Schwefel-Gehalt der Ozeane beeinflusste Evolutionsgeschichte stark

In der Tiefsee: Göttinger Paläontologe analysiert Fossilgeschichte

Ablagerungen der Tiefsee: Durch plattentektonische Prozesse wurde Kalkstein einer fossilen Methanquelle aus dem Zeitalter des Paläozäns an die Erdoberfläche gehoben. Das kleine Bild zeigt ausgegrabene Muschel-Fossilien. Foto:s Kiel/Uni Göttingen

Göttingen. Als vor 65 Millionen Jahren die Dinosaurier und viele andere Tier- und Pflanzenarten von der Erde verschwanden, ging das Leben in der Tiefsee weiter.

Die meisten Lebewesen auf der Erde ernähren sich von Landpflanzen oder Algen im Meer, die mithilfe des Sonnenlichts durch Photosynthese erzeugt werden. An heißen Schwefel- oder Methanquellen der Tiefsee leben Tiere dagegen in Symbiose mit Schwefel-oxidierenden Bakterien. Sie bekommen also ihre Nahrung von Bakterien, die Schwefel als Energiequelle nutzen, um Biomasse zu produzieren.

Der Paläontologe Dr. Steffen Kiel von der Universität Göttingen hat die Fossilgeschichte dieser Ökosysteme der vergangenen 150 Millionen Jahren analysiert.

Lebende Fossilien

Er konnte zeigen, dass die Evolution dieser Tiere von der im Ozean gelösten Menge Schwefel angetrieben wird – unabhängig von Ereignissen an der Erdoberfläche, die die photosynthetische Nahrungsproduktion beeinflussen. Die Ergebnisse des Göttinger Forschers stützen die These, dass es sich bei diesen ungewöhnlichen Lebewesen um „lebende Fossilien“ handelt.

Steffen Kiel

Für seine Studie hat Kiel tausende von Fossilien dieser Faunen analysiert und kommt zu dem Schluss, dass die wichtigsten Veränderungen ihrer Evolutionsgeschichte mit starken Änderungen im Schwefel-Gehalt der Ozeane einhergehen. So waren während weiter Teile der Kreidezeit, als der Schwefel-Gehalt der Ozeane besonders niedrigwar, die Muscheln und Schnecken an den Methanquellen deutlich kleiner als zu anderen Zeiten. „Diese Tiere sind vollständig von ihren Schwefel-oxidierenden Symbionten abhängig”, erklärt Kiel. „Wenn die Bakterien mit nur wenig Schwefel im Wasser gefüttert werden, dann können auch die Tiere nicht sehr groß werden“.

Leben durch Schwefel

Der Schwefel-Gehalt der Ozeane wiederum hängt in erster Linie vom Wechselspiel zwischen Bildung und Erosion von Kalzium-Sulfat ab – besser bekannt als Gips. Gips bildet sich bei der Verdunstung von Meerwasser und wird bei der Auffaltung und Erosion großer Gebirge ins Meer zurückgespült. „Photosynthese spielt hierbei keine Rolle“ sagt Paläontologe Kiel.

„Während Dinosaurier und Ammoniten den Mangel an Nahrung durch eine Unterbrechung der photosynthetischen Nahrungsproduktion, zum Beispiel nach einem Meteoriteneinschlag, nicht überlebten, konnten sich die Tiere an ihren stinkigen Quellen in der Tiefsee munter weiterentwickeln.“

Die Ergebnisse der Arbeit des Göttinger Paläontlogen wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht. (zsh)

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