Stromatolithen sind hügelartige Gesteinskörper, die aus dünnen Lagen aufgebaut sind. Heute entstehen solche Strukturen in warmen und lichtdurchfluteten Flachmeeren durch fadenförmige Cyanobakterien. Diese leben dicht an dicht und bilden eine Algenmatte, in die sich Kalk- und Sandpartikel verfangen und eine dünne Lage bilden. Dieser Lage wächst eine neue Algenmatte auf, die ihrerseits die nächste Lage bildet. Mit der Zeit entsteht auf diese Weise ein Stromatolith. Die mikroskopisch kleinen Cyanobakterien selbst sind, von wenigen Ausnahmen abgesehen, fossil nicht überliefert. Show
Fossilien von ersten eukaryotischen Zellen wurden in 1,4 Milliarden alten Gesteinsschichten gefunden. Entstehung von Fossilien – FossilisationsprozesseFossilien können entweder aus Teilen des Lebewesens selbst oder als dessen Abdruck im Gestein oder als dessen Spur im Gestein auftreten. Die Art und Weise der Entstehung der Fossilien bestimmt den Typ des Fossils. Es werden folgende Typen unterschieden:
Altersbestimmungen von FossilienUm die Stammesentwicklung nachvollziehen und dann Stammbäume aufstellen zu können, müssen die Fossilien in eine zeitliche Reihenfolge gebracht werden. Heute gibt es Methoden, mit denen man das absolute Alter von Fossilien messen kann. Natürlich kann man nicht aufs Jahr genau das Alter eines Fossils bestimmen, man kann es aber bis auf tausend, teilweise sogar hundert Jahre eingrenzen. Die verschiedenen Methoden sind die Bestimmung
Wie man aus dem Sedimentgestein, das das Fossil umgibt, das relative Alter des Fossils gegenüber anderen Fossilien bestimmen kann, kann man mithilfe von Fossilien auch das relative Alter von Gesteinsschichten bestimmen. Durch radiometrische Messungen an einem Fossil kann man dessen absolutes Alter in Jahren bestimmen; dieses Alter gilt dann auch für das umgebende Sedimentgestein. Fossilien, die für einen eng gefassten Zeitabschnitt in der Erdgeschichte stehen, heißen Leitfossilien. Leitfossilien sind also fossile Tier- und Pflanzenarten, die einem kurzen erdgeschichtlichen Zeitabschnitt zugeordnet sind. Leitfossilien sollten die folgenden Bedingungen erfüllen: Im Laufe der Zeit sorgte die Evolution dafür, dass Arten aussterben und neue Arten entstehen. Dabei ist, durch die konstanten Schwankungen der Umweltbedingungen, jede Art permanent im Wandel. Es gibt aber einige Tier- und Pflanzenarten, die sich seit Jahrtausenden (bis Millionen von Jahren) morphologisch kaum verändert haben, als wäre die Evolution an ihnen vorbeigezogen. Diese Arten werden als lebende Fossilien bezeichnet. Lebende Fossilien sind rezente (d.h. gegenwärtig lebende) Arten, deren morphologische Formen seit langer Zeit bestehen geblieben sind. Sie haben bereits in ähnlicher Form in einem anderen Zeitabschnitt der Erdgeschichte gelebt. Merkmale lebender FossilienLebende Fossilien können in den verschiedensten Gattungen auftreten, trotzdem haben sie einige Merkmale, die sie alle teilen und als Kennzeichen für lebende Fossilien gelten.
Altertümliche Merkmale sind Merkmale, die über Jahrmillionen erhalten geblieben sind und ein Beleg dafür sind, dass sich lebende Fossilien seit dem nicht oder nur wenig verändert haben. Entstehung lebender FossilienDurch ihr fast unverändertes Äußeres über den Zeitraum mehrerer Jahrtausende bis Millionen von Jahren, könnte man denken, dass lebende Fossilien seit ihrem ersten Auftreten keine evolutionäre Entwicklung mehr durchlebt haben. Jedoch wirkten sich auch auf sie dauerhaft Evolutionsfaktoren aus, die Ursache für die Entwicklung und Veränderung von Arten sind. Der Unterschied zu anderen Arten ist, dass lebende Fossilien eine stabile ökologische Nische besiedeln, in der wenige Veränderungen stattfinden und kaum Nahrungskonkurrenten oder Feinde vorkommen. So ist der Selektionsdruck, der sich auf sie auswirkt, sehr gering und es treten scheinbar keine Veränderungen der Art auf. Um ein lebendes Fossil zu erkennen, sind fossile Belege aus früheren Zeiten nötig. Mit den gefundenen Fossilien kann man Vergleiche zur heute lebenden Art ziehen - Wenn kaum Unterschiede festzustellen sind, handelt es sich um ein lebendes Fossil. In der folgenden Abbildung ist ein Schachtelhalm, den man heutzutage finden kann, und ein uraltes Fossil eines Schachtelhalms zu erkennen.  Der Schachtelhalm gehört zu den lebenden Fossilien. Ein Beleg hierfür ist das aus dem Karbon (vor ca. 290-360 Millionen Jahren) stammende Fossil eines Schachtelhalms (Annularia) aus den Niederlanden. Im Zeitalter des Karbon hatten sie ihre Blütezeit und wuchsen baumhoch, während heute alle Arten des Schachtelhalms (mit Ausnahme zwei tropischer Arten) nicht größer als 2 m werden. Beispiele für lebende FossilienEs gibt viele verschiedene Beispiele für lebende Fossilien. Einige Beispiele aus dem Pflanzenreich sind z.B.:
Zu den lebenden Fossilien aus dem Tierreich gehören z.B.:
Im folgenden Abschnitt werden drei Beispiele der lebenden Fossilien etwas genauer betrachtet. Das wohl bekannteste Beispiel der lebenden Fossilien ist der Nautilus. Sie existieren seit 500 Millionen Jahren und gehören zu den ursprünglichsten Formen der Kopffüßer (Kopffüßer umfassen z. B. Kraken und Tintenfische). Durch Fossilienfunde kann vermutet werden, dass Nautiliden im Ordovizium (vor 450 Millionen Jahren) sehr vielfältig und weit verbreitet waren. Zu ihren Blütezeiten waren die Population so groß, dass heute einige Gebirge zu einem Großteil aus ihren versteinerten Schalen bestehen. Jedoch gibt es heutzutage nur noch sechs Arten, die alle bedroht sind. Ein weiteres bekanntes lebendes Fossil ist der Quastenflosser. Die ersten Fossilien eines Quastenflossers wurden aus der Zeit des Devon (vor 400 Millionen Jahren) gefunden. Weitere Fossilien stammen aus dem Jura (vor 70 Millionen Jahren). Die fossilen Quastenflosser umfassen 70 Arten, während heute nur zwei lebende Arten bekannt sind. Es gibt Vertreter im indischen Ozean zwischen Südafrika und den Komoren und in den Gewässern vor der indonesischen Insel Sulawesi. Sie galten lange Zeit als ausgestorben, bis 1938 ein lebender Quastenflosser im indischen Ozean gefangen wurde. Es sind (über die Fossilien) kaum Veränderungen im Verlauf der Evolution festzustellen. Der Ginkgobaum ist ein Beispiel für lebende Fossilien aus dem botanischen Bereich. Seit dem 16. Jahrhundert ist der Ginkgobaum bekannt. Er wurde in einer kleinen chinesischen Bergregion entdeckt in welcher er als Wildpflanze ausschließlich vorkommt - in anderen Regionen kommt er also nicht als Wildpflanze, sondern als Zier- und Gartenpflanze vor. Die ersten Fossilien des Ginkgos stammen aus dem Trias (vor 250 Millionen Jahren). Als Gartenpflanzen sind Ginkgos mittlerweile in ganz Ostasien (dort verehrt als Tempelbaum) und vereinzelt in vielen weiteren Teilen der Welt zu finden. In Deutschland sind die ältesten Ginkgobäume mittlerweile 200 Jahre alt. Bedeutung der lebenden Fossilien für die EvolutionLebende Fossilien können auf den ersten Blick als Widerspruch für die Evolutionstheorie wahrgenommen werden. Denn normalerweise sind alle Arten durch den auf sie einwirkenden Selektionsdruck im Wandel - Sie verändern sich stetig, wodurch der Erhalt der Art weitgehend gesichert werden kann. Lebende Fossilien - kein Widerspruch der EvolutionLebende Fossilien hingegen verändern sich kaum und sind trotzdem noch rezent oder über mehrere Jahrtausende erhalten geblieben. Sie sind aber kein Widerspruch für die Evolution noch eine Ausnahme. Wie schon erwähnt bewohnen sie lediglich besonders stabile ökologische Nischen (z.B. in der Tiefsee oder auf Inseln) in denen sehr konstante Umweltbedingungen herrschen. So ist der Selektionsdruck, der sich auf diese Arten ausübt sehr gering und es sind fast keine Veränderungen festzustellen, weil keine nötig waren. Aus Sicht der stabilisierenden Selektion war eine Anpassung nicht notwendig und so änderte sich ihre morphologischen Form über Jahrtausende bis Millionen von Jahren nicht. BrückentiereLebende Fossilien sind oft zugleich Brückentiere zweier Tiergruppen und damit Beweise der Evolutionstheorie. Brückentiere werden auch als Mosaikformen bezeichnet. Es sind Tiere, die aus einer Kombination von Merkmalen zweier verschiedener Tiergruppen (Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel, Säugetiere) bestehen. Wenn es sich dabei um eine bereits ausgestorbene Art handelt, werden sie als fossile Brückentiere bezeichnet. Ist die Art heute noch lebendig handelt es sich um rezente Brückentiere, welche zumeist auch lebende Fossilien sind. Brückentiere stellen einen Beweis für die evolutionäre Veränderung von Arten dar und zeigen, dass Arten sich nicht nebeneinander, sondern auseinander entwickelt haben. Das heißt, dass alle Lebewesen voneinander abstammen und sich mit der Zeit auseinander durch Artumwandlung und Artaufspaltung zur heutigen Artenvielfalt entwickelt haben und es nicht von Anfang an verschiedene Gattungen gab, die sich nebeneinander weiterentwickelten. So bestätigen sie die (Evolutions-) Theorie, dass alle Arten einen gemeinsamen Vorfahren haben. Zu den lebenden Fossilien, die zugleich Brückentiere sind zählen z.B. Schnabeltiere und Quastenflosser. Das Schnabeltier gehört zu den lebenden Fossilien sowie den Brückentieren und vereint Merkmale von Säugetieren und Reptilien in sich. Neue Untersuchungen zeigten, dass sogar eine Verwandtschaft zu den Vögeln besteht. Das Schnabeltier lebt in den Gewässern im Osten und Südosten Australiens. Der unten stehenden Tabelle, kannst du die Merkmale der Reptilien und der Säugetiere entnehmen, die das Schnabeltier in sich vereint. Welche Bedeutung haben Fossilien für uns?Bedeutung der Fossilien
Anhand von Fossilien kann man verwandtschaftliche Beziehungen zwischen Organismen oder die Stammesentwicklung der Pflanzen und Tiere beweisen. Außerdem liefern sie Beweise für die Höherentwicklung und den Formenwandel der Organismen im Laufe der Zeit.
Welche Bedeutung haben lebende Fossilien für die Evolution?Erich Thenius kombiniert diese Faktoren: Lebende Fossilien besäßen demnach sowohl eine isolierte Stellung im biologischen System mit einer oder nur wenigen Arten, eine Reliktverbreitung, gegenüber einstiger weiter Verbreitung und außerdem altertümliche Merkmale durch langsame Evolutionsgeschwindigkeit.
Was verraten Fossilien über die Geschichte des Lebens?Versteinerte Muscheln, fossile Fischsaurierknochen und Abdrücke von Pflanzenblättern: Fossilien können uns viel über die Erde zu früheren Zeiten erzählen. Sie verraten geschickten Paläontologen (so nennt man Fossilien-Wissenschaftler), welche Tier- und Pflanzenarten zu welcher Zeit an welchem Ort gelebt haben.
Was verraten uns Fossilien?Sie verraten uns viel darüber, wie sich die Evolution auf unserem Planeten vollzogen hat. Als stille Dokumente geologischer sowie klimatischer Veränderungen im Verlauf der Erdgeschichte und zu Stein gewordene Zeugen dramatischer Massensterbeereignisse werden sie von Forschern zum Sprechen gebracht.
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Welche bedeutung haben fossilienfunde für uns heute
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