Das Leben im Ozean hat sich nach dem tödlichsten Massensterben der Erde möglicherweise schnell erholt

Nach dem schwersten bekannten Massensterben in der Erdgeschichte könnten sich lebendige Meeresökosysteme innerhalb von nur einer Million Jahren erholt haben, berichten Forscher am 10. Februar Wissenschaft. Das ist Millionen von Jahren schneller als bisher angenommen. Die Beweise, die in einer vielfältigen Fundgrube unberührter Fossilien liegen, die in der Nähe der Stadt Guiyang in Südchina entdeckt wurden, könnten die frühen Grundlagen der heutigen Meeresökosysteme darstellen.

Die herkömmliche Geschichte war, dass der Ozean nach diesem Massensterben für Millionen von Jahren sozusagen tot war, sagt der Paläontologe Peter Roopnarine von der California Academy of Sciences in San Francisco, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Nun, das stimmt nicht. Der Ozean [was] sehr lebendig.”

Das Große Sterben oder Massensterben zwischen Perm und Trias ereignete sich vor etwa 251,9 Millionen Jahren, am Ende des Perm, nach einer Reihe massiver Vulkanausbrüche (SN: 6.12.18).

„Die Ozeane haben sich deutlich erwärmt, und es gibt Hinweise auf Versauerung, Sauerstoffmangel [causing widespread dead zones]sowie Vergiftungen“, sagt Roopnarine. “Dort [were] viele giftige Elemente wie Schwefel, die in Teile des Ozeans gelangen.“

Das Leben in den Meeren litt. Mehr als 80 Prozent der Meerestiere starben aus. Einige Forscher haben sogar vorgeschlagen, dass ganze trophische Ebenen – Kasten im Nahrungsnetz eines Ökosystems – verschwunden sein könnten.

Herauszufinden, wie lange es gedauert hat, bis sich das Leben nach all diesem Verlust vollständig erholt hat, war eine Herausforderung. Im Jahr 2010 schlugen Forscher, die Fossilien der Luoping-Biota in China untersuchten, vor, dass sich komplexe Meeresökosysteme innerhalb von 10 Millionen Jahren vollständig erholten. Später veranlassten andere Fossilienfunde, wie die Pariser Biota im Westen der Vereinigten Staaten und die Chaohu-Biota in China, Wissenschaftler zu der Annahme, dass sich marine Ökosysteme innerhalb von nur 3 Millionen Jahren neu etabliert haben.

Dann, im Jahr 2015, verringerte eine zufällige Entdeckung die Lücke erneut. Der Paläontologe Xu Dai, damals Student an der China University of Geosciences in Wuhan, untersuchte während einer Exkursion in der Nähe der Stadt Guiyang Gesteine ​​aus der frühen Trias, als er ein Stück schwarzen Schiefer aufspaltete. Innerhalb des Felsens entdeckte er ein überraschend gut erhaltenes Fossil, das später als primitiver Hummer identifiziert werden sollte.

Der makellose Zustand des Arthropoden löste eine Reihe von Rückreisen aus. Von 2015 bis 2019 entdeckten Dai, jetzt an der Universität von Burgund in Dijon, Frankreich, und seine Kollegen eine Bricolage aus versteinertem Leben: Raubfische so lang wie Baseballschläger. Ammonoideen in gewirbelten Schalen. Aalähnliche Conodonten. Frühe Garnelen. Schwämme. Muscheln. Versteinerter Kot.

Und die Preise kamen weiter. Sowohl unter als auch innerhalb der Guiyang-Biota entdeckten Dai und seine Kollegen Schichten aus Vulkanasche. Eine Analyse der Uran- und Bleimengen in der Asche ergab, dass die Guiyang-Biota Fossilien von vor etwa 250,7 bis 250,8 Millionen Jahren enthielt (SN: 2.5.22). Die Datierung wurde weiter durch die Arten der gefundenen Fossilien und durch eine Analyse der verschiedenen Formen von Kohlenstoff in den Gesteinen unterstützt.

Das Auffinden eines Potpourri von Leben dieses Alters deutet darauf hin, dass sich die marinen Ökosysteme nach dem großen Sterben schnell erholt haben, innerhalb von nur etwa 1 Million Jahren, sagt Dai.

Alternativ könnte es darauf hindeuten, dass das Aussterben nicht ganze trophische Ebenen ausgelöscht hat, sagt der Paläontologe William Foster von der Universität Hamburg in Deutschland, der nicht an der Studie beteiligt war. „Sie haben diese wirklich umweltbelastende Welt, aber einige ehemalige Meeresökosysteme überleben.“

Unabhängig davon scheint es klar zu sein, dass diese Ökosysteme robust waren. Aufgrund der Bewegung der tektonischen Platten befand sich die in der Guiyang-Biota erhaltene Gemeinschaft während der frühen Trias in den Tropen. Zu dieser Zeit betrug die Temperatur der Meeresoberfläche fast 35⁰ Celsius, und frühere Untersuchungen hatten ergeben, dass viele Organismen weggewandert sein könnten, um der Hitze zu entkommen. Aber die Entdeckung der Guiyang-Biota stellt dies in Frage, sagt Foster. Meeresbewohner „vertragen das irgendwie, sie passen sich an.“

Laut Dai könnten die Fossilien ein Beweis dafür sein, dass die Wurzeln der heutigen Meeresökosysteme kurz nach dem Großen Sterben Fuß gefasst haben. „Diese Gruppen sind mit modernen Fischen, Hummer und Garnelen, ihren Vorfahren, verwandt“, sagt er. „Die älteste Zeit, in der wir ähnliche Meeresfrüchte wie heute finden können, ist [in the time of] die Guiyang-Biota.“

Aber Roopnarine ist skeptisch. Es bleibt abzuwarten, wie sich die Guiyang-Biota genau mit den heutigen Ökosystemen verbindet, sagt er. Die fossile Ansammlung könnte eher ein kurzlebiges Lebenskollektiv als eine stabile Gemeinschaft darstellen, fügt er hinzu und weist darauf hin, dass Ammonoideen und Conodonten ausgestorben sind.

Weitere Arbeiten werden dazu beitragen, die vielen Fragen zu lösen, die mit der Guiyang-Biota aufgedeckt wurden, sagt Dai. Er und seine Kollegen wollen diesen Sommer zum ersten Mal seit 2019 wieder aufs Feld gehen. Auf die Frage, ob er nach einem weiteren Hummer Ausschau halten werde, antwortet er: „Natürlich.“