Ein Ökosystem in Hessen vor 48 Millionen Jahren

Grube Messel
Die weltbekannte Fossilienfundstätte „Grube Messel“ ist seit 1995 UNESCO Welterbe. In der Vergangenheit wurde die Grube industriell für die Rohölgewinnung (Mineralöl) genutzt. Nachdem diese jedoch eingestellt worden war, führten Wissenschaftler hier zahlreiche Grabungen durch, die viele beeindruckende Schätze zu Tage förderten. Zahlreiche hervorragend erhaltene Fossilien von Tieren und Pflanzen lassen auch Rückschlüsse auf das Ökosystem vor 48 Millionen Jahren in Messel zu.
Entstehung des Messel-Sees
Der Messel-See war mit einem Durchmesser von etwa 1,5 Kilometern zwar nicht besonders groß, dafür aber mit ca. 300 Metern recht tief. Diese Form ist auf seinen vulkanischen Ursprung als Maarkratersee zurückzuführen: Als vor rund 48 Millionen Jahren heiß aufsteigendes Magma aus dem Erdinneren auf kaltes Grundwasser stößt, kommt es zu Wasserdampfexplosionen, die heiße Gase, vulkanische Aschen und Gesteinsmaterial durch einen schmalen Schlot aus der Erde katapultieren. Die Druckwellen des Vulkanausbruchs zerstören die Vegetation in einem weiten Umkreis und bilden neben einem Ringwall einen tiefen Krater. Dieser füllt sich nach der Explosion allmählich mit Grund- und Regenwasser und bildet einen Süßwassersee.
Messeler See im Eozän
Die tropischen Klimabedingungen führen zu einer schnellen Bedeckung durch Vegetation: Sträucher, Lianen, Bäume und Farne umgeben den See und festigen mit ihren Wurzeln den Kraterrand. Algen und Pflanzenteppiche verleihen dem Wasser eine dunkelgrüne bis bräunliche Farbe und auch die Tierwelt siedelt sich im neu entstandenen Lebensraum an. Dabei sind die oberflächlichen Wasserschichten des Sees deutlich belebter, denn nur diese bieten genügend Wärme und vor allem Sauerstoff für die meisten Lebewesen. Am ruhigen und dunklen Grund des Sees gibt es keine Strömung und nur hochspezialisierte Bakterien, die keinen Sauerstoff zum Überleben benötigen und sich von gesunkenen Überresten toter Tiere ernähren. Die hohe Anzahl fossiler Vögel und Fledermäuse, die nahe am und über dem Wasser jagten und später im See versanken, legt die Annahme nahe, dass über der Wasseroberfläche giftige Gase aufstiegen.
Messel Klima
Vor 48 Millionen Jahren herrschte in Messel tropisches Klima. Der See war von einem dichten Dschungel umgeben, der eine breite Vielfalt von Tieren und Pflanzen beherbergte. Die Luft war warm und feucht, der Boden sumpfig. Zu diesem Zeitpunkt sind die Dinosaurier bereits seit 18 Millionen Jahren ausgestorben. Im Zeitalter des Eozäns lag die mittlere Jahrestemperatur etwa zehn Grad höher als heute. Das Eis der Polkappen war abgeschmolzen und weite Teile Europas von einem flachen Meer bedeckt. Ganz Deutschland war wie Messel von einem tropenähnlichen Wald bewachsen.
Fossilentstehung
Da es am Grund des Messeler Sees keinen Sauerstoff und keine Strömung gibt, die abgesunkene Tiere und Pflanzen bewegt oder zerteilt, erhalten sich hier Fossilien besonders gut. Denn nur wenn tote Organismen vollständig und in kurzer Zeit mit Sedimenten bedeckt werden, können sie die Zeit überdauern. Im Laufe von vielen tausend Jahren hat sich durch die Ablagerung von Ton und einzelligen Grünalgen am Grund des Sees der sogenannte Ölschiefer gebildet. Aus diesem stammen die vielen aufschlussreichen Fossilienfunde von Messel. In einem nur zehn Zentimeter dicken Stück Ölschiefer können so tausend Jahre Erdgeschichte abgelesen werden.
Fossilfunde
Die Fossilienfunde von Messel verdanken ihren Weltruhm nicht zuletzt dem hervorragenden Erhaltungszustand. Viele der bisher etwa 51.000 Fundstücke sind fast vollständig überliefert und zeigen feinste Details. Schillernde Farben von Käfern, Feinstrukturen von Vogelskeletten, deutliche Körperumrisse verschiedener Tiere und sogar Mageninhalte als Reste der letzten Mahlzeit konnten entdeckt werden. Der gute Erhaltungszustand der Fossilien ermöglicht zahlreiche Rückschlüsse auf die damalige Vielfalt der Lebenswelt, Umweltbedingungen und die Evolution im Tier- und Pflanzenreich.
Pflanzen
Etwa die Hälfte aller geborgenen Funde in Messel sind Pflanzen. Die Untersuchung ihrer äußeren Erscheinung lässt Rückschlüsse auf damalige Klima- und Umweltbedingungen zu. Die Größe und Form der Blätter kann etwa Hinweise auf die mittlere Jahrestemperatur oder auf Niederschläge geben. Auch der Gehalt von Kohlendioxid in der Luft kann durch eine Untersuchung von Spaltöffnungen auf der Unterseite von Blättern unter einem Mikroskop bestimmt werden.
Diplocynodon darwinii
Zu den großen Lebewesen des Messeler Sees gehörten verschiedene Krokodile, Alligatoren und Echsen. Zu den hier häufigsten Funden gehört der Alligator Diplocynodon darwinii (wörtlich „Darwins Doppelhundszahnkrokodil“). Das Vorkommen dieses wechselwarmen Tieres liefert Hinweise darauf, dass das Klima in Messel vor 48 Millionen Jahren wesentlich wärmer war, als heute.
Knochenhecht
Im Messeler See wurden zwar nur acht unterschiedliche Arten von Fischen aufgefunden, diese machen aber gleichzeitig mehr als 90 % aller Wirbeltierfunde in Messel aus. Vor allem Schlammfische und der hier abgebildete Knochenhecht mit einem hervorragend erhaltenen Schuppenpanzer sind häufige Entdeckungen. Letzterer unterscheidet sich in seinem äußeren Erscheinungsbild kaum von seinen heutigen Verwandten.
Urpferde
Einige der berühmtesten Funde der Grube Messel sind die fossilen Urpferde. Entdeckt wurden mehr als 60 Skelette von Hengsten, Fohlen und Stuten, von letzteren sogar manche trächtig. Die Entdeckung von Föten im Mutterleib der Stuten stellt eine Besonderheit dar, denn sie gibt einen Einblick in die Evolution des Fortpflanzungssystems der Säugetiere. Die älteste und am besten erhaltene Uteroplazenta zeigt: der Fortpflanzungsapparat der Urpferdstute unterscheidet sich trotz der Evolution von rund 50 Millionen Jahren nicht von dem heutiger Stuten. Er war zu dieser Zeit bereits auf dem gegenwärtigen Stand ausgebildet. Die Urpferde waren nur 35 bis 60 Zentimeter hoch (Schulterhöhe) und wogen etwa 5 bis 6,5 Kilogramm. Ihre Zahnform und gefundene Mageninhalte deuten darauf hin, dass sie sich von Blättern und Früchten ernährten.
Igelverwandte
Die Insektenfresser am Boden nutzten oft unterschiedliche Strategien, um an Nahrung zu gelangen. Während einige Früchte fraßen und am Boden nach Insekten scharrten, war der Igelverwandte Macrocranion tupaiodon ein Allesfresser mit einer Vorliebe für Fisch. Er näherte sich gerne dem Ufer des Sees, um nach toten Fischen zu suchen. Darauf deuten seine unspezialisierten Zähne sowie erhaltene Mageninhalte hin. Das 30 Zentimeter lange Tier hatte längliche Ohrmuscheln und ebenso lange Tasthaare an der Schnauze, die auf einen ausgeprägten Tast-, Geruchs- und Gehörsinn hinweisen. Die kurzen Vorder- und relativ langen Hinterbeine machten es außerdem zu einem wendigen und schnellen Bewohner am Waldboden.
Prachtkäfer
Insgesamt sind mehrere Hundert Insektenarten aus der Grube Messel bekannt. Am Häufigsten werden Käfer gefunden (etwa 60 % aller Funde). Selbst nach 48 Millionen Jahren sind die schillernden Strukturfarben des Käfers noch deutlich zu erkennen. Die Verwandten dieses Prachtkäfers kommen heute nur noch in Mittel- und Südamerika vor.
Halbaffe
Halbaffen suchten Schutz vor Raubtieren und gelegentlichen Überflutungen im Blätterdach des dichten Waldes. Europolemur kelleri bewegte sich mit allen vier Gliedmaßen kletternd und springend in den Bäumen fort und war in etwa so groß wie eine Hauskatze. Andere Halbaffenarten aus Messel wurden nur etwa halb so groß. Im Unterschied zu den Urpferden ist über die Fortpflanzungsbiologie der Halbaffen nichts bekannt, die Zahl der Jungtiere dürfte aber wie bei heutigen Halbaffen bei vermutlich ein bis zwei Nachkömmlingen pro Jahr liegen.
Fossile Boa
Diese ein Meter lange Schlange ist selbst unter den hervorragend erhaltenen Objekten der Grube Messel herausragend. Es handelt sich um ein Jungtier einer ausgestorbenen Boa-Art, bei dem sogar einige Schuppen erhalten geblieben sind. Kurz vor dem Tod hat sie eine Eidechse aus der Gruppe der Basilisken (Geiseltaliellus maarius) verschlungen. Diese wiederum hatte kurz zuvor ein Insekt gefressen. Alle drei sind sichtbar, können Sie sie entdecken?
Fossil Boa
This snake with a length of one meter stands out even among the most exquisitely preserved objects from the Messel Pit. It is the young of an extinct species of boa, and even some of its scales have been preserved. Shortly before its death, it devoured a lizard of the basilisk tribe (Geiseltaliellus maarius), which, in turn, had recently eaten an insect. All three are visible – can you find them?
Großkopfechse
Die Großkopfechse verdankt ihren Namen ihrer äußeren Erscheinung: Sie hat einen sehr schlanken, langen Körper mit einem besonders langen Greifschwanz und einen massiven Kopf. In Verbindung mit ihren gekrümmten Krallen weisen diese Merkmale auf eine baumbewohnende Lebensweise hin. Die Echse scheint dabei kein flinker Jäger gewesen zu sein, sondern eher ein relativ großer Pflanzenfresser, der sich wahrscheinlich mitunter auch von Insekten ernährte. Bisher sind nur sechs Exemplare gefunden worden.
Messelsegler
Etwa die Hälfte aller in Messel gefundenen Landwirbeltiere zählen zu den Vögeln. Darunter sind die Segler eine hochspezialisierte Gruppe, die extrem an ein Leben im Luftraum angepasst ist. Dies zeigt sich in besonderem Maße im Bau der Flügel, wie er bei diesem fossilen Tier zu sehen ist. Man kann den Messelsegler mit dem heutigen Mauersegler vergleichen. Typisch ist der sehr lange Handteil, der bei Vögeln den Vortrieb erzeugt. Das Besondere an diesem Fund ist die exzellente bei der Präparation herausgearbeitete Federerhaltung, anhand derer weitere wissenschaftliche Aussagen über den Messelsegler gemacht werden können.
Altfledermaus
Regelrecht berühmt ist dieses Fundstück. Ebenso wie ein Urpferdchen war es bereits Motiv einer Briefmarke und flog 1993 sogar an Bord des Raumschiffes Columbia als Maskottchen ins Weltall. Es handelt sich um Palaeochiropteryx tupaiodon, die mit Abstand häufigste Fledermausart der Grube Messel. Diese kleinste unter den Messeler Fledermäusen hat eine Flügelspannweite von 25 bis 30 Zentimetern.
Ameisenkönigin
Die ausgestorbene Ameisenart ist die größte bekannte und gehört auch zu den größten Hautflüglern insgesamt. Die Königinnen wiesen eine Flügelspannweite von bis zu 16 Zentimetern auf. Bekannt sind nur geflügelte Tiere, Arbeiterinnen wurden bisher nicht gefunden. Aufgrund eines reduzierten Stachelapparates liegt die Annahme nahe, dass die Ameisen sich durch chemische Stoffe gegen Feinde verteidigten.
Mitwirkende: Geschichte

Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung

Quelle: Alle Medien
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