Frühes Ediacarium

620 Millionen Jahre alte Fossilien zeigen Leben nach der Schneeball-Erde

 Dennis Lenz

620 Millionen Jahre alte Fossilien zeigen Leben nach der Schneeball-Erde
(Symbolbild). Die Schneeball-Erde endete mit einem tiefgreifenden Umbau von Klima, Ozeanen und Lebensräumen. Fossilien aus Südchina zeigen nun eine ungewöhnlich vielfältige Gemeinschaft aus mikroskopischen und makroskopischen Organismen aus dem frühen Ediacarium. Ihre indirekte Datierung reicht etwa 620 bis 610 Millionen Jahre zurück. Damit schließen die Funde eine wichtige Lücke zwischen der globalen Vereisung und den später deutlich besser bekannten Lebensgemeinschaften des Ediacariums. (Foto: © Forschung und Wissen, KI-Bild)

Nach einer der extremsten Vereisungen der Erdgeschichte waren die Ozeane offenbar schneller wieder von vielfältigem Leben besiedelt als der bisherige Fossilbestand erkennen ließ. In Südchina wurden Schichten untersucht, die mikroskopische Organismen und deutlich größere kohlenstoffhaltige Fossilien gemeinsam bewahren. Die Schneeball-Erde war zu diesem Zeitpunkt erst vergleichsweise kurze Zeit vorbei. Das Alter der Fundschichten liegt wahrscheinlich bei etwa 620 bis 610 Millionen Jahren.

Die Erde des frühen Ediacariums hatte mit dem heutigen Planeten nur wenig gemeinsam. Kurz zuvor war die Marinoan-Vereisung zu Ende gegangen, eine der beiden großen Vereisungsphasen des Cryogeniums, während der Gletscher bis in sehr niedrige Breiten vorgedrungen waren. Ob die Ozeane vollständig unter Eis lagen oder offene Wasserflächen blieben, wird für einzelne Phasen weiterhin diskutiert. Sicher ist jedoch, dass der Übergang aus dieser extremen Kältezeit enorme Veränderungen in den Ozeanen auslöste. Schmelzwasser, Verwitterung und veränderte Stoffkreisläufe beeinflussten Nährstoffe, Sauerstoff und die chemische Zusammensetzung des Meerwassers. Dass selbst während besonders kalter Abschnitte komplexe Klimaschwankungen möglich waren, zeigen Gesteinsschichten aus der Schneeball-Erde. Wie schnell sich danach komplexere Ökosysteme entwickelten, ließ sich bislang jedoch nur lückenhaft rekonstruieren.

Der neue Fossilfund stammt aus dem Ancangping-Profil in Südchina. Dort liegen Sedimentgesteine der frühen Ediacara-Zeit übereinander, die ungewöhnlich unterschiedliche Fossiltypen gemeinsam enthalten. Neben winzigen organisch erhaltenen Mikrofossilien finden sich flache, makroskopische Kohlenstoffabdrücke. Genau diese Kombination ist wertvoll, weil der Fossilbericht der frühen Phase nach der Marinoan-Vereisung stark verzerrt ist. Mikrofossilien überdauern unter geeigneten Bedingungen häufiger, während größere weiche Organismen normalerweise zerfallen, bevor sie dauerhaft im Sediment erhalten bleiben. Die neue Lagerstätte konserviert beide Größenbereiche in denselben Schichten. Dadurch entsteht kein vollständiges Bild des damaligen Meeres, aber ein ungewöhnlich breiter Ausschnitt einer Lebensgemeinschaft, die deutlich älter ist als viele bekannte makroskopische Fossilgesellschaften des Ediacariums.

Ancangping bewahrt 35 Arten in denselben Gesteinsschichten

Die Studie in Communications Biology beschreibt 17 Gattungen und 35 Arten von Acritarchen. Acritarchen sind organisch erhaltene Mikrofossilien, deren biologische Zuordnung je nach Form unterschiedlich sicher ist und die häufig Überreste einzelliger eukaryotischer Organismen darstellen. Drei der beschriebenen Formen werden als neue Taxa geführt. Zusätzlich fanden die Paläontologen sechs unterschiedliche Formen makroskopischer kohlenstoffhaltiger Kompressionsfossilien. Diese Makrofossilien sind nicht einfach nur größere Varianten derselben Mikroorganismen. Ihre Morphologie und Erhaltung weisen auf benthische, also am Meeresboden lebende Organismen hin. Zusammen liefern Mikrofossilien und Makrofossilien Hinweise darauf, dass verschiedene ökologische Lebensräume gleichzeitig genutzt wurden. Plankton lebte frei im Wasser, während größere Organismen am Untergrund existierten.

Die Fossilien sind wahrscheinlich 620 bis 610 Millionen Jahre alt

Das Alter gehört zu den wichtigsten und zugleich vorsichtig zu interpretierenden Punkten der Arbeit. Die Fundschichten wurden nicht direkt mit einer einzelnen radiometrischen Messung auf ein exaktes Alter festgelegt. Stattdessen kombinierten die Autoren Lithostratigraphie und Biostratigraphie mit bereits veröffentlichten astrochronologischen und radiometrischen Daten vergleichbarer Schichtfolgen. Daraus ergibt sich ein Zeitfenster von ungefähr 620 bis 610 Millionen Jahren. Diese Einschränkung ist wichtig, weil die Formulierung 620 Millionen Jahre alte Fossilien die obere Grenze des ermittelten Bereichs bezeichnet und keine punktgenaue Datierung jedes einzelnen Fossils. Geologisch bleibt das Ergebnis dennoch bedeutend. Die Fundgemeinschaft ist älter als die Lantian-Biota, deren makroskopische Fossilien auf ungefähr 602 Millionen Jahre datiert werden und bislang zu den frühesten gut dokumentierten komplexeren Lebensgemeinschaften des Ediacariums zählten.

Im Meer lebten bereits Plankton und größere Bodenorganismen zusammen

Die biologische Zusammensetzung macht den Fund besonders interessant. Die Autoren identifizieren Hinweise auf Cyanobakterien, Phytoplankton und benthische Makroalgen. Einige Strukturen könnten außerdem von frühen Metazoen stammen, also von Tieren, doch diese Deutung bleibt vorsichtig. Ein eindeutig identifizierbares Tier aus dieser Zeit würde erheblich weiterreichende Aussagen erlauben, als die Fossilien derzeit tragen. Der robuste Befund ist vielmehr die ökologische Vielfalt. Mikrofossilien dokumentieren Organismen im freien Wasser, während größere kohlenstoffhaltige Abdrücke Bewohner des Meeresbodens repräsentieren. Damit bestand das Ökosystem offenbar nicht nur aus einer einzigen dominierenden Lebensform. Einen Überblick darüber, wie diese Phase in die Epochen der Erdgeschichte eingeordnet wird, liefert die Abfolge vom Cryogenium über das Ediacarium bis zum Kambrium.

Der Fund liegt überraschend nahe am Ende der globalen Vereisung

Die Marinoan-Vereisung endete ungefähr vor 635 Millionen Jahren. Selbst wenn die jüngere Grenze der Datierung von Ancangping angesetzt wird, liegen zwischen dem Ende dieser Eiszeit und der Fossilgemeinschaft nur einige Dutzend Millionen Jahre. Für die menschliche Perspektive ist das unvorstellbar lang, geologisch liegt beides jedoch eng beieinander. Die Ozeane mussten sich nach dem Abschmelzen der Eismassen physikalisch und chemisch neu organisieren. Nährstoffzufuhr vom Land, Veränderungen des Kohlenstoffkreislaufs und eine langfristige Entwicklung der Sauerstoffverhältnisse könnten neue ökologische Möglichkeiten geschaffen haben. Die aktuelle Arbeit beweist nicht, dass die Vereisung die biologische Diversifizierung direkt ausgelöst hat. Sie zeigt aber, dass relativ kurz danach bereits Organismen unterschiedlicher Größe und Lebensweise gemeinsam vorkamen. Das schränkt Szenarien ein, nach denen sich komplexere marine Gemeinschaften erst erheblich später etablierten.

Die ältesten Makrofossilien bleiben schwer zu deuten

Gerade bei sehr alten Fossilien ist die Form allein kein sicherer Weg zur biologischen Identität. Weiche Organismen werden beim Einbetten zusammengedrückt, chemisch verändert und über hunderte Millionen Jahre durch Druck und Temperatur überprägt. Kohlenstoffhaltige Kompressionsfossilien können deshalb wichtige Hinweise auf Größe und äußere Form bewahren, während anatomische Details verloren gehen. Das erklärt, warum die Autoren bei möglichen Tieren zurückhaltend bleiben. Die spätere Ediacara-Fauna ist wesentlich besser dokumentiert und umfasst Organismen mit teils bizarren Körperformen. Auch ihr Ende wird intensiv untersucht. Eine frühere Analyse zum ersten großen Aussterben der Ediacara-Fauna zeigt, wie stark Sauerstoff und Umweltbedingungen die späteren Lebensgemeinschaften beeinflusst haben könnten.

Eine seltene Momentaufnahme schließt eine Lücke der Erdgeschichte

Der entscheidende Wert von Ancangping liegt deshalb weniger in einem einzelnen spektakulären Fossil als in der gemeinsamen Erhaltung einer ganzen Bandbreite von Organismen. Mikrofossilien, größere Algenformen und mögliche tierische Organismen liegen in demselben stratigraphischen Zusammenhang. Das erlaubt einen Blick auf die Struktur eines frühen Ökosystems und nicht nur auf einzelne isolierte Arten. Die Fossilien verschieben die gut belegte Koexistenz benthischer und planktonischer Lebensformen tiefer in das frühe Ediacarium. Gleichzeitig bleibt offen, wie repräsentativ diese Gemeinschaft für die damaligen Weltmeere war. Fossilisation ist selten und regional stark verzerrt. Weitere ähnlich alte Lagerstätten müssen zeigen, ob Ancangping einen ungewöhnlichen lokalen Lebensraum bewahrt oder einen Zustand sichtbar macht, der nach der Schneeball-Erde in vielen Meeren bereits verbreitet war.

Communications Biology, Early Ediacaran micro- and macro-fossils from South China provide insights into post-Snowball Earth marine ecosystem; doi:10.1038/s42003-026-11094-y

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