Ein Hauch von Ewigkeit (Seiten 50-55) - Natürlich

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Ein Hauch von Ewi


Eintagsfliege

Paläontologie NATUR

Spätestens seit «Jurassic Parc»

sind in Bernstein eingeschlossene

Insekten Gegenstand wilder

Spekulationen über die Wiederbelebung

von Sauriern. Doch das ist

Utopie. Bernsteineinschlüsse sind

für die Forscher von Heute vor

allem eins: Einzigartige Fenster in

die Vergangenheit unserer Erde.

Text und Fotos: Heinz Günter Beer

Vor etwa 30 Millionen Jahren tobte ein heftiger

Sturm an einer Küste der mittelamerikanischen

Landbrücke und zerstörte grosse Teile

eines Waldgebietes. Nach dem Abklingen

dieser elementaren Gewalt waren die meisten Bäume

gebrochen und zerborsten. Gelbes Harz floss aus

ihren Aststümpfen und abgeknickten Stämmen. Eine

Vielzahl von kleinen Organismen blieb an der zähen

goldgelben Flüssigkeit kleben oder wurde von ihr

komplett eingeschlossen.

gkeit

Eingefangen beim letzten Flug

Dies geschah auch mit einer kleinen Eintagsfliege,

die gerade zu einem Erkundungsflug durch ihr zerstörtes

Revier aufbrechen wollte, als sie von einem

zähen Tropfen Harz gänzlich eingeschlossen wurde.

Nur wenige Zeit später war sie mit Terpenen und

anderen Inhaltsstoffen durchsetzt, die das Wasser

in ihrem Körper verdrängten und die Bakterien abtöteten.

Umweltfaktoren wie Luft, Licht und Sonnenwärme

wirkten in erheblichem Masse auf das Harz

ein. Dadurch vereinigten sich die langen Fadenmoleküle

aus Kohlenstoffverbindungen immer inniger.

Letztlich fiel der gehärtete Klumpen zusammen

mit einer Vielzahl anderer zu Boden.

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NATUR

Paläontologie

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Zu spät abgehoben: Die Flügel erst halb

entfaltet, erwischte ein Harztropfen diesen

Sandlaufkäfer vor etwa 30 Millionen Jahren

(Kleines Bild = Originalgrösse)

Paläontologie NATUR

Viele Jahre später wurde sie von einer

Sturmflut mit den anderen verwitternden

Stämmen ins Flachmeer gerissen, wo sie

im Laufe der Zeit in einer Lagune unter

Sedimenten verschwand.

In Jahrmillionen verwandelte der

Druck dieser Sedimentschichten den Wald

in Kohle. Ebenso veränderten die äusseren

Bedingungen den weichen, duftenden Harz

in eine harte und geruchslose Substanz.

Lange Zeit danach hoben tektonische

Kräfte diese Schichten langsam etwa 1000

Meter nach oben. Nun befand sich auch

unser Klumpen mit der eingeschlossenen

Eintagsfliege in einem der steilen Küstenberge

der Antilleninsel Hispaniola.

Fenster in die Vergangenheit

Vor einigen Jahren suchte ein Bernsteingräber

in der Dominikanischen Republik

neue Fundstellen und stiess auf eine

Kohleader, die ein Erdrutsch freigelegt

hatte. Nachdem er einige Stunden darin

grub, fand er die erhofften, zunächst noch

unansehnlichen Klumpen. Bei einem dieser

Relikte aus der Vergangenheit schlug er

geschickt mit einer Machete einen Span der

verunreinigten und korrodierten Aussenschicht

ab und wie durch ein Fenster zur

Vergangenheit erblickte er durch den goldgelb

schimmernden Bernstein die kleine

Eintagsfliege, deren Flug vor vielen Millionen

Jahren so abrupt unterbrochen wurde.

So oder ähnlich haben sich viele Geschichten

von Bernsteinfunden in der

Dominikanischen Republik, im Baltikum

oder in anderen Regionen der Erde abgespielt

und letztlich immer wieder Verwunderung

und Faszination unter den

Paläontologen hervorgerufen.

Bernstein-Eldorado für Forscher

Erkenntnisse über die biologische Evolution

aus erdgeschichtlich früheren Zeiträumen

gehörten zu den Hauptaufgaben

der Paläontologen. In Bernstein eingeschlossene

Organismen und Pflanzenteile

liefern eine Reihe von Informationen

über die Artenvielfalt und -zusammensetzung

aus erdgeschichtlich früheren

Epochen. Dabei sind sowohl die Identifikation

und die nachfolgende biologische

Einordnung von Bedeutung als auch die

Artenzusammensetzung, die innerhalb

eines Bernsteinklumpens gefunden werden,

interessante Forschungsziele.

Zwei Arten von Bernsteinen mit Erfolgsaussichten,

darin eingeschlossene Organismen

zu finden, sind heute bekannt.

Der eine ist der baltische Bernstein, der im

gesamten Ostseeraum zu finden ist. Daneben

gibt es den karibischen Bernstein, dessen

hauptsächliche Fundstellen in der Dominikanischen

Republik und einigen angrenzenden

Staaten liegen. Vor einiger Zeit

resümierte Dieter Schlee vom paläontologischen

Institut Stuttgart: «Dieser tropische

Bernstein, der 20 bis 50 Millionen Jahre

alt sein dürfte, ist viel fossilreicher als der

baltische und deshalb auch die ergiebigere

Informationsquelle für Paläontologen.»

355 Mio.

415 Mio.

Früheste

Lurche

445 Mio. Erste

Landpflanzen

495 Mio.

Marine

Wirbellose

Marine

Pflanzen

545 Millionen

Erste Fische

Würmer

Algen

290 Mio.

Schuppenund

Siegelbäume

Ordovizium

Kambrium

Proterozoikum

Silur

Devon

Karbon

3,0

Milliarden

Auf den Baum kommt es an

Das dominikanische Harz härtet offenbar

schneller und klarer als der vermutlich

40 bis 50 Millionen Jahre alte Bernstein aus

dem Ostseeraum. Baltischer Bernstein ist

beim Auffinden auch oft durch eine Vielzahl

eingeschlossener Wassertröpfchen

milchig trübe und kann dann erst durch

technische Manipulation geklärt werden.

Ursprünglich floss aus den verwundeten

Bäumen, zusammen mit der aus kleinsten

Leitungsbahnen der Pflanze entströmenden

goldgelben Flüssigkeit, auch

viel Wasser, welches sich chemisch mit

dem Harz nicht verband.

Thermische Einwirkungen, wie etwa

durch starke Sonnenbestrahlung, dürften

speziell beim karibischen Bernstein das

Wasser später ausgepresst haben und

lassen ihn deshalb klarer und durchscheinender

aussehen.

Die auffallend vielen Einschlüsse des

karibischen Bernsteins sind sicherlich auf

die besonderen Klima- und Umweltbedingungen

der tropischen Fauna zurückzuführen.

Ein weiterer Grund für

die optischen Besonderheiten des dominikanischen

Bernsteins könnte auch darin

begründet sein, dass die Harze der Laubbäume,

von dem dieser Bernstein vermutlich

stammte, andere Eigenschaften hatte

als jener der Nadelbäume Südskandinaviens.

Diese tropischen Bäume produzieren

auch heute noch Harze, die an der Luft

rasch erhärten. Schon nach wenigen Jahren

kann diese bernsteinähnlich aussehende

Substanz als Kopal gewonnen werden. Allerdings

fehlen ihr noch die besonderen

chemischen Eigenschaften des Bernsteins,

die er erst durch Fossilisation gewinnt.

205 Mio.

250 Mio.

Nadelbäume

Samenfarne

Erste Reptilien

Erste

Säugetiere

Säugerähnliche

Reptilien

Perm

1,0

Milliarden

Trias

Palmfarne

140 Mio.

Erste Vögel

Jura

Erste Blütenpflanzen,

Aussterben der Ammoniten

Vor 4,5 Milliarden Jahren:

Entstehung der Erde

3,4 Milliarden

Erste Lebensspuren

Flugechsen,

Dinosaurier

Flugsaurier

Kreide

65 Mio.

Entfaltung der

Blütenpflanzen,

Säugetiere und

Vögel

Tertiär

Quartär

4,0 Milliarden

Bildung der

Erdkruste

2 Mio.

Erscheinen

des Menschen

2,0 Milliarden

Grafik: sauti.de

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NATUR

Paläontologie

Unlösbar verbunden:

Eine Milbe hat sich

im Rücken einer Langbeinfliege

festgebissen

«Jurassic Parc» – Traum oder bald Realität

Heute lagert an den paläontologischen

Instituten und erdgeschichtli-

Voraussetzung für Klon-Experimente

genetische Material von Dinosauriern.

chen Museen eine Vielzahl noch nicht mit «Dino-DNA» wäre das vollständig

untersuchter Bernsteineinschlüsse. erhaltene Erbgut eines Dinosauriers.

Laufend kommen weitere Funde hinzu. Bisher konnte dieses Ausgangsmaterial

für weitere Versuche allerdings

Durch die Verfeinerung der bestehenden

Untersuchungstechniken und noch nicht gefunden werden. Der

-geräte können diese Zeugen der Vergangenheit

immer genauer untersucht erhaltenem Erbgut war der eines in

bislang älteste Fund mit komplett

und klassifiziert werden. Dadurch Sibirien eingefrorenen Mammuts.

wächst das Verständnis für die evolutionsbiologischen

Vorgänge aus gefundenen Bernsteine stammt aus

Der überwiegende Teil der bislang

früheren Epochen der Erde ständig an. der Zeitepoche des Tertiärs, vor etwa

20 bis 50 Millionen Jahren. Die letzten

Eine Feder aus der Saurierzeit

Dinosaurier starben in der Kreidezeit

Besonders interessiert derzeit Bernstein

aus der Kreidezeit von vor 140 Es wäre schon ein ausgesprochener

aus, also vor etwa 70 Millionen Jahren.

bis vor rund 65 Millionen Jahren, an Glückstreffer, wenn sich in der ohnehin

geringen Anzahl an Bernsteinein-

deren Ende die letzten Dinosaurier

ausstarben. In dieser Ära erschienen schlüssen aus der Kreidezeit noch

viele der auch heute noch existierenden

Blütenpflanzen und der jetzigen

«Dino-DNA» isolieren lassen sollte.

Insektenordnungen, wie Ameisen, Die Grenzen des Möglichen

Termiten, Bienen, Schmetterlinge oder Falls wirklich eines Tages eine original

Käfer, die sich parallel zu dieser Pflanzenwelt

entwickelt haben.

das extrahierte Material auch noch

Dinosaurier-DNA gefunden würde und

Ein bedeutender Fundort für äusserst vollständig erhalten wäre, ergäbe sich

alten Bernstein in Amerika wurde erst ein weiteres Problem. Einen Dinosaurier

aus eben diesem Erbmaterial mit

vor einigen Jahren in New Jersey entdeckt.

Dieser enthält einige Fossilien den derzeit zur Verfügung stehenden

aus der erdgeschichtlichen Epoche der molekularbiologischen Methoden

Oberkreide, die in der Zeitspanne von zu reproduzieren, ist die weitaus grössere

Herausforderung. Natürlich

vor 94 bis 90 Millionen Jahren lag.

So stiess man auf eine Vogelfeder, die erzeugt der Gedanke des «Wiedererweckens»

einer ausgestorbenen

das früheste Zeugnis für Vögel auf

dem amerikanischen Kontinent ist. Tierart bei Paläontologen ein gewisses

Kribbeln, dennoch hat ein Szenario,

Auf der Suche nach Saurier-DNA wie es in den Filmen «Jurassic Parc»

Natürlich hat hier die Frage nach dem gezeigt wurde, derzeit noch mehr mit

Wiedererwecken ausgestorbener Science-Fiction als mit Realität zu tun.

Lebewesen durch die Methoden der Für Paläontologen und Molekulargenetiker

bieten die Bernstein-

modernen Molekularbiologie seinen

ganz besonderen Reiz. Nachdem einschlüsse dennoch unvergleichliche

schon vielfach Erbgut von in Bernstein Einblicke in das Tertiär und sogar in

eingeschlossenen Insekten isoliert die Kreidezeit. Dank des wohl besten

und auch sequenziert wurde, wäre es aller natürlichen Konservierungsmittel

durchaus auch möglich, DNA-Sequenzen

von Organismen höherer Ordnung den Epochen der biologischen Evolu-

geben sie Zeugnis von entscheiden-

zu entdecken, womöglich sogar das tion.

Überlebenskünstler

aus früheren Epochen

Der Beginn allen biologischen Lebens fand

vor 3,5 Milliarden Jahren in den Urozeanen

mit dem Erscheinen der ersten proteinartigen

Strukturen statt. Aus diesen

primitiven Vorläufern allen Lebens entwickelte

sich im Laufe von Jahrmillionen

diese Artenvielfalt, die wir heute kennen.

In der allgemein gültigen Vorstellung

über die Entstehung des Lebens werden

die Vorläufer der lebenden Zellen Protobionten

genannt. Diese bildeten sich

durch den Zusammenschluss von abiotisch

entstandenen grösseren Molekülverbänden.

Die ersten differenziert strukturierten

Kleinstlebewesen, die sich aus

einer Vielzahl von bakterienähnlichen

Vorfahren vor etwa 1,5 Milliarden Jahren

entwickelten, waren vermutlich einzellig.

Diese niederen Organismen sind so gesehen

die Vorläufer von Pflanzen, Pilzen

und Tieren, also jener vielzelligen Orga-

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Paläontologie NATUR

nismen, die uns heute vertraut sind. Die

Geschichte des Lebens ist untrennbar mit

der Entstehung der ersten strukturierten

Zellen mit Zellkern und Organellen und

der darauf folgenden Weiterentwicklung

zu den ersten vielzelligen Lebensformen

verbunden.

Die Welt

vor 400 Millionen Jahren

Die in Bernstein eingeschlossenen und im

Laufe von vielen Millionen Jahren konservierten

Lebewesen sind zum überwiegenden

Anteil Insekten. Die ältesten gefundenen

fossilen Insekten datieren in

die erdgeschichtliche Epoche des Devons

zurück, das vor 400 Millionen Jahren begann.

An Artenvielfalt übertreffen die Insekten

alle übrigen Lebensformen zusammen.

Sie sind in beinahe jedem terrestrischen

Lebensraum anzutreffen, und

finden sowohl im Süsswasser als auch

auf dem Boden oder in der Luft geeignete

Überlebensbedingungen. Dies lässt erkennen,

wie ausgefeilt ihr Bauplan aus

evolutionsbiologischer Sicht bereits war,

als sie vor 400 Millionen Jahren erstmals

auf unseren Planeten erschienen.

Ihre Artenvielfalt hat sich seitdem

weiter vergrössert und auf alle Kontinente

ausgedehnt. Wolfgang Weitschat

von paläontologischen Institut Hamburg:

«Besonders interessant ist die strukturelle

Beständigkeit vieler Arten, die bis heute

unverändert geblieben sind.»

Sowohl die Eintagsfliege als auch die

Langbeinfliege sind in ihrer äusseren Gestalt

über die vielen Jahrmillionen bis

heute nahezu identisch geblieben. Daraus

lässt sich erkennen, dass die Klasse der

«Insecta» nicht nur im Allgemeinen, sondern

auch im Speziellen einen sehr überlebensfähigen

Bauplan besitzt. Wie lange

wir Menschen in unserer Art gleich bleiben

werden und wann und in welcher

Form der Evolutionsdruck uns verändern

wird, werden erst zukünftige erdgeschichtliche

Epochen zeigen. ■

INFOBOX

Literatur

• Krumbiegel/Krumbiegel: «Bernstein –

Fossile Harze aus aller Welt»,

Verlag Quelle + Meyer 2005,

ISBN 3-494-01400-5, Fr. 34.90

• Wichard/Weitschat: «Im Bernsteinwald»,

Verlag Gerstenberg 2004,

ISBN 3-8067-2551-3, Fr. 60.50

• Reinicke: «Bernstein – Gold des Meeres»,

Verlag Hinstorff 2000,

ISBN 3-356-00642-1, Fr. 14.–

Internet

• www.inklusen.de

• www.paleontology.uni-bonn.de/

bernstein.htm

• www.dmoz.ch/online-lexikon/Fossilisation

• www.planet-wissen.de (Suchbegriff Bernstein

eingeben)

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