Vor über 150 Jahren machte der Geologe Sir William Dawson in den Joggins Cliffs an den Ufern der Bay of Fundy in Nova Scotia eine erstaunliche Entdeckung. In den lithifizierten Überresten eines riesigen baumartigen Farns befanden sich die Knochen eines kleinen, 310 Millionen Jahre alten Tieres.
Dieses Tier war bisher einzigartig. Es war in der Lage, sich dorthin zu wagen, wo noch kein Wirbeltier (ohne Knochen) tief in die Lykopenwälder vor dem Wasser gewagt hatte. Dies alles war einer evolutionären Innovation zu verdanken: dem Fruchtwasser-Ei.
Obwohl sich Tiere in der früheren Devon-Zeit an Land gewagt hatten, müssen Tiere mit einem Fruchtwasser-Ei - wie moderne Reptilien, Vögel und ja sogar Säugetiere - nicht zum Wasser zurückkehren, um sich zu vermehren, wie es moderne Amphibien immer noch tun. Das Fruchtwasser-Ei ist ein in sich geschlossener Teich, in dem der Embryo mit all seinen Nahrungsmitteln und Abfällen von einer schützenden, gegen Austrocknung resistenten Hülle umgeben aufbewahrt wird.
Hylonomus Lyelli ist in dieser Illustration aus " Luftatmer der Kohleperiode " von John William Dawson auf der Suche nach einem Insekt dargestellt. (Dawson Brothers) Diese neue Art von Tier, die Dawson Hylonomus lyelli nennen würde, ist nach wie vor das früheste Amniot im Fossilienbestand. Seitdem wurden viele andere, teils fremde, teils bekannte Tiere in die Liste der Entdeckungen an den Joggins Cliffs in der Bay of Fundy aufgenommen. Dazu gehören Mikrosaurier, Temnospondyle und Dendrerpeton acadianum .
Im Jahr 2008 wurden die Joggins Fossil Cliffs zum UNESCO-Weltkulturerbe erklärt. Und die Klippen haben nicht aufgehört, ihre Geheimnisse zu verbreiten - jeder kolossale Gezeitenzyklus erodiert und enthüllt mehr von dem alten Ökosystem, das einst an seiner ehemals äquatorialen Position gedieh.
Alte Farnaufzeichnungen
Die erste Entdeckung der paläontologischen Bedeutung von Joggins erfolgte 1842, als der britische Geologe Sir Charles Lyell nach Nova Scotia reiste. Zehn Jahre später untersuchten Lyell und der lokale Geologe Sir William Dawson gemeinsam die Schichten der 310 Millionen Jahre alten Klippen. Innerhalb der Klippen standen die Körper von riesigen Bäumen, die in der Zeit eingefroren waren. Diese Bäume unterscheiden sich jedoch von den heutigen Wäldern. Es handelte sich vielmehr um uralte Riesenfarne, die 20 bis 30 Meter über dem Waldboden aufragten.
Diese Farne machen Joggins besonders kritisch für unser Verständnis der frühen Tetrapoden-Evolution. Denn als sie starben, verrotteten ihre weichen inneren Kerne und hinterließen ihre feste äußere Rinde und ein hohles Inneres. In diesen ausgehöhlten Stümpfen wurden über 300 Millionen Jahre lang Tierreste gefangen und geschützt, und dort, wo wir sie heute finden.
Neue Entdeckungen
Bedeutende Fossilienfunde in Joggins sind rar gesät. Aber es ist das beispiellose Potenzial der nächsten großen Entdeckung, das mich dazu bringt, Jahr für Jahr wieder auf die Website zurückzukehren. Und vielleicht haben wir jetzt die beste Chance für diese nächste große Entdeckung.
Nach einer 15-jährigen Zusammenarbeit zwischen dem Nova Scotia Museum, der Saint Mary's University, dem neuschottischen Geologen John Calder, dem Joggins Fossil Institute und dem gebürtigen Joggins Brian Hebert, wurde eine neue Sammlung riesiger fossiler Bäume zusammengestellt, die die größte Sammlung darstellt seit der entdeckung der stätte - ist bereit für frische augen.
Baumartige Farne wurden ausgehöhlt, als sie starben, und alte Tiere krochen hinein, wo sie für Hunderte von Millionen von Jahren aufbewahrt wurden. (Hillary Maddin, Autor zur Verfügung gestellt) In den nächsten Jahren werden bei einer sorgfältigen manuellen Vorbereitung nacheinander winzige neue Knochen sichtbar. Was das neu entdeckte Material so besonders macht, ist, dass es aus Schichten gesammelt wurde, die im Abschnitt Joggins niedriger sind als alle vorherigen Materialien. Die darin enthaltenen Fossilien werden zu den frühesten Aufzeichnungen von Tieren, die wir als Mitglieder von Gruppen von Tieren erkennen, die heute noch leben - Amphibien, Reptilien und Säugetiere - und von vielen, die heute ausgestorben sind. Wir werden zum ersten Mal sehen, wie diese Vorreiter ausgesehen haben und wie viele verschiedene Arten in dieser frühen Phase der Tetrapoden-Evolution vorhanden waren.
Tetrapod Evolution
Diese Tiere werden uns viele neue Dinge über eine der wichtigsten Phasen der Tetrapoden-Evolution beibringen: die Gründung der ersten terrestrischen Wirbeltiergemeinschaften. Wir werden ihre Anatomie analysieren und durch Vergleiche mit lebenden Tieren herausfinden, was diese Tiere möglicherweise getan haben, als sie noch lebten.
Zum Beispiel können wir den Zustand ihrer Zähne untersuchen, um herauszufinden, was sie gegessen haben könnten. Mit der Explosion von Landpflanzen zu dieser Zeit können wir sehen, wie lange es gedauert hat, bis Tiere pflanzenfressend wurden, und wie ihre Strategien ähnlich oder alternativ völlig anders sein könnten als die der heutigen Pflanzenfresser.
Wir können auch ihre Knochen untersuchen, um herauszufinden, welche Aktivitäten sie in diesen neuen Umgebungen ausgeführt haben. An etwas jüngeren karbonhaltigen Standorten sehen wir Hinweise darauf, dass die Tiere bereits begonnen haben, sich ökologisch zu diversifizieren. Wir sehen die ersten grabenden Tiere und einige möglicherweise baumbewohnende Tiere (Tiere, die den größten Teil ihres Lebens in Bäumen verbringen).
Haben die Tiere bei Joggins diese Dinge schon getan? Wenn ja, würden wir erfahren, dass Tiere relativ wenig Zeit brauchten, um die vielen Aspekte ihrer neuen Umgebung zu nutzen. Wenn nicht, dann wird es so aussehen, als ob es einige Zeit gedauert hätte, bis diese Wegbereiter im Erdreich Fuß gefasst haben.
Versteinerter Strand an den versteinerten Klippen Joggins, Neuschottland, Kanada. (Shutterstock) Zusammen werden diese Entdeckungen und neuen Analysen unser Verständnis der Karbonperiode revidieren. Wir werden es nicht länger als einen langweiligen, stehenden Sumpf betrachten, der mit unspezifischen Kreaturen gefüllt ist.
Jetzt zeichnet sich ein neues Bild ab, ein dynamisches Umfeld, das sich schnell mit Tieren mit vielen neuen Anpassungen und Fähigkeiten füllt.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht.
Hillary Maddin, Vertebraten-Paläontologin, Assistenzprofessorin, Carleton University
