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Mit Beginn des Kambriums vor ungefähr 542 Millionen Jahren
entwickelte sich explosionsartig die Artenvielfalt auf der Erde. Diese
so genannte Kambrische Explosion ist eine der markantesten
Entwicklungsphasen in der Erdgeschichte. Wissenschaftler vom
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung veröffentlichten in der
aktuellen Ausgabe der Geophysical Research Letters eine neue Hypothese
zu den Ursachen dieses abrupten biologischen Wandels.
Nach Werner von Bloh, Christine Bounama und Siegfried Franck vom
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) löste die allmähliche
Abkühlung des Klimas zu Beginn des Kambriums den plötzlichen
Entwicklungsschub aus. Die globale Oberflächentemperatur sank und
erreichte einen Schwellenwert, ab dem sich komplexe mehrzellige
Lebensformen entwickeln konnten, die wiederum selbst aktiv ihre
Umweltbedingungen beeinflusst haben. Dieser sich selbst verstärkende
Prozess verursachte die abrupte Änderung in der biologischen Welt: von
vorwiegend einfach organisierten zu mehrzelligen Lebewesen. Es tauchten
fast alle heutigen Tierstämme auf, wobei der Trilobit (Dreilappkrebs)
das bekannteste Fossil dieser Zeit ist.
Zur Darstellung dieser Zusammenhänge nutzten die Forscher ein bereits
entwickeltes Erdsystemmodell, das die Wechselwirkungen zwischen der
Geosphäre und der Biosphäre in geologischen Zeiträumen beschreibt. Sie
betrachteten die allmähliche Abkühlung als den Auslöser der Kambrischen
Explosion und untersuchten dann die Stabilität des Erdsystems gegenüber
einem plötzlichen Absinken der globalen Oberflächentemperatur vor der
Kambrischen Ära. Dabei stellten sie fest, dass gerade am Ende des
Präkambriums geringe Temperaturänderungen ausgereicht hätten, um das
Einsetzen der Kambrischen Explosion vorzudatieren.
Solche Temperaturänderungen könnten zum Beispiel durch das
Auseinanderbrechen eines Superkontinentes oder durch einen gigantischen
Einschlag eines riesigen Kometen oder Asteroiden verursacht werden.
Eine endgültige Antwort auf die Frage, weshalb es zur Kambrischen
Explosion gerade vor 542 Millionen Jahren kam, können die
PIK-Wissenschaftler noch nicht liefern. Ihre neue Hypothese wird aber
dazu beitragen, die komplexen Prozesse im sich selbst regulierenden
Erdsystem besser zu verstehen.
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