Wie entstehen Fossilien?

Die Entstehung von Fossilien aus toten Lebewesen ist ein komplexer Prozess, der unvorstellbar viel Zeit braucht. Unter den richtigen Umständen bleiben aber Überreste oder Spuren von Tieren und Pflanzen für Jahrmillionen erhalten.

Fischsaurier-Fossil

Wenn die Todesumstände stimmen, können Schädel oder sogar ganze Skelette zu Fossilien werden. Bild: Fischsaurier-Fossil im Museum Wiesbaden, Naturhistorische Landessammlung. Fritz Geller-Grimm/Wikimedia, CC-Lizenz

Zeugnisse von vergangenem Leben

Stirbt ein Tier oder eine Pflanze, so wird das tote Lebewesen normalerweise von anderen Tieren aufgefressen und von Organismen wie Bakterien und Pilzen zersetzt. Es löst sich schlussendlich auf und verschwindet, ohne Spuren zu hinterlassen. Doch wenn die Umstände stimmen, kann es auch zu einem Fossil werden und so Jahrtausende überdauern. Als Fossilien gelten alle Überreste, die älter als 10'000 Jahre sind. Der älteste Fossilienfund (eine Bakterienart) wird auf 3.4 Milliarden Jahre geschätzt! Zu dieser Zeit ist vermutlich das Leben auf der Erde entstanden. Die Wissenschaft, die sich mit Fossilien beschäftigt, nennt man Paläontologie.

Vieles verschwindet spurlos ... aber nicht alles!

Fossilien werden alle Zeugnisse und Beweise von prähistorischem Leben genannt. Das können zum Beispiel Körperüberreste (wie ein Teil eines Dinosaurierskeletts oder ein Zahn), aber auch Abdrücke (z.B. von Blättern) und Tierspuren sein – also alles, was uns etwas über das frühere Leben auf der Erde verrät. Doch nur die allerwenigsten Lebewesen werden jemals zu Fossilien. Dazu müssen ihre sterblichen Überreste an einem Ort zu liegen kommen, wo sie nicht vollständig von Aasfressern oder durch Verwitterung zersetzt werden. Das kann zum Beispiel begraben unter Sand, Schlamm oder Lehm der Fall sein. Ein guter Ort dafür ist zum Beispiel ein Flussbett oder der Meeresgrund. Die Einbettung in Sedimente verhindert, dass Luft zum Körper gelangt, und verlangsamt so die Verwesung.

Warum sind die fossilen Skelette von Urzeitlebewesen oft so seltsam verrenkt?

Achim Reisdorf gibt die Antwort in diesem Science-Slam-Video (englisch)!

Die eingebetteten Überreste werden mineralisiert

Im Laufe der Zeit wird der tote Körper immer tiefer begraben, da sich neue Sedimentschichten auf ihn legen. Durch den so entstehenden Druck wird Schlamm und Sand langsam zu Stein zusammengepresst. Der steigende Druck wirkt sich auch auf die eingegrabenen Reste der Lebewesen aus. Diese werden dadurch zusammengedrückt und alles Wasser aus ihnen herausgepresst. Durch den Boden sickert Wasser mit Stoffen, die alle noch übrigen organischen Bestandteile des Körpers auflösen und durch Mineralien ersetzen – man nennt dies Umkristallisation. So entsteht eine „Steinkopie“ der Überreste, eine Versteinerung, die dann irgendwann nach vielen Jahren vielleicht wieder sichtbar wird und von einem scharfäugigen Fossiliensammler gefunden werden kann.

Dinosaurierspuren

Oha, das war wohl mal ein Dinosaurier-Trampelpfad. Spurenfossilien verraten viel über die Lebensweise ihrer Verursacher. Bild: Dinosaurierspuren in Soria, Spanien. fotosub /Shutterstock.com

Weichteile, Hartteile, Steinkerne und Spurenfossilien

Die weichen Teile eines Körpers – Muskeln, Fett, Organe etc. – überstehen die Umwandlung zum Fossil nur in äusserst seltenen Fällen. Meistens werden sie trotz Einbettung in Schlamm oder Sand von Bakterien abgebaut. Übrig bleiben die viel langsamer verwesenden Hartteile, also Knochen, Zähne und Schalen.

Bei Gehäuse- oder Schalentieren wie Muscheln oder Schnecken entsteht bei der Zersetzung der Weichteile manchmal ein Hohlraum (da das Gehäuse ja noch da ist), der dann von Mineralien gefüllt wird. Anschliessend löst sich die Schale auf. So einsteht ein Innenabdruck auf dem Stein, der das Gehäuse ausgefüllt hat und den man Steinkern nennt.

Ammonit

Ammoniten sind ausgestorbene Schalentiere, die nach ihrem Tod manchmal zu wunderschönen Steinkern-Fossilien wurden. Bild: Ann Baldwin /Shutterstock.com

Neben Körperüberresten überdauern oft auch Spuren, die viel über das Leben und Verhalten der Tiere aussagen können. Zu solchen Spurenfossilien gehören zum Beispiel Abdrücke von Kot, Federn, Kriech-, Brut- und Fressspuren und natürlich Tierfährten.

Auch Pflanzen hinterlassen Abrücke, oder können unter den richtigen Umständen sogar ganz fossilieren. So entstehen zum Beispiel versteinerte Wälder.

Fossilien sind nicht gleich Versteinerungen

Nur wenn die Überreste vollständig zu Gestein umgesetzt wurden, spricht man von „Versteinerung“. Es gibt nämlich auch noch andere Arten von Fossilien. Anstatt in Sand oder Schlamm eingebettet zu werden, können Tiere und Pflanzen auch in Eis eingefroren werden, wie etwa Mammute im Permafrostboden in Sibirien. Oder sie werden in Baumharz eingeschlossen, das mit der Zeit zu Bernstein wird.

Damit sich der Körper eines Lebewesens nach seinem Tod also nicht vollständig zersetzt, muss es unter Sauerstoffausschluss eingegraben werden. Durch Sedimentierung, etwas Chemie und ganz viel Zeit wird dann vielleicht ein Fossil daraus. Was man an Fossilien ablesen kann, erfährst du im Artikel "Was erzählen uns Fossilien".

In diesem kurzen Video siehst du was ein Fossilienpräparator macht und was es braucht, um selber einer zu werden.

Beim Verband Naturwissenschaftlicher Präparatorinnen und Präparatoren der Schweiz bekommst du Informationen zur Ausbildung.

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PleinsoleilBrunner schrieb:

Wow, ist das interessant.