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Der Burgess Shale: Der Urknall der Evolution

Die Fossilienjagd-Expedition begann mit einer Lungenfluchtwanderung, die von einem unaufhörlichen Klingeln-Klirren-Klirren-Klirren-Klirren begleitet wurde. Der Soundtrack wurde mit freundlicher Genehmigung einer Anti-Bären-Glocke auf dem Rucksack des Gruppenleiters Jean-Bernard Caron, eines Kurators für Paläontologie bei Wirbellosen im Royal Ontario Museum in Toronto, aufgenommen. Nachdem Caron vier Stunden lang Serpentinen durch einen immergrünen Wald tief in den kanadischen Rocky Mountains gewandert war, flog er plötzlich wie eine Bergziege davon. Als die anderen zu Atem kamen, raste er los und zackte den letzten Anstieg hinauf. Schließlich versammelte sich das Team wieder oben auf der Klippe und brach zusammen, um den Blick über den Burgess Shale zu überblicken.

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"Yay! Fossilien! Wir sind wirklich hier!" rief Allison Daley aus, eine Doktorandin der schwedischen Universität Uppsala. Sie biss in einen Oreo-Keks und fächelte sich vor Aufregung das Gesicht auf.

Der Burgess Shale ist ein Mekka für Paläontologen. Charles Doolittle Walcott, der vierte Sekretär der Smithsonian Institution, entdeckte dieses reichhaltige fossile Bett im Sommer 1909 vor einem Jahrhundert und benannte es nach dem nahe gelegenen Mount Burgess. Am Ende seiner ersten Feldsaison schrieb Walcott in einem Brief an einen Kollegen, dass er "einige sehr interessante Dinge gefunden" habe. Sprechen Sie über Understatement. Die Burgess-Fossilien erzählen nichts Geringeres als die Geschichte der kambrischen Explosion - des Urknalls der Evolution -, als sich relativ einfache Organismen schnell in die Arten von Tieren verwandelten, die heute leben. Zu den exquisit erhaltenen Burgess-Exemplaren (höchstwahrscheinlich von Unterwasserschlamm befallen) gehören die Überreste von Organismen mit weichem Körper, die im Fossilienbestand selten sind. Die Tiere bewohnten den Meeresboden vor 505 Millionen Jahren, kurz vor dem Ende der Kambriumperiode.

"Die meisten Phyla, die wir heute kennen, können wir bereits im Kambrium und den Tieren des Burgess Shale sehen", sagte Caron. Aber die Fossilien sehen immer noch sehr seltsam aus. "Sie zeigen zweifellos Evolutionsnachweise", sagte Caron. "Die Tiere, die Sie dort sehen, sehen nicht so aus wie die, die wir heute haben."

Nachdem sich die Besatzung vom Aufstieg erholt hatte, begann sie, die berühmteste Burgess Shale-Stätte zu erkunden, eine Felsformation in Tennisplatzgröße, die jetzt Walcott Quarry heißt und in der Walcott zum ersten Mal Fossilien fand. In neun Feldsaisonen sammelte er 65.000 Exemplare, und seitdem wurde das Gelände von unzähligen Expeditionen übernommen. Weitere interessante Fossilien zu finden, würde Geduld und Leidenschaft auf die Probe stellen. Trotzdem verteilte sich das Team über den brennenden Hügel, zog eine grüngraue Schieferplatte nach der anderen heraus und überprüfte beide Seiten auf schwach strukturierte Kringel oder Schatten. Da Fossilien bei nassen Steinen etwas leichter zu erkennen sind, leckten die Forscher gelegentlich die Platten.

"Es ist, als würde man Slots spielen", sagte Jason Loxton, ein Doktorand an der Dalhousie University in Halifax, Nova Scotia. "Ziehen und Ziehen und Ziehen und Ziehen und Ziehen. Du musst irgendwann eins bekommen. Dann gewinnt vielleicht jemand neben dir. Und dann musst du einfach weitermachen."

Walcott identifizierte seine Exemplare als Mitglieder ausgestorbener oder moderner Gruppen wie Arthropoden (Garnelen, Krabben, Insekten und dergleichen) oder Ringelblumen (segmentierte Würmer). 1989 hat der Paläontologe Stephen Jay Gould in seinem Bestseller Wonderful Life die "seltsamen Wunder" von Burgess populär gemacht. Er argumentierte jedoch, dass Walcott die Fossilien fälschlicherweise in bestehende taxonomische Gruppen eingeteilt habe. Er schlug vor, dass die seltsamen "problematischen" Fossilien, die sich lange Zeit der wissenschaftlichen Identifizierung widersetzt hatten, wie Hallucigenia, eine zolllange Kreatur mit zwei Reihen von Stacheln auf dem Rücken, ihre eigenen taxonomischen Gruppierungen verdient hätten.

In letzter Zeit haben Paläontologen damit begonnen, die Klassifikationen erneut zu untersuchen, hauptsächlich als Reaktion auf die Entdeckung von Fossilien vom Burgess-Typ in Australien, China, Grönland, Russland, Spanien und den Vereinigten Staaten. Mit mehr Exemplaren können Wissenschaftler Ähnlichkeiten zwischen Tieren besser erkennen, und so verlagern sie ihren Schwerpunkt von einzigartigen zu gemeinsamen Merkmalen.

Nach einer Woche schlanker Ernte im Walcott-Steinbruch waren Caron und sein müdes, schmerzendes Team bereit, einen neuen Standort auszuprobieren. "Ich freue mich darauf, viele neue Fossilien an unerwarteten Orten zu sehen", sagte der optimistische Caron. "Hundert Jahre später gibt es noch viele Fragen, noch viele Entdeckungen zu machen!"

Caron stieg in einen Hubschrauber, um die nahe gelegenen Berggipfel nach neuen Orten abzusuchen, die er in Zukunft erkunden könnte. Zu ihm gesellte sich Robert Gaines, ein Geologe des Pomona College, der den Schiefer Millimeter für Millimeter untersucht, um herauszufinden, ob die verschiedenen Schichten Jahrtausende von angesammeltem Sediment oder einige Momente wert sind, die durch Sturmströmungen abgelagert werden. "Wir verlassen uns darauf, dass Bob das Buch der Felsen liest", sagte Caron. Vom Hubschrauber aus sah Gaines eine Reihe vielversprechender Stellen. "Ich bin wissenschaftlich erregt", sagte er. Er wollte unbedingt auf den Boden und sein Maßband herausholen.

Der Hubschrauber setzte in der Nähe des Stanley Glacier ab, wo sich Caron und Gaines dem Rest der Besatzung anschlossen, die bereits nach Fossilien suchten. Es dauerte nicht lange, um Pay Dirt zu treffen. Am ersten Nachmittag fand Loxton ein Fossil einer Art, die liebevoll als Creeposaurus bekannt ist (bis es richtig untersucht, identifiziert und seinen wissenschaftlichen Namen gegeben werden kann). Caron rief: "Champagner!" Nur drei weitere Exemplare dieses mit Tentakeln versehenen, am Boden lebenden Tieres waren jemals gesammelt worden.

"Creeposaurus ist eine neue Art, aber es ist auch aus einem anderen Grund wichtig", erklärte Caron. "Es ist hilfreich, zwei Abstammungslinien zu verstehen - eine ist wie ein Seestern, ein Stachelhäuter, und die andere ist ein planktonähnlicher Organismus, ein Hemichordat. Creeposaurus ist möglicherweise ein gemeinsamer Vorfahre und hat das Potenzial, diese beiden Tiere, die wir heute kennen, zu vereinen . "

Das Tal des Stanley-Gletschers, das wie ein Amphitheater geformt ist, erwies sich als Schauplatz eines paläontologischen Festzugs. Als der Gletscher in den letzten paar tausend Jahren schmolz, legte er eineinhalb Meilen lang einen neuen Felsvorsprung frei. "Außergewöhnlich, erstaunlich, hier so viele Tiere zu finden, die vor Hunderten von Millionen von Jahren unberührt herumliegen", sagte Caron.

In den nächsten zwei Wochen sammelten er und seine Besatzung gelegentlich mit einer Steinsäge mit Diamantblättern mehrere hundert Exemplare, von denen sie glauben, dass es sich um vier neue Arten handelt. Einer von ihnen, ein Gliederfüßer, wurde von so vielen Besatzungsmitgliedern in einer solchen Fülle gefunden, dass er zu einer Art Site-Maskottchen wurde, das die Gruppe "Stan Animal" nannte. "Ein sehr gruseliges Tier", sagte Caron über ein Exemplar mit stacheligen Beinen und mehreren Zahnreihen. "Du willst es nachts nicht in deinem Schlafsack haben."

Nach dem Ende der Feldsaison kehrte Caron ins Royal Ontario Museum zurück, wo er seine abgenutzten und schmutzigen Wanderklamotten gegen Laborweiß austauschte. Im Sammlungsraum blätterte er in einem Notizbuch und versuchte, die Dosen und Kisten mit den Steinen zu verstehen, die zu seinen Füßen in einem Durcheinander lagen. "Es ist eine Schatzkiste, die darauf wartet, geöffnet zu werden", jubelte er.

Siobhan Roberts lebt in Toronto. Sie ist die Autorin von King of Infinite Space .

Neue burgessschieferähnliche Lagerstätten in Europa, Asien, Australien und Nordamerika (Caron am Stanley Glacier) zeigen Wissenschaftlern die Muster der Evolution. (Robert Gaines) Das als Burgess Shale bekannte reichhaltige Fossilienlager wurde zum ersten Mal vor einem Jahrhundert entdeckt. (Siobhan Roberts)
Der Burgess Shale: Der Urknall der Evolution