Was erzählen uns Fossilien?

Fossilien erzählen uns viel über das frühere Leben auf der Erde. Wie haben die Tiere und Pflanzen ausgesehen? Welche Art hat wann und wo gelebt?

Flugsaurier-Modell

Anhand von Fossilien können Modelle von Lebewesen erstellt werden, die früher gelebt haben – wie diese Flugsaurier (Pteranodon longiceps). Bild: Linda Bucklin/Shutterstock.com

Wer hat wie, wo und wann gelebt?

Versteinerte Muscheln, fossile Fischsaurierknochen und Abdrücke von Pflanzenblättern: Fossilien können uns viel über die Erde zu früheren Zeiten erzählen. Sie verraten geschickten Paläontologen (so nennt man Fossilien-Wissenschaftler), welche Tier- und Pflanzenarten zu welcher Zeit an welchem Ort gelebt haben. Dank Spurenfossilien wie Grab- und Frassspuren oder sogar versteinerten Mageninhalten können die Forscherinnen und Forscher auch etwas über die Lebensweise der Urtiere herausfinden. Fossile Sauriereier mit Embryonen darin zeigten zum Beispiel, dass Dinosaurier wie die heutigen Vögel Eier legten.

Vom Knochenpuzzle zum Modell

Auch wenn sie kein vollständiges Skelett finden, können Wissenschaftler aus fossilen Knochenstücken rekonstruieren, wie ihr Fundstück wohl als ganzes Tier ausgesehen haben mag. Wie bei einem Puzzle werden die Fundstücke aneinandergelegt bis ein mehr oder weniger vollständiges Skelett des Lebewesens entstanden ist. Anhand weiterer Informationen wie des Fundorts, anderer Fossilien oder Vergleichen mit bekannten Tierarten kann dann ein Modell des Tieres erstellt werden. Allerdings kann dieses auch Fehler beinhalten, denn mit eigenen Augen hat die Urtiere ja niemand gesehen, und so ein Dinosaurierpuzzle kann ganz schön schwierig sein. Beispielsweise hat der Naturwissenschaftler Edward Drinker Cope um 1870 herum dem von ihm beschriebenen Elasmosaurus den Kopf zuerst fälschlicherweise an den Schwanz gesetzt, da er diesen mit dem Hals verwechselt hatte. Deshalb ist es wichtig, dass verschiedene Sachkundige im Team zusammenarbeiten.

Waren Dinosaurier wirklich grün, pink und blau?

Die bunten Farben in unserer Vorstellung von der Dinosaurierwelt entspringen zu einem grossen Teil der Phantasie der Filmemacher. Denn Haut gehört zu den Weichteilen und überdauert darum höchst selten. Wir können also keine Schlüsse auf die Farbgebung von Dinosauriern ziehen. Allerdings wurden zum Teil versteinerte oder in Bernstein eingeschlosse Federn von Sauriern und Ur-Vögeln gefunden. Diese seltenen Funde enthalten Farbmoleküle, die Hinweise auf die Federfärbung geben. Anhand dieser neuen Daten nimmt man zum Beispiel an, dass Sinosauropteryx einen braun-weiss gestreiften Schwanz gehabt haben könnte.

Trilobit

Als Leitfossilien für das Kambrium werden vor allem fossile Trilobiten (ausgestorbene Gliederfüsser, die im Meer lebten) gebraucht. Bild: LorraineHudgins/Shutterstock.com

Dank Leitfossilien lässt sich das Alter von Gesteinsschichten bestimmen

Paläontologinnen und Paläontologen wollen natürlich nicht nur wissen, was für ein Tier oder eine Pflanze sie ausgegraben haben, sondern auch, wie alt ihr Fundstück ist. Der Link in der Tipp-Box (unten) erklärt dir viele verschiedene Möglichkeiten, wie man das Alter von Fossilien bestimmen kann. Fossilien von bestimmten Tier- und Pflanzenarten, die weit verbreitet waren, aber nur während eines kurzen Abschnitts der Erdgeschichte vorkamen, ermöglichen die Bestimmung des Alters von Gesteinsschichten. Wenn ein solches Fossil an verschiedenen Orten auf der Erde gefunden wird, bedeutet dies, dass die Gesteinsschichten der Fundorte etwa gleich alt sind. Diese nützlichen Fossilien nennt man Leitfossilien.

Fossilien als Beweise für die Evolution

Dinosaurier gibt es heute nur noch in Jurassic Park, denn sie sind vor etwa 65 Millionen Jahren ausgestorben. Fossilien zeigen, dass im Laufe der Erdgeschichte zahlreiche Organismen verschiedenster Art entstanden und irgendwann wieder verschwanden. Einige davon sind die Urahnen der Arten, die heute auf der Erde leben. Im Laufe der Zeit haben sie durch Evolution neue Fähigkeiten erworben, sich verändert und sich zu neuen Arten entwickelt. Dank Fossilien lassen sich ausgestorbene Arten rekonstruieren und ihre Verwandtschaftsbeziehungen zu späteren Arten herleiten. Deshalb sind Fossilien bedeutende Beweise für die Evolutionstheorie.

Die „Schöpfungsgeschichte“ der Naturwissenschaften

Fossilien geben aber nicht nur Hinweise zur Evolution von Arten, sondern auch zur Stammesgeschichte aller Lebewesen der Erde – wie aus Einzellern im Wasser mehrzellige Tiere wurden, diese dann an Land krochen, Beine und Flügel entwickelten und zu den Arten wurden, die wir heute kennen. Oder wie aus Algen Landpflanzen entstanden sind. Man kann Fossilien also quasi als „Fenster zur Vergangenheit“ sehen. Mit Funden aus verschiedenen Zeitaltern versuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler etwa herauszufinden, ob Wassertiere auf ihrem „Weg“ an Land zuerst Beine oder Lungen bekommen haben und welcher Fisch der Urahne aller Landtiere sein könnte. Solche für die Stammesgeschichte sehr wichtigen Brückentiere nennt man „Mosaikformen“.

Quastenflosser

Die Bauch- und Brustflossen des Quastenflossers haben einen ähnlichen Knochenaufbau wie die Beine von Landtieren. Bild: AlessandroZocc/Shutterstock.com

Die Genetik korrigiert – auch die Bedeutung des Quastenflossers

Neue Methoden erlauben genauere Analysen und die Bestätigung oder Widerlegung älterer Theorien. Lange wurde zum Beispiel angenommen, dass sich aus dem Quastenflosser – einem Fisch mit beinartigen Flossen, der als lebendes Fossil gilt – die ersten Vierbeiner entwickelt haben, die dann das Land eroberten. Genvergleiche von einem Quastenflosser mit Landtieren haben nun aber gezeigt, dass der Fisch kein direkter Vorfahre der Vierbeiner ist. Es ist eher der Lungenfisch, der am nächsten mit dem Tier verwandt ist, das vor langer Zeit den Sprung vom Wasser aufs Land geschafft hat. Der Lungenfisch ist auch ein Verwandter des Quastenflossers und besitzt sowohl Kiemen als auch Lungen zum Atmen. Ähnlichkeit im Körperbau ist also noch kein Beweis für eine Verwandtschaft. Ein Blick in die Gene (wo dies möglich ist) hilft dabei, Gemeinsamkeiten bzw. Unterschiede zu finden (dies geschieht mittels der DNA-Sequenzierung).

Fossilien sind also unersetzlich als Belege für die Evolutionstheorie und vermitteln uns zahlreiche Informationen über das Leben, das früher auf der Erde herrschte.

Oh, so eine schöne versteinerte Muschel ... doch wie alt mag sie wohl sein? Wie Wissenschaftler das Alter von Fossilien bestimmen, erfährst du in diesem interaktiven Modul von Planet Schule.

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