. Sie unterscheiden sich von ihnen
jedoch dadurch, dass ihre Schalen nicht links und rechts, also seitlich
des Tierkörpers, sondern dorsal (auf der Rückenseite) und ventral
(auf der Bauchseite) angeordnet sind, wobei die bauchseitige Schale meist
größer ist. Ein weiterer Unterschied sind die armförmigen
Tentakeln an beiden Seiten des Mundes.
Abb.: a) Brachiopodenschale aus dem Devon, b) rezenter Armfüßer,
c) Muschelschalen zum Vergleich;
In
den frühesten Erdzeitaltern gehörten die Armfüßer
zu den dominierenden Lebensformen. Seit dem Ende des Paläozoikums
ist ihre Zahl bis heute ständig zu-rückgegangen.
Mollusken
(ein Stamm) sind Weichtiere. Die wichtigsten Klassen sind die Schnecken
(Gastropoda), die Muscheln (Bivalvia) und die Kopffüßer
(Cephalopoden, auch „Tintenfische“).
Echinodermaten
(Stachelhäuter) bilden ein Tierstamm. Zu ihnen zählen Seesterne,
Seeigel und Seewalzen.
Die Chordaten
(Chordatiere) sind ein Tierstamm. Sie haben einen steifen Rückenstab,
aus dem sich später die Wirbelsäule entwickelt. Die
Chordaten sind die unmittelbaren Vorläufer der Wirbeltiere.
Die Abbildungen zeigen eine Süßwassermuschel, eine Schnecke,
einen Seestern und ein Manteltier (ein primitives rezentes Chordatier).
Ordovizium
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
485 Mio. –
443 Mio.
(= 42 Mio.)
|
Graptolithen und Orthoceren
dominieren.
Trilobiten sind verbreitet.
Conodonten sind Leitfossilien.
Kopffüßer (Cephalopoden) entwickeln sich rasant.
|
Entfaltung des pflanzlichen Planktons. Großes Artensterben am
Ende des Ordoviziums. |
Diese Formation wurde nach dem Vorkommen der entsprechenden Gesteine
im Gebiet des keltischen Stammes der Ordovizer in Wales benannt. Der Begriff
„Ordovizium“ wurde 1879 vom schottischen Geologen Charles
Lapworth eingeführt.
Graptolithen
waren eine meeresbewohnende Klasse der Kragentiere (Hemichordata).
Sie sind wichtige und weltweit vorkommende Leitfossilien des
gesamten Paläozoikums, insbesondere aber des Silurs und des Ordoviziums.
Graptolithen finden sich fossil als abgeflachte Abdrücke, deren Formen
an dünne Sägeblätter oder an Schriftzeichen erinnern. Daher
kommt auch die Bezeichnung Graptolithen (griechisch graptos: geschrieben;
lithos: Stein). Die
Abbildung (rechts)zeigt eine Graptolithenkolonie.
Orthoceren
(„Geradhörner“) sind Cephalopoden (Kopffüßer)
mit geraden, seltener leicht gekrümmten Gehäusen.
Abb. links: Gesteinsplatte mit mehreren herauspräparierten Orthocerenschalen.
Conodonten
sind zahnförmige Mikrofossilien (ca. 0,2 bis etwa 3,0 Millimeter),
die in kalkigen Sedimenten aus der Zeit zwischen dem Kambrium und der
Trias gefunden wurden. Die Herkunft der Conodonten-Elemente war lange
Zeit unbekannt. Erst 1983 konnte erstmals ein Conodonten-Tier nachgewiesen
werden. Es
handelt sich um einen fossilen Weichkörper, der in einem Sandstein
des unteren Karbons bei Edinburgh gefunden wurde. Seitdem werden Conodonten
als Kauapparate ausgestorbener, meeresbewohnender Würmer interpretiert.
Die Abbildung (rechts)zeigt einen typischen Conodonten.
Silur
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
443 Mio. –
419 Mio.
(= 24 Mio.)
|
Die Artenzahl nimmt zu.
Korallen bilden große Riffe. Die Wirbeltiere entfalten
sich. Es gibt Kieferlose (Agnatha) aber auch schon mit Kiefern
versehene - zum Teil riesige - Fische. (Panzerfische) |
Die ersten Pflanzen besiedeln
das Land.
Dadurch entstehen an Land neue Nahrungsquellen und somit für
die Tiere ein erster Selektionsdruck zur Landeroberung. |
Diese Formation wurde nach dem Vorkommen der Gesteine im Gebiet des keltischen
Stammes der Silurer benannt. Der Begriff „Silur“ wurde 1839
durch den schottischen Geologen Roderick Impey Murchison geprägt.
Kaledonische Gebirgsbildung: „Caledonia“ ist der
keltisch-römische Name für Schottland.
Durch den Zusammenstoß der nordamerikanischen Platte (Laurentia)
mit der nordosteuropäischen Platte (Baltica) wurden marine
Sedimente zum kaledonischen Gebirge (die Kaledoniden) aufgefaltet.
Teile dieses Gebirges sind von Schottland, Wales, Irland, der
Bretagne, Grönland, Norwegen, Spitzbergen sowie Neufundland
und den nördlichen Appalachen in den USA bekannt.
|
Die Korallen
sind eine Klasse der Hohltiere (Coelenterata). Echte Korallen scheiden
aus der unteren Hälfte jedes Einzeltieres oder Polypen Kalk und bilden
auf diese Weise Skelettbecher, an denen die Polypen verankert sind und
in die sie sich zum Schutz zurückziehen. In der abgeflachten Mundscheibe
oben am Stiel befindet sich eine Öffnung, die von federartigen Tentakeln
und haarartigen Wimpern umsäumt ist und als Mund und After gleichzeitig
dient. Bei
Nacht strecken sich die Tentakel aus dem Becher, erfassen tierisches Plankton
und führen die Nahrung zum Mund. Nesselzellen auf den Tentakeln (Fangarmen)
können die Beutetiere lähmen.
Die Abbildung (rechts) zeigt rezente Korallenpolypen in einer Kolonie.
Die
Kieferlosen (Agnatha) bilden einen Unterstamm der Chordatiere. Sie
sind fischähnliche Tiere, die heute durch die Neunaugen vertreten
werden. Die ersten im Wasser lebenden Kieferlosen waren äußerlich
fischförmig, hatten aber keine richtigen Flossen und Kiefer. Die
frühen Kieferlosen sind ausgestorben.
Abb. rechts: Typischer Kieferloser aus dem Silur.
Die heutigen Formen der Kieferlosen kommen uns wie etwas absonderliche
Vertreter einer einst erfolgreichen Gruppe vor. Fossile Funde beweisen,
dass es sehr viele verschiedene Arten gab.
Devon
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
419 Mio. –
359 Mio.
(= 60 Mio.)
|
Rasche Entfaltung der Gnathostomata. Die Fische dominieren das
Meer und das Süßwasser und bringen Riesen-formen hervor.
Neben den lang gestreckten Kopffüßern erscheinen
zu-nehmend Formen mit aufgerolltem Gehäuse (Ammoniten).
Am Land entstehen die ersten komplexen Lebensgemeinschaften von
Tieren und Pflanzen. Erste primitive Wirbeltiere besiedeln das
Land. Insekten tauchen auf.
|
Großflächige Eroberung
des Landes durch Urfarne, Schachtelhalme und Bärlappe.
Es handelt sich bereits um Pflanzen mit Stützgewebe, Wurzeln,
Leitungssystemen und Spaltöffnungen.
Die Farne bilden die ersten kleineren Kohleflöze.
|
Das Devon wurde nach typischen Gesteinsformationen in der Grafschaft
Devonshire in Südwestengland benannt, obwohl in Mitteleuropa (deutsche
Mittelgebirge) bessere und artenreichere Devon-Schichten zu finden sind.
Eine erste Beschreibung erfolgte durch die Geologen Roderick Impey Murchison
und Adam Sedgwick.
Im Devon entwickeln
sich die Gnathostomata geradezu explosionsartig. Diese Wirbeltiere
besitzen im Gegensatz zu den Agnatha einen Kieferapparat, der sich
aus dem vorderen Kiemenbogensystem der Kieferlosen entwickelt hat.
Diese Konstruktion erwies sich als äußerst erfolgreich. Die
Gnathostomata verdrängten rasch die Agnatha, die sich allerdings
bis heute in wenigen Formen (Neunauge) erhalten haben.
Die
Panzerfische (Abb. rechts) werden allmählich durch
andere Fische (Schmelzschupper und Lungenfische) ersetzt.
Zu den Lungenfischen
gehört auch der Quastenflosser. Lungenfische konnten eine gut
durchblutete Schwimmblase an der Luft als Atemorgan verwenden und
sich mit ihren starken muskulösen Flossen auch an Land fortbewegen.
Abb. links zeigt einen fossilen Quastenflosser. Gegen
Ende des Devons treten Übergangsformen vom Quastenflosser zu Amphibien
auf. Rezente Quastenflosser (Abb. rechts) wurden erst vor wenigen
Jahrzehnten im indischen Ozean entdeckt.
Die Ammoniten
(Abb.: ein Goniatit) sind eine Unterklasse ausgestorbener Kopffüßer
mit spiralförmiger Schale. Diese (äußerlich) den Schnecken
ähnlichen Tiere erschienen erstmals während des Devons und starben
am Ende der Kreidezeit aus. Die Ammonitenschale war in Kammern unterteilt,
ähnlich wie beim rezenten Nautilus, einem noch lebenden Verwandten
der Ammoniten. Die letzte und größte Kammer des Gehäuses
war die Wohnkammer des Tieres. Ammoniten lebten im flachen Meer der Kontinentalränder.
Sie wiesen eine besonders große Formenvielfalt auf, die sich zudem
rasch änderte. Sind sie als Leitfossilien äußerst wichtige
Hilfsmittel.
Karbon
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
359 Mio. –
299 Mio.
(= 60 Mio.)
|
Die Sumpfwälder enthalten
neue Tiergruppen wie Fluginsekten (Pterygota), Lungenschnecken
(Pulmonata) und Amphibien. Bei den Kopffüßern kommen
die Belemniten („Donnerkeile“) hinzu.
Foraminiferen sind Leitfossilien. |
Das Festland der nördlichen
Hemisphäre besteht großteils aus Sümpfen. Sie werden
mit ihrer Flora später zu riesigen Kohlelagerstätten.
Riesenformen von Bärlappgewächsen, Farnen und Schachtelhalmen
dominieren.
Diese Pflanzengruppen existieren noch heute. |
„Karbon“ („Carbo“ = Kohle oder Kohlenstoff) wurde
1839 vom schottischen Geologen Roderick Impey Murchison eingeführt.
Der Name bezieht sich auf die umfangreichen Kohleablagerungen, die wir
heute als Steinkohle kennen.
Variscische Gebirgsbildung: Das Wort "variscisch"
(oder variszisch) kommt vom germanischen Stamm der „Varisker“, die in
Bayern und Sachsen lebten.
Diese variscische Gebirgsbildungsphase hat die gesamte Erde umspannt
und den Superkontinent „Pangäa“ geformt, der im
Perm die Entwicklung der Landlebewesen begünstigte. In Europa
erstrecken sich die Varisciden von Spanien über das
französische Zentralplateau bis in die Sudeten und zum
polnischen Mittelgebirge. In Deutschland gehören das rheinische
Schiefergebirge, Spessart, Bayrischer Wald, Schwarzwald,
Harz und Erzgebirge dazu. Weiter im Osten entstand
durch eine Kollision mehrerer Festlandmassen der Ural. |
Pterygota
sind Fluginsekten.
Pulmonata sind lungenatmende Schnecken.
Belemniten
(Abb. rechts) waren meeresbewohnende Kopffüßer (Stamm
der Mollusken, Weichtiere) mit 10 Armen. Im Innern ihres Weichteils trugen
sie ein kalkiges Gehäuse, von dem meist nur der Hartteil, das „Rostrum“,
fossil erhalten ist. Diese Fossilien werden vereinfachend als Belemniten
bezeichnet. Das
pfeilförmige Rostrum besteht aus Kalzit, der widerstandsfähig
gegen Verwitterung ist. Belemniten traten erstmals im Karbon massenhaft
auf, fehlen im Perm und in der Trias, entwickelten sich aber im Jura und
in der Kreide (Leitfossilien!) und sind nach der Kreide-Katastrophe in
kleinen Resten noch bis ins Tertiär nachweisbar. Da die auffälligen
Belemniten in den entsprechenden Schichten und Regionen häufig gefunden
werden, entstanden einige volkstümliche Bezeichnungen erhalten wie
„Donnerkeile” (Rest eines Donnerschlags) oder „Fingersteine”.
Foraminiferen
(„Porentierchen“) sind einzellige Wurzelfüßer,
die zu den Protozoen gehören. Foraminiferen haben hartschalige Skelette
die entweder aus organischem Material oder aus einer Mischung von organischem
Material und feinen Sandpartikeln oder aus einer dünnen organischen
und einer dicken kalkigen Schicht bestehen. Die Formen variieren zwischen
einfachen Röhren und vielkammerigen, spiraligen Gebilden. Sie werden
in der Regel etwa 0,5 bis 1 mm groß.
Die Abbildung zeigt eine kunstvolle Darstellung von Foraminiferen
aus dem 19. Jahrhundert.
Perm
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
299 Mio. –
252 Mio.
(= 47 Mio.)
|
Käfer, Hautflügler,
Schmetterlinge und Sauropsiden (Vorläufer der Saurier)
entfalten sich.
Sie legen dotterreiche Eier am Land ab und emanzipieren damit völlig
von der Entwicklung im Wasser. Die Tiere passen sich damit der größten
Landmasse an, die je existierte: Pangäa, der Superkontinent.
Das Perm endet mit einem gewaltigen Massensterben. Goniatiten,
Trilobiten, Eurypteriden und Rugosa sterben aus.
|
Samenpflanzen (nacktsamige Nadelhölzer) setzen sich durch und ersetzen
weitgehend die Sporenpflanzen. |
Diese Zeit ist nach dem Vorkommen der Gesteine dieses Systems am Westhang
des Ural im (ehemaligen) russischen Gouvernement Perm benannt. Der Begriff
„Perm“ wurde 1841 vom schottischen Geologen Roderick Impey
Murchison geprägt, der diese Ablagerungen in Russland untersucht
hatte. Schon im 17. Jahrhundert wurden altersgleiche Schichten in Deutschland
„Dyas“ (zweifach) genannt, weil 2 deutlich unterscheidbare
Permschichten bekannt sind: Rotliegendes (Unterperm) und Zechstein (Oberperm).
Sauropsiden:
Die Vögel stehen den Reptilien entwicklungsgeschichtlich sehr nahe.
Krokodile sind beispielsweise mit Vögeln näher verwandt als
mit den anderen rezenten Reptilienordnungen. Vögel und Reptilien
werden aufgrund dieser stammesgeschichtlichen Nähe, die sich auch
in Ähnlichkeiten des Blutgefäßsystems und des Gehirns
zeigt, auch als Sauropsiden zusammengefasst.
Goniatiten sind Alt-Ammoniten, also Ammoniten des Paläozoikums,
die am Ende des Perms aussterben. Die devonischen Ammoniten bilden die
Urform aller späteren Ammoniten.
Die Abbildung zeigt einen typischen Goniatiten mit einer sehr einfachen
Lobenlinie. Die Lobenlinie ist die Linie, e die Kammerscheidewand
am Gehäuse bildet. Sie ändert sich im Laufe der Evolution mehrmals.
Seeskorpione
(Eurypteriden - Abb. links) wurden bis zu 2m lang. Sie erschienen
im Ordovizium und trugen wahrscheinlich zur Ausrottung ungepanzerter Lebewesen
bei. Heute noch lebende Nachkommen sind die Xiphosura.
Rugosa
(Abb. rechts sind typische paläozoische Korallen.
Vermutlich sind aus einigen wenigen überlebenden Arten die heute
lebenden Riffkorallen hervorgegangen.
Erdmittelalter
(Mesozoikum)
(252 Millionen Jahre bis 66 Millionen Jahre). Der Begriff „Mesozoikum“
wurde 1840 vom englischen Paläontologen John Phillips geprägt.
Das Erdmittelalter (Mesozoikum) ist das große Zeitalter der Saurier
(Reptilien) und Ammoniten (Kopffüßer).
--> Leitfossilien: Saurier (Reptilien) und Ammoniten (Ceratiten).
Trias
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
252 Mio. –
201 Mio.
(= 51 Mio.)
|
Nach der Todeswelle am Ende des Paläozoikums
kommt es zu Entwicklungsschüben bei Landwirbeltieren.
Die Korallen entfalten sich neu und bilden große Riffe.
Die ersten primitiven Säuger entstehen. Die Reptilien
entwickeln sich zu den beherrschenden Formen im Was-ser, am Land
und in der Luft.
Im Meer spielen Crinoidea, Armfüßer (Brachiopoden),
Schnecken (Gastropoden) und Muscheln (Bivalvia) eine große
Rolle.
Bei den Ammoniten sind die Ceratiten die Leitfossilien.
Am Ende der Trias fand ein weiteres Massensterben statt, über
dessen Ursache nichts bekannt ist. Viele Saurier- und Ammonitengruppen
verschwinden sowie alle großen Amphibien.
|
Farne, Ginkgos und Nadelhölzer dominieren. Die ersten Zwitterblüten
entstehen. |
Die Triaszeit ist nach der Dreiteilung dieser Periode in Deutschland
(Buntsandstein, Muschelkalk, Keuper) benannt. Der Begriff „Trias“
wurde 1834 vom deutschen Geologen Friedrich August von Alberti geprägt.
Das Tethysmeer teilte den nach Norden driftenden Nordkontinent
Pangäa und den Südkontinent Gondwana. Ein Teil dieses Meeres
wird später zu den Pyrenäen, den Alpen, den Karpaten und zum
Himalaja aufgefaltet. Aus diesem Grund sind diese Gebirge fossilienreich.
Crinoidea (Haarsterne oder Seelilien siehe Abb. rechts)
gehören zum Stamm der Echinodermata/Stachelhäuter).
Brachiopoden
(Armfüßer) sind ein Stamm (siehe Kambrium).
Gastropoden
(Schnecken) sind eine Klasse im Stamm der Mollusca/Weichtiere.
Bivalvia
(Muscheln) sind eine Klasse im Stamm der Mollusca/Weichtiere.
Ceratiten
sind eine Untergruppe der Ammoniten im Stamm der Mollusca/Weichtiere.
Für die Schichten des Muschelkalkes der Trias bilden die Ceratiten
wichtige Leitfossilien. Ihr scheibenförmiges Gehäuse ist weit
genabelt und zeigt einfache oder gegabelte Rippen, teilweise auch mit
Knoten. Ceratiten-Fundstellen liegen in Deutschland vor allem im Thüringer
Becken und im Maingebiet.
Abb. rechts: Typischer Ceratit aus dem Muschelkalk. Die Lobenlinie
ist deutlich komplizierter als bei den Goniatiten des Paläozoikums.
Jura
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
201 Mio. –
145 Mio.
( = 56 Mio.)
|
Im Meer entfalten sich Ammoniten,
Belemniten, Fische und Meeresreptilien.
Auf dem Land beginnt die Dominanz der Saurier.
Die ersten Vögel (Archaeopteryx) erscheinen.
|
Die Cycadales und Ginkgo-Gewächse dominieren.
Die ersten Angiospermen (Bedecktsamer) treten auf.
|
Die Jurazeit wurde nach dem Juragebirge in der Schweiz und in Süddeutschland,
dessen helle Kalke in der Jurazeit entstanden sind, benannt. Der Begriff
„Jura“ für die hellen Kalke von Gebirgsteilen in der
Schweiz und in Süddeutschland wurde 1795 vom deutschen Naturforscher
und Geographen Alexander von Humboldt eingeführt. „Jura“
als Altersbezeichung wurde 1829 von dem französischen Geologen Alexandre
Brogniart eingeführt. In Europa bieten neben dem Jura auch die schwäbische
und fränkische Alb einen Einblick in die Lebenswelt der Jurazeit.
Cycadales
sind Palmfarne, die auch rezent in Mexiko, in Australien und in den
Tropen vorkommen.
Ginkgo-Gewächse (siehe Abbildungen rechts und links) sind
nacktsamige Laubbäume, die rein äußerlich mit den Bedecktsamern
verwandt zu sein scheinen. Ginkgo-Bäume kommen auch rezent vor und
sind lebende Fossilien. Der rezente Ginkgobaum ist heute der einzige noch
lebende Vertreter seiner Familie und seiner Ordnung. Ginkgos werden über
30 Meter hoch. Der Ginkgobaum ist zweihäusig: Männliche
und weibliche Blüten entwickeln sich auf verschiedenen Bäumen.
Die männlichen Blüten produzieren Pollen, der vom Wind verteilt
wird; die weiblichen bilden Samen. Der Ginkgobaum erreichte Europa Mitte
des 18. Jahrhunderts, er wird häufig in Park- und Gartenanlagen gepflanzt.
Außerdem hat er sich als geeigneter Großstadtbaum erwiesen.
Ginkgos gedeihen auch bei starker Luftverschmutzung und wenig Sonnenlicht
sowie unter anderen stadttypischen Umweltbedingungen.
Angiospermen
sind bedecktsamige Pflanzen. Zu ihnen zählen die rezenten Bäume,
Sträucher und „Blumen“.
Der
Archäopteryx (Urvogel siehe Abb. rechts) wird oft als
ein Brückentier zwischen Reptil und Vogel dargestellt.
Archaeopteryx ist ein hochspezialisierter Theropode (= fleischfressende
Raubsaurier) und zugleich ein urtümlicher Vogel. Die Zuordnung ist
eine Frage der selbst gewählten Definition. Der bloße Besitz
von Federn kann als typisches Vogelmerkmal gelten, oder auch die Fähigkeit
des Fliegens. Um alle Frage beantworten zu können, verglicht man
das Skelett eines Archaeopteryx mit dem eines rezenten (heutigen) Vogels
und eines rezenten Reptils.
Reptilienmerkmale sind zum Beispiel im Skelettbau die offenen Rippen
ohne Stei-fungsfortsätze, weiterhin der Kiefer mit Zähnen, die
lange Schwanzwirbelsäule und die drei gegliederten Finger mit Krallen.
Vogelmerkmale sind zum Beispiel der Vogelschädel und das
Federkleid, die nach hinten gestellte Zehe, das Gabelbein und das Vogelbecken.
Nach dem Fund des Archaeopteryx ist man zu der Erkenntnis gekommen, dass
große Tiergruppen (hier Vögel und Reptilien) durch Zwischenformen
und Zwischenarten verbunden sind.
Archaeopteryx besitzt Merkmale beider Klassen; man bezeichnet ihn als
Mosaik-Form oder auch als Brückentier. Er lässt die stammesgeschichtliche
Entwicklung der Vögel aus den Reptilien erkennen. Es wird vermutet,
dass der Archaeopteryx ein Gleitflieger war, der sich nicht durch Flügelschläge
vom Boden erheben konnte, sondern mit Hilfe seiner Krallen hohe Bäume
hinauf klettern musste. Diese Vermutung wird durch das Fehlen eines knöchernen
Brustbeines als Ansatz für Flugmuskeln unterstützt.
Man fand das erste der bisher gefundenen Archaeopteryxfossilien 1861 in
den Plattenkalken bei Solnhofen.
Kreide
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
145 Mrd. –
66 Mio.
(= 79 Mio.)
|
Kalkhaltige Einzeller
besiedeln in großen Mengen die Meere. Ihre Schalen sind als
Kreidesedimente erhalten.
Ammoniten und Saurier bringen Riesenformen hervor.
Die Kreidezeit endet so wie die Permzeit mit einer globalen Katastrophe.
Ammoniten, Belemniten, Saurier und andere Reptiliengruppen sterben
aus.
|
Die Angiospermen (Bedecktsamer)
dominieren.
Das Massensterben hat den Pflanzen weniger zugesetzt als der Tierwelt.
Die Angiospermen bilden daher nach der globalen Katastrophe am Ende
der Kreidezeit das genetische Reservoir für die weltweite Entfaltung
der Blütenpflanzen in der Erdneuzeit.
|
Die
Kreidezeit ist benannt nach der Schreibkreide der Ostseeinsel Rügen,
die in der Kreidezeit entstand. Der Begriff „Kreide“ wurde
1815 vom deutschen Geologen Karl Georg von Raumer geprägt.
Abb.: Ammonit.
Die Dinosaurier
(griech. „furchterregendes Reptil“) umfassen eine große
Zahl landlebender Reptilien des gesamten Mesozoikums. Sie entstanden bereits
im Paläo-zoikum und starben am Ende der Kreidezeit aus.
Eine wesentliche Neuerung war die Umgestaltung des Beckens. Die Beine
standen nicht mehr seitlich vom Körper ab, sondern reichten direkt
unter den Körper. Dies ist eine Parallelentwicklung zu den Säugetieren.
Zum Erfolg der Saurier trug wahrscheinlich auch der Klimawandel in der
späten Trias bei. Die lange Warmperiode kam dem Stoffwechsel der
Saurier sehr entgegen. Das Becken der Saurier trat in 2 verschiedenen
Formen auf, nach denen beide Saurierlinien benannt sind: Die Saurischia
(reptilähnlicher Beckengürtel) und die Ornithischia
(vogelähnlicher Beckengürtel). Bei beiden Gruppen besteht
das Becken aus drei Knochen, diese sind allerdings unterschiedlich angeordnet.
Heute vermutet man, dass einige Saurier der Kreidezeit bereits Warmblüter
waren und ein entwickeltes Sozialgefüge hatten.
Abb.: Verwandtschaftliche Beziehungen unter den Sauriern
(aus Storch, , Wink).
Abb.: Skelett eines Tyrannosaurus Rex (Museum of Natural History,
in New York)
Abb.: Links ein Ausschnitt aus Kreide- und Teriärsedimenten
mit einer dazwischenliegenden helleren Schicht, die Meteoritenstaub enthält.
Rechts die markierte Einschlagstelle eines Meteoriten am Golf von Mexiko,
der am Ende der Kreidezeit wahrscheinlich das große Sterben ausgelöst
hat. (Museum of Natural History, New York).
Erdneuzeit (Känozoikum)
(66 Millionen Jahre bis heute). Der Begriff „Känozoikum“
wurde 1840 vom englischen Paläontologen John Phillips eingeführt.
Die Erdneuzeit ist das große Zeitalter der Säugetiere,
Vögel, Insekten und Blütenpflanzen. Die Wurzeln dieser Tier-
und Pflanzengruppen reichen allerdings weit zurück.
Tertiär (Paleogen und Neogen)
Alter |
Tierwelt |
Pflanzenwelt |
66 Mio. –
2,6 Mio.
(= 63,4 Mio.)
|
Die Säugetiere werden zur dominierenden
Gruppe. Die Hominiden lernen den aufrechten Gang. Es beginnt
die Entwicklung zum Menschen. |
Die Angiospermen (Bedecktsamer) entwickeln
sich weiter und formen Wälder und Wiesen. |
Der Begriff „Tertiär“ wurde 1759 vom italienischen Geologen
Giovanni Arduino aus Padua geprägt. Im Tertiär erfolgen immer
wieder Meereseinbrüche, die in Europa zu fossilreichen Ablagerungen
in so genannten „Tertiär-Becken“ führten. Die größten
Änderungen erfolgten im Bereich der Pyrenäen, Alpen und Karpaten,
wo hohe Gebirge aufgetürmt wurden:
Alpidische Gebirgsbildung: Im Tertiär setzte sich die Zeit
festländischer Verwitterung und Abtragung fort, gleichzeitig
setzten starke tektonische Bewegungen ein. Durch die starken tektonischen
Bewegungen wurde der Vulkanismus weltweit und auch in Deutschland
wieder aktiv. Die wichtigsten Vulkanausbrüche gab es im Kaiserstuhl,
im Hegau und auf der Uracher Alb.
Die alpidische Gebirgsbildung erstreckte sich von den Pyrenäen
über die Alpen bis zum Himalaja. Diese Gebirgsbildung
war die Folge einer Kollision zwischen Nord- und Südkontinent.
Im Fall der Alpen driftete die afrikanische Platte nordwärts
und schob sich unter die eurasische. Dieser Vorgang bewirkte massive
Auffaltungen. Ein großer Teil der in den Kalkalpen gut beobachtbaren
Kalkgesteine geht auf die Aktivitäten von Organismen zurück.
Karwendel, Wettersteingebirge, Salzburger Alpen, Dolomiten
und andere Teile der alpidischen Phase wurden durch Algen und Korallen
aufgebaut.
Die alpidische Gebirgsbildung ist nicht abgeschlossen. Sie dauert
noch an, wie man an den zahlreichen Erdbeben in den Alpen und im
Süden (Friaul) erkennen kann.
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Das Tertiär wird in fünf Epochen unterteilt:
Paläozän, Eozän, Oligozän (Alttertiär) sowie Miozän
und Pliozän (Jungtertiär).
Paläozän: 65 bis 53 Millionen Jahre. Der Begriff „Paläozän“
wurde 1874 vom deutschen Geologen Wilhelm Philipp Schimper geprägt.
Eozän: 53 bis 37 Millionen Jahre. „Eozän“
wurde 1830 von dem französischen Naturforscher Gérard Paul
Deshayes und dem englischen Geologen Charles Lyell geprägt.
Oligozän: 37 bis 23 Millionen Jahren. „Oligozän“
wurde 1854 vom Berliner Paläontologen Heinrich Ernst Beyrich geprägt.
Miozän: 23 bis 5 Millionen Jahre. „Miozän“
wurde 1830 von dem französischen Naturforscher Gérard Paul
Deshayes und dem engli-schen Geologen Charles Lyell geprägt.
Pliozän: 5 bis 2,3 Millionen Jahr. „Pliozän“
wurde 1830 vom französischen Naturforscher Gérard Paul Deshayes
und dem englischen Geologen Charles Lyell geprägt.
Im Lauf des Tertiärs bildete sich die heutige Verteilung von Land
und Meer heraus. Amerika und der europäisch-asiatisch-afrikanische
Komplex drifteten auseinander. Vor 14,7 Millionen Jahren wurde Süddeutschland
durch den Einschlag zweier großer Meteoriten erschüttert. Es
entstanden zwei Krater, die heute noch sichtbar sind: das Nördlinger
Ries und das Steinheimer Becken. In beiden wurde durch die Gewalt des
Einschlages große Mengen an Gestein ausgesprengt und als Ringwall
abgelagert. Danach füllten sich die Becken mit Wasser, es entstanden
See-Ablagerungen, deren eingebettete Fossilien die damalige Lebewelt dokumentieren.
Die wichtigsten
Leitfossilien in Meeressedimenten sind Muscheln und Schnecken, die eine
enorme Vielfalt an Arten und Formen entwickelten;
auch Seeigel,
Foraminiferen und Plankton-Organismen spielen als Leitfossilien
der Meere eine Rolle. Die Entwicklung der Bedecktsamer nahm im Tertiär
einen dramatischen Aufschwung. Vom Eozän bis zum Miozän gediehen
Braunkohlewälder.
Das Tertiär
gilt als Zeitalter der Säugetiere. Sie passten sich an alle Klimazonen
und Lebensbereiche an, spezialisierten sich und nahmen rasch an Körpergröße
zu.
Alttertiär:
Bei den Säugern gibt es außer Beuteltieren die Ahnen
der Raubtiere und die ältesten Huftiere, deren ältester Vertreter,
ein Allesfresser mit relativ spitzen Zähnen und verlängertem
Eckzahn, auf kurzen fünfzehigen Gliedmaßen mit je 5 kleinen
Hufen dahinlief.
Pferdereihe:
Es folgen verschiedene Entwicklungsstufen vom eozänen Frühpferd
mit 4 Zehen an den vorderen Gliedmaßen und 3 an den hinteren, das
noch fuchsgroß war, bis zum rezenten Pferd, das einzehig ist, und
dessen 2. und 4. Zehe reduziert ist.
Einige Säugetiergruppen
wie Wale, Delphine und Robben passten sich an ein Leben im Meer
an.
Das Jungtertiär zeigt in seiner Tierwelt schon eine große
Ähnlichkeit mit der heutigen. Unter den Säugetieren sind besonders
auffällig:
Rüsseltiere (Dinotherium, Mastodon) und
Huftiere,
(Paarzeher, Unpaarzeher).
Gewaltig ist
die Entwicklung der Raubtiere. Neben Wölfen, Bären, Hyänen,
Katzen und anderen gibt es auch merkwürdige Formen, wie den Säbelzahntiger.
Es handelt sich dabei nicht um ein katzenartiges sondern eher um ein (inzwischen
ausgestorbenes) bärenartiges Raubtier.
Amphibien sind aus dem Tertiär kaum belegt.
Von den Menschenaffen
spalteten sich im Miozän die Hominiden ab, aus denen sich
über verschiedene Zwischenstufen die Menschen entwickeln.
Quartär
Alter |
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2,6 Mio. – heute |
Die auffälligsten Veränderungen dieser Epoche sind die Eiszeiten
und das intensive Eingreifen des modernen Menschen in die Biosphäre.
Das „Anthropozän“ hat begonnen. |
Der Begriff Quartär wurde 1829 vom französischen Geologen und
Historiker Jules-Pierre-Francois-Stanislaus Desnoyers als vierte und letzte
Abteilung einer - heute nicht mehr verwendeten - Gliederung der Erdgeschichte
geprägt: Primär, Sekundär, Tertiär, Quartär.
Zum Quartär gehören das Zeitalter der Eiszeiten und die
Jetztzeit.
Die Tier- und Pflanzenwelt entspricht weitgehend den heutigen Erscheinungsformen.
Die Grenze zwischen Quartär und Tertiär wird unterschiedlich
angesetzt, da bereits vor ca. 2,6 Mio. Jahren eine Kältephase einsetzte,
die das vorangegangene warme Klima beendete. Manche Autoren lassen das
Quartär also vor 2,6 Mio. Jahren beginnen.
Einige Forscher rechnen die gesamte frühe Eiszeit (Eopleistozän)
dem Tertiär zu und lassen das Quartär erst 1,9 Mio. Jahre vor
unserer Zeit beginnen.
Eiszeitalter
(Pleistozän, früher auch „Diluvium“ = Sintflut):
2,3 Millionen Jahre bis 10.500 Jahre vor unserer Zeit.
Der Begriff „Eiszeit“ wurde 1837 vom deutschen Geologen Karl
Friedrich Schimper erstmals verwendet. Der Begriff „Pleistozän“
wurde 1839 vom englischen Geologen Charles Lyell geprägt.
Jetztzeit (Holozän): ca. 10500 Jahre bis heute.
Der Begriff „Holozän“ wurde um 1867 durch den französischen
Zoologen Paul Gervais geprägt. Die zeitliche Abtrennung des Holozäns
vom Pleistozän ist willkürlich und eher historisch bedingt.
Die Jahreszahlen stammen aus Storch, Welsch, Wink (2001) "Evolution"
(Spektrum der Wissenschaft);
Ernst Probst: „Deutschland in der Urzeit“, C. Bertelsmann;
Storch, Welsch, Wink: "Evolutionsbiologie" (Springer Verlag
Berlin, Heidelberg);
Schirl, Ruttner: "Über die Natur" (E. Dorner);
Die Bilder stammen teilweise aus den angegebenen Werken.
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