Der Panzerfisch Dunkleosteus (genauer: ein Plattenhäuter).
Quelle: Wikipedia,
Quelle dort: Animals of the Past, Frederic A. Lucas (1852-1929),
Extinct Animals.
Schutzdauer demnach abgelaufen, Bild also gemeinfrei.
Momentan befinden wir uns etwa 416 Millionen Jahre vor der Gegenwart, am Beginn des Devons. Dieses Zeitalter wird etwa 359 Millionen Jahre vor der Gegenwart enden. Unser Weg durch das Devon wird also 57 Kilometer (entsprechend 57 Millionen Jahren) lang sein.
Immer noch bedecken im Devon flache warme Meere Teile der Kontinente. Das Klima ist warm, aber im späteren Devon kühlen zumindest die Polargebiete allmählich ab. Davon ist besonders Südamerika betroffen, das als Teil Gondwanas jetzt nahe am Südpol liegt (siehe unten).
Die Entwicklung des Silurs setzt sich weiter fort: In den Ozeanen finden wir viele unterschiedliche Tierarten, beispielsweise Schwämme, Korallen, Muscheln, Schnecken, Armfüßer (Brachiopoden) und Tintenfische. Wieder entstehen große Korallenriffe. Fische, besonders Panzerfische (Placodermi), entwickeln sich in großer Vielfalt. Der größte Fisch ist mit einer Länge von bis zu 9 Metern ein räuberischer Panzerfisch namens Dunkleosteus terrelli -- er lebt im späten Devon.
Der Panzerfisch Dunkleosteus (genauer: ein Plattenhäuter).
Quelle: Wikipedia,
Quelle dort: Animals of the Past, Frederic A. Lucas (1852-1929),
Extinct Animals.
Schutzdauer demnach abgelaufen, Bild also gemeinfrei.
Die Landpflanzen aus dem Ordovizium und Silur entwickeln sich weiter und breiten sich aus.
Nun gibt es an Land
Bärlappe, Schachtelhalme, Farne und Moose.
Erste Wälder entstehen, beispielsweise im arktischen Kanada, das
im Silur am Äquator liegt (siehe unten).
Am Ende des Devons gibt es Waldbäume mit bis zu 30 Metern Höhe.
Die Pflanzen entziehen der Atmosphäre zunehmend Kohlendioxid (das Treibhausgas, das
für das warme Klima verantwortlich ist).
Gliederfüßer wie Spinnentiere (Arachnida) und erste flügellose Insekten breiten sich
auf dem Land aus. Das älteste bekannte Insekt ist
Rhyniognatha hirsti;
es entstand vor etwa 400 Millionen Jahren.
Im späten Devon treten die ersten Landwirbeltiere (Tetrapoden) auf: Amphibien wie beispielsweise Ichthyostega. Diese Tiere entwickeln sich aus Fischen, die große Ähnlichkeit mit den noch heute lebenden Quastenflossern und Lungenfischen aufweisen. So ähnelt der Bau der Brust- und Bauchflossen der Quastenflosser dem Bau der Gliedmaßen der Landwirbeltiere. Aus diesen Flossen entwickeln sich Beine und Füße, die die Fische zunächst gut zum Herumstöbern am Boden des Wassers gebrauchen können. Lungenfische besitzen bereits eine einfache Lunge, die ihnen in sauerstoffarmen Gewässern das Überleben ermöglicht.
Schauen wir uns die Verteilung der Kontinente im Devon an:
Es gibt im Wesentlichen zwei eng benachbarte Kontinente:
Den südlichen Großkontinent Gondwana und den äquatorialen Kontinent Laurussia,
die sich aufeinander zubewegen, was zur variszischen Gebirgsbildung (Orogenese) führt
(analog zur kaledonischen Gebirgsbildung, die wir aus dem Silur kennen).
Auf lange Sicht wird sich so im Perm der Superkontinent Pangäa bilden.
Am Ende des Devons (vor etwa 375 Millionen Jahren) kommt es wie bereits 75 Millionen Jahre zuvor am Ende des Ordoviziums (also vor etwa 450 Millionen Jahren) zu einem globalen Massensterben, allerdings hauptsächlich in den Ozeanen und kaum auf dem Land. Besonders Meereslebewesen, die in tropisch warmen Gewässern leben, sind betroffen: 70% von ihnen sterben aus! Die im Ordovizium sehr verbreiteten Graptolithen verschwinden und alle Riffe sterben ab, da viele riffbildende Organismen (beispielsweise die sogenannten tabulaten Korallen) verschwinden. Für längere Zeit wird es auf der Erde keine nennenswerte Riffbildung mehr geben.
Das Massensterben am Ende des Devons ist nun bereits das zweite Massensterben. Drei weitere werden noch folgen. Hier sind die 5 großen Massensterben der Erdgeschichte im Überblick:
Man kann das Ausmaß der einzelnen Massensterben auch genauer angeben.
Dazu kann man sich beispielsweise anschauen, wieviele Gattungen
es im Lauf der Zeit gab.
Eine Gattung fasst dabei mehrere Arten zusammen.
Zum Vergleich: Wir Menschen gehören wie der Neandertaler zur Gattung (Genus) Homo.
Unsere Gattung Homo gehört wiederum zur Familie der Hominidae (Menschenaffen), die auch Gorillas, Schimpansen, Bonobos und
Orang Utans umfasst.
Man erkennt in der folgenden Darstellung die fünf Einschnitte in der Zahl der Gattungen, die den fünf Massensterben entsprechen
(gelbe Dreiecke).
Das Massensterben in den Ozeanen des Devons liegt dabei bei 375 Millionen Jahren vor der Gegenwart.
Besonders ins Auge fällt auch der große Einschnitt am Ende des Perm vor etwa 250 Millionen Jahren.
Wir werden im entsprechenden Kapitel noch genauer darauf eingehen.
Mehr dazu siehe auch Extinction von John Baez, October 19, 2004,
http://math.ucr.edu/home/baez/extinction/
sowie J. J. Sepkoski, Jr., A kinetic model of Phanerozoic taxonomic diversity,
III. Post-Paleozoic families and mass extinctions, Paleobiology
10 (1984), 246-267.
a) Der Landgang der Wirbeltiere
b) in Arbeit ...
Im Devon (vor 416 bis 360 Millionen Jahren ) gelingt es nach den Gliederfüßern auch den Wirbeltieren, an Land Fuß zu fassen. Dieser Übergang von den Fleischflossern (Fische mit muskulösen Flossen wie beispielsweise Quastenflosser) zu den vierbeinigen amphibienartigen Tetrapoden ist durch verschiedene Fossilien gut dokumentiert. Eine Übersicht findet man beispielsweise auf Wikipedia: Landgang (Biologie), wo man auch die folgende Grafik findet:
Schauen wir uns diese Lebewesen im Einzelnen an:
Eusthenopteron war ein rund 1,5 Meter langer Fleischflosser, der vor 385 Millionen Jahren in den Gewässern des damaligen Laurussias lebte, das sich zu dieser Zeit am Äquator befand. Seine fossilen Überreste findet man heute in Nordamerika, Grönland, Schottland und im Baltikum. Außer den Kiemen hatte er eine Lungenblase, und das Skelett seiner Brustflossen zeigt bereits ähnliche Strukturen, wie sie später bei den Vorderbeinen der Tetrapoden auftreten werden, d.h. er besaß bereits Vorläufer eines Oberarmknochens und zweier Unterarmknochen (gleichsam Elle und Speiche).
Der etwa 1,5 Meter lange Fleischflosser Panderichthys lebte vor rund 380 Millionen Jahren wie Eusthenopteron in den äquatorialen Gewässern Laurussias. Auch er besaß außer den Kiemen eine lungenähnliche Luftblase und war mit Schuppen bedeckt. Die Knochen seiner Burstflossen weisen bereits eine größere Ähnlichkeit zu den Vorderbeinen der Tetrapoden auf, sodass er sich auf ihnen wohl bereits teilweise abstützen konnte. Sogar erste Vorläufer von Fingerknochen sind bereits angelegt. Die Bauchflossen sind dagegen noch eher fischähnlich. Anders als bei den Tetrapoden verbinden noch mehrere Knochen den Schädel mit dem Schultergürtel, sodass der Kopf nicht frei beweglich ist.
Der mit 3 Metern Länge recht große Fleischflosser Tiktaalik lebte wie Panderichthys vor rund 380 Millionen Jahren im äquatorialen Laurussia, beispielsweise in den seichten Gewässern von Flussdeltas. Er steht von allen bekannten Fleischflossern den Tetrapoden am nächsten. Sein Hals ist bereits wie bei den Tetrapoden beweglich, d.h. Schädel und Schultergürtel sind nicht mehr wie bei Panderichthys durch Knochen recht starr miteinander verbunden.
Seine Brustflossen besitzen neben den Vorläufern des Oberarmknochens, des Ellenbogens und der beiden Unterarmknochen bereits ein einfaches Handgelenk, sodass er sich recht gut auf ihnen abstützen konnte -- Liegestütze waren für ihn wohl kein allzu großes Problem mehr.
In seinem wunderbaren Buch Der Fisch in uns: Eine Reise durch die 3,5 Milliarden Jahre alte Geschichte unseres Körpers beschreibt einer der Tiktaalik-Entdecker (Neil Shubin, siehe Bild unten), wie dieses wertvolle Fossil auf der entlegenen nordkanadischen Ellesmere-Insel in den Sedimenten eines devonischen Flussdeltas gefunden wurde. Die Ellesmere-Insel lag damals als Teil Laurussias in Äquatornähe.
Seinen Namen erhielt Tiktaalik folgendermaßen: Die Entdecker Farish A. Jenkins jr., Neil Shubin und Ted Daeschler baten die lokalen Inuit, die die Genehmigung für die Fossilsuche erteilt hatten, um Namensvorschläge, und suchten aus diesen das Inuktitut-Wort Tiktaalik aus, was soviel wie Quappe oder Süßwasserfisch bedeutet.
Rechts:
Neil Shubin, einer der Entdecker von Tiktaalik, mit einem Modell des Schädels von Tiktaalik.
Credit: Caleb Long
Quelle: Wikimedia Commons File:Neil Shubin.jpg
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Der etwa 1 Meter lange Acanthostega wird zu den ersten Tetrapoden gezählt, da er bereits über vier vollständig ausgebildete Gliedmaßen mit jeweils 8 Fingern/Zehen verfügte, auch wenn er sein Leben noch wie ein Molch komplett im Wasser verbrachte und seine Beine wohl nur zum Paddeln benutzte. Er atmete noch weitgehend über Kiemen -- allerdings konnte er zusätzlich über eine lungenähnliche Luftblase auch Luftsauerstoff atmen.
Acanthostega lebte vor rund 365 Millionen Jahren. Fossilien von Acanthostega wurden im Osten Grönlands gefunden, das damals als Teil Laurussias nahe am Äquator lag.
Im Innenohr besaß Acanthostega bereits wie alle Tetrapoden einen kleinen Steigbügelknochen. Bei Fischen gehört dieser Knochen noch zum Unterkiefer. Bei Säugetieren und ihren Vorfahren werden später zwei weitere Knochen (Hammer und Amboss) aus dem Kiefergelenk ins Innenohr integriert und dienen der Weiterleitung der Schwingungen vom Trommelfell. Der Steigbügel ist mit nur 3 mm Durchmesser der kleinste Knochen des menschlichen Körpers.
Der bekannte 1,5 Meter lange Ichthyostega war einer der ersten Tetrapoden, der vor 370 bis 360 Millionen Jahren mit seinen kräftigen Vorderbeinen das Wasser zeitweise verlassen und an Land leben konnte. Ichthyostega wurde wie Acanthostega im Osten Grönlands gefunden und lebte ungefähr zur selben Zeit.
Der 1 Meter lange Tetrapode Pederpes lebte im frühen Karbon vor 360 bis 345 Millionen Jahren in Laurussia (Fossilien fand man im heutigen Schottland). Diese Zeit bezeichnet man auch als Romer-Lücke, da aus ihr nur recht wenige Fossilien bekannt sind und zugleich eine schnelle Evolution stattgefunden haben muss. Er konnte sich dank der Form seiner Füße bereits recht gut an Land fortbewegen, während Ichthyostega zumindest an den Hinterbeinen noch eher paddelförmige Füße hatte.
??
Literatur zu dem Thema:
last modified on 09 March 2012
