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Paläontologie:Die Explosion des Lebens

Die Wissenschaftler sägen im Kootenay-Nationalpark Schiefergestein auf - in der Hoffnung nach seltenen Funden.

(Foto: John Lehmann)

Vor etwa 540 Millionen Jahren entstanden die Vorfahren fast aller heutigen Tierarten. Nun wollen Forscher den Stammbaum des Lebens endlich vervollständigen.

Das Trommeln des Presslufthammers wird immer lauter. Bis ein Schieferblock aus der Gesteinsformation herausspringt. "Wow", sagt der Paläontologe Cédric Aria. Er hat gerade eine Oberfläche freigelegt, die seit einer halben Milliarde Jahre kein Sonnenlicht mehr gesehen hat. Auf der Unterseite sieht man kohlefarbene Flecken. Sie sehen aus wie Hufeisenkrebse oder das Raumschiff Millennium Falcon aus "Star Wars".

"Das hier ist ein Raumschiff-Landeplatz", sagt der Expeditionsleiter Jean-Bernard Caron. Normalerweise kümmert er sich als Kurator für Paläontologie im Royal Ontario Museum in Toronto um wirbellose Tiere. Bei den "Raumschiffen" handelt es sich um eine Art Rückenpanzer, die eine Tierart nach der Häutung auf einem längst verschwundenen Meeresboden zurückließ.

Eine Tierart, die der Wissenschaft noch gänzlich unbekannt ist. Zum Vorschein gekommen ist sie erst in dieser Ausgrabungssaison, auf einem Bergfeld, in dem das Team von Caron in den vergangenen Jahren eine ganze Reihe von interessanten Tieren entdeckte. Sie alle stammen aus dem Kambrium: jener Periode der Erdgeschichte, die vor etwa 540 Millionen Jahren begann und in der fast alle modernen Tierstämme entstanden.

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Rein äußerlich hatten die Meerestiere von damals mit ihren Nachkommen von heute wenig gemein. Schaut man sich die Fossilien aus jener Zeit an, hat man eher das Gefühl, als hätte sich die Evolution kreativ ausgetobt, bevor sie dem normalen Lauf der Dinge folgte. Aber Wissenschaftler versuchen seit mehr als einem Jahrhundert, sich einen Reim auf diese Wesen zu machen und zu verstehen, in welcher Beziehung sie zum heutigen Leben stehen. Genau genommen wollen sie wissen, was die Evolution anheizte. Behutsam legen Aria und Caron das obere Stück der Platte beiseite.

Die Ausgrabung im vergangenen Sommer war seine bisher letzte

Platz ist knapp im Steinbruch, er ist nicht größer als ein kleines Schlafzimmer und liegt auf einem Felsvorsprung in einer Höhe von 2500 Metern, weit oberhalb von Tokumm Creek im Kootenay-Nationalpark in Kanada. Über Jahrzehnte war es eine ähnlich unzugängliche Stelle 40 Kilometer nordwestlich dieses Tals, die den besten Einblick in das Kambrium bot. Der amerikanische Paläontologe Charles Doolittle Walcott fand dort im Jahr 1909 den Burgess-Schiefer, eine Fossillagerstätte, die nicht nur harte Schalen, sondern auch weiche Merkmale wie Beine, Augen und Eingeweide von kambrischen Krabbeltieren enthielt.

Es ist ein Spiel zwischen grober Arbeit mit Hämmern, um in das Gestein vorzudringen - und feinen Besenstrichen, um schließlich die Funde nicht zu beschädigen.

(Foto: John Lehmann)

Der Paläontologe Caron hat aber gezeigt, dass sich die wertvollsten Fossilienlagerstätten viele Kilometer über Walcotts Ausgrabungsstätte hinaus erstrecken. Die Ausgrabung im vergangenen Sommer war seine bisher letzte. Gefunden hat er allerlei exotische Tiere, die bereits in hochkarätigen Studien beschrieben wurden: die aalähnliche Metaspriggina, ein Vorfahre der Wirbeltiere, den Tokummia mit seinen Greifzangen oder kegelförmige Fossilien mit dem Namen Hyolithiden, von denen sich eine Verbindung bis zu den Armfüßern von heute ziehen lässt.

Nicht nur in Kanada, auf der ganzen Welt gibt es gerade neue Einblicke in das Kambrium zu vermelden. Wissenschaftler können die kambrische Explosion der Artenvielfalt nun mit neuen Bildtechnologien, Gen- und Entwicklungsstudien untersuchen. "Es gab eine Menge neuer Entdeckungen", sagt der Paläontologe Doug Erwin vom National Museum of Natural History in Washington. Die Forscher sind ihrem Ziel näher als je zuvor: Sie wollen die fremden Kreaturen endlich an der richtigen Stelle im Baum des Lebens einordnen - und die biologische Explosion verstehen, die sie hervorbrachte.

Jeder neue Fund bringt die schlichte Freude, ein Wesen wie aus einer anderen Welt auszugraben. Während einer Pause zeigt Caron sein diesjähriges Kronjuwel, eine Woche zuvor gefunden. Es ist ein intakter, handgroßer Panzer mit einem Mittelrücken - wie eine preußische Pickelhaube. Es ist eine weitere bisher unbekannte Spezies, die mit dem Raumschiff verbunden zu sein scheint. Caron nennt sie "das Mutterschiff". Der Paläontologe ist jedes Mal nervös, wenn er den Fund in den Händen hält. Burgess-Schiefer-Fossilien sind so wertvoll, dass die kanadische Nationalparkbehörde nicht nur die genauen Ausgrabungsorte geheim hält, sondern sie auch mit Kameras überwacht. Jeder Fossilien-Wilderer wird verfolgt.

Der Kurator des Royal Ontario Museum, Jean-Bernard Caron, sucht im Kootenay National Park nach seinen "Raumschiffen".

(Foto: John Lehmann)

Das Royal Ontario Museum hat eine Burgess-Schiefer-Fossilie einmal für eine halbe Million kanadische Dollar versichert, als sie als Leihgabe an ein anderes Museum geschickt wurde - und das war ein Tier, das durch mehrere Fossilien bekannt war, erzählt Caron. Dies hier ist einzigartig. Caron sagt: "Das ist das außergewöhnlichste Fossil, das ich je gefunden habe." Der Wissenschaftler hatte lange vermutet, dass es eine andere Stelle in den Rocky Mountains gibt, die mit Walcotts Ausgrabungsstätte mithalten könnte. Der Durchbruch gelang ihm schließlich vor sechs Jahren, in der Nähe einer Gegend namens Marble Canyon. Ein Waldbrand hatte dort zuvor die Bäume abgefackelt.

Als Carons Erkundungsteam dann eine Lawinenrinne voller zerbrochener Steinkacheln überquerte, waren die Forscher plötzlich umgeben von Abdrücken weicher Körper, viele davon mit ungewohnten Formen. "Es war klar, dass zuvor noch nie jemand mit diesem Ziel über diesen Steinhaufen gelaufen war", sagt Bob Gaines, ein Geochemiker vom Pomona College im kalifornischen Claremont, der seit Beginn an Carons Expeditionen beteiligt ist. Zwei Jahre später kehrte das Team für Ausgrabungen an den Ort zurück. Eine Entscheidung, die sich lohnte. Mindestens jedes fünfte Tier, das man im Marble Canyon fand, gehörte zu einer völlig neuen Art.