Kambrische Explosion: Der Ausbruch des Lebens 4/17/2018 10:22 PM Kambrische Explosion: Der Ausbruch des Lebens Kathrin Nussbacher 1112147 © 2007 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Microsoft, Windows, Windows Vista und andere Produktnamen sind möglicherweise eingetragene Marken oder Marken in den USA und/oder anderen Ländern/Regionen. Diese Angaben dienen nur zu Informationszwecken und entsprechen dem aktuellen Sachstand der Microsoft Corporation zum Erstellungsdatum dieser Präsentation. Da Microsoft auf die sich ständig ändernden Marktanforderungen reagieren muss, sollten die Angaben nicht als Verpflichtung seitens Microsoft angesehen werden, und Microsoft übernimmt keine Garantie für die Genauigkeit der Angaben nach dem Datum dieser Präsentation. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, AS TO THE INFORMATION IN THIS PRESENTATION.

Einführung Leben auf der Erde vor ca. 3,5 mrd. Jahren 4/17/2018 10:22 PM Einführung Leben auf der Erde vor ca. 3,5 mrd. Jahren Bakterien und Algen in den Ozeanen stabile Umweltbedingungen Beginn des Kambriums (543 Millionen Jahren): sprunghafter Anstieg der Zahl der Tierarten  Kambrische Explosion © 2007 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten. Microsoft, Windows, Windows Vista und andere Produktnamen sind möglicherweise eingetragene Marken oder Marken in den USA und/oder anderen Ländern/Regionen. Diese Angaben dienen nur zu Informationszwecken und entsprechen dem aktuellen Sachstand der Microsoft Corporation zum Erstellungsdatum dieser Präsentation. Da Microsoft auf die sich ständig ändernden Marktanforderungen reagieren muss, sollten die Angaben nicht als Verpflichtung seitens Microsoft angesehen werden, und Microsoft übernimmt keine Garantie für die Genauigkeit der Angaben nach dem Datum dieser Präsentation. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, AS TO THE INFORMATION IN THIS PRESENTATION.

Kambrische Explosion Explosionsartige Entwicklung („Urknall“) des tierischen Lebens Stämme tauchen in voll ausgeprägter Form auf  keine Fossilien die sie miteinander verbinden kein schrittweiser Entwicklungsprozess: potenzielles Argument gegen Darwins Evolutionstheorie

Kambrische Explosion

Beispiele Arthropoden Anneliden Brachiopoden (Gliederfüßer) (Ringelwürmer) Brachiopoden (Armfüßer)

Gründe für plötzliche Vielfalt? Genauer Grund unklar! Wechselnde chemische Bedingungen im Ozean ? (Erwärmung der Ozeane nach Eiszeit, zu hohe Salz- oder Calciumgehalte?)  Starker Anstieg 02 - Gehalt ? Schlüsselentwicklungen/Innovationen ? Komplexes Zusammenspiel kleiner Umweltveränderungen

Bändereisenerz = bedeutendsten Überlieferungen Sedimente, Meeresboden abgelagert Farbmuster: Ablagerungswechsel von Eisen (dunkel) & Kiesel (hell) Unterschiedliche Schichten  unterschiedliche Bedingungen

Sauerstoffanstieg Stoffwechsel in Anwesenheit von Sauerstoff: setz viel mehr Energie frei Muskeln, Nervensystem, Werkzeuge für Verteidigung u. Jagd: Panzer, Außenskelett und Zähne aus Mineralien

Schlüsselentwicklungen Grundlegende Innovationen: Sehvermögen Fähigkeit zum aktiven Schwimmen Abwehrmechanismen

Theorie – Überprüfungen Sedimentuntersuchungen Fossilien Gesteinsproben des urzeitlichen Meeresbetts Bestimmung des Eisengehalts, weil die Löslichkeit stark abhängig vom 02 – Gehalt ist  Menge und Art des Eisens spiegeln den 02 - Gehalt wider

Sedimentuntersuchungen Versteinerte Trilobiten Charakteristisch für die damalige Faune

Derzeitige Daten Schrittweiser Anstieg der Sauerstoffkonzentration in den Ozeanen erreichte zu Beginn des Kambriums eine Größenordnung, wie sie heute an der Meeresoberfläche zu finden ist kurz danach: plötzliches Auftreten neuer Tiere alle diese Befunde stützten die Theorie vom Sauerstoff als Schlüsselelement der explosionsartigen Evolution

Eine Studie stellt alles in Frage Erik Sperling von der Stanford University in Kalifornien: 4700 Messungen zur Eisenkonzentration von Gesteinsproben der ganzen Welt im Zeitalter des Kambriums keinen signifikanten Anstieg von sauerstoffreichem zu sauerstoffarmen Wasser feststellen  „Die Sauerstoffanreicherung muss bei Weitem geringer gewesen sein, als allgemein angenommen wird"

Eine Studie stellt alles in Frage Sperlings Auswertungen: Kleine Würmer überlebten auch bei sehr niedrigem 02 – Gehalt auf dem Meeresboden sogar bei weniger als 0,5 % der global gemessenen durchschnittlichen Konzentration an der Meeresoberfläche Nahrungsnetze sind einfach bei niedriger 02 - Konzentration: Tiere leben direkt von den Mikroorganismen

Eine Studie stellt alles in Frage Orte mit ca. 0,5 – 3% Tiere kommen in größeren Zahlen vor Nahrungsnetze sind aber noch beschränkt: Ernährung von Kleinstlebewesen, fressen sich nicht gegenseitig auf Zwischen 3 – 10%: Erste Räuber  beginnen sich von anderen Lebewesen zu ernähren

Schlussfolgerung Sperling Mäßiger 02 – Anstieg im Kambrium = ausreichend für die großen Veränderungen 02 – Gehalt über den Schwellenwert von 10% = riesiger Einfluss auf die frühe Evolution der Tiere Ab diesem Level -> Veränderungen: Lebensweise oder Körpergröße Wie genau dieses Gas die Entwicklung komplexer Tiere beeinflusste -> noch unklar

Überblick

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit 