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Es wird angenommen, dass Bäume vor Hunderten von Millionen Jahren entstanden sind. Seitdem sind Beweise für diese alten Pflanzenwächter Mangelware.

Jetzt hat eine neue Entdeckung einzigartiger 3D-Baumfossilien einen Einblick in die Welt gegeben, als sich die frühen Wälder des Planeten zu entwickeln begannen, und unser Verständnis der Architektur von Bäumen im Laufe der Erdgeschichte erweitert.

Laut einer am Freitag in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlichten Studie wurden in einem Steinbruch in der kanadischen Provinz New Brunswick fünf Baumfossilien gefunden, die bei einem Erdbeben vor 350 Millionen Jahren lebendig begraben wurden. Die Autoren sagten, dass diese neuen und ungewöhnlichen fossilen Bäume nicht nur eine überraschende Form aufweisen, die an einen erinnert Dr. Seuss Sie geben Hinweise auf einen Lebensabschnitt auf der Erde, über den wir wenig wissen.

„Sie sind Zeitkapseln“, sagte Robert Gastaldo, ein Paläontologe und Sedimentologe, der die Studie leitete, „im wahrsten Sinne des Wortes kleine Fenster in tiefe Zeitlandschaften und Ökosysteme.“

Die Co-Autoren Olivia King und Matthew Stimson haben 2017 bei Feldarbeiten in einem Steinbruch in New Brunswick den ersten der alten Bäume ausgegraben. Eines der von ihnen entdeckten Exemplare gehört zu den wenigen Fällen im gesamten Pflanzenfossilbestand – der sich über mehr als 400 Millionen Jahre erstreckt –, bei denen die Zweige und Kronenblätter eines Baumes noch immer an seinem Stamm befestigt sind.

Laut Gastaldo wurden bisher nur wenige Baumfossilien gefunden, die auf die frühesten Wälder der Erde zurückgehen. Ihre Entdeckung trägt dazu bei, einige fehlende Teile eines unvollständigen Fossilienbestands zu ergänzen.

„Zumindest im Paläozoikum können wir nur fünf oder sechs Bäume dokumentieren, die mit intakter Krone erhalten geblieben sind“, sagte Gastaldo, Professor für Geologie am Colby College in Waterville, Maine.

Er bemerkte, dass die meisten alten Baumexemplare relativ klein seien und oft in Form eines versteinerten Stammes mit daran befestigtem Stumpf oder Wurzelsystem entdeckt würden. Als seine Kollegen einen konservierten Baum fanden, der in seiner Reife 15 Fuß hoch gewesen sein könnte und einen Kronendurchmesser von 18 Fuß hatte, war der Paläontologe „verblüfft“.

Diese Modelldarstellung des neu entdeckten Sanfordiacaulis-Baums enthält eine vereinfachte Verzweigungsstruktur zur einfacheren Visualisierung.  - Mit freundlicher Genehmigung von Tim Stonesifer

Diese Modelldarstellung des neu entdeckten Sanfordiacaulis-Baums enthält eine vereinfachte Verzweigungsstruktur zur einfacheren Visualisierung. – Mit freundlicher Genehmigung von Tim Stonesifer

Antike Erdbebenbestattung

Den ersten fossilen Baum gruben die Forscher vor etwa sieben Jahren aus, doch es dauerte noch einige Jahre, bis vier weitere Exemplare derselben Pflanze in unmittelbarer Nähe zueinander gefunden wurden. Die neu identifizierte Art erhielt den Namen „Sanfordiacaulis“ und wurde zu Ehren von Laurie Sanford benannt, der Besitzerin des Steinbruchs, in dem die Bäume ausgegraben wurden.

Die Formen dieser bisher unbekannten 350 Millionen Jahre alten Pflanzen ähneln der Studie zufolge in gewisser Weise einem modernen Farn oder einer Palme, obwohl diese Baumarten erst 300 Millionen Jahre später auftauchten. Doch während die Spitzen von Farnen oder Palmen, wie wir sie kennen, nur wenige Blätter aufweisen, weist das vollständigste Exemplar der neu entdeckten Fossilien rund um den Stamm mehr als 250 Blätter auf, wobei jedes teilweise erhaltene Blatt etwa 1,7 Meter lang ist.

Laut Stimson, einem stellvertretenden Kurator für Geologie und Paläontologie am New Brunswick Museum, ist dieses Fossil in einem Sandsteinblock eingeschlossen und hat etwa die Größe eines Kleinwagens.

Die einzigartige Versteinerung der Baumgruppe sei wahrscheinlich auf einen „katastrophalen“ erdbebenbedingten Erdrutsch zurückzuführen, der in einem alten Grabenbruch stattfand, sagte er.

„Diese Bäume lebten, als das Erdbeben passierte. Sie wurden sehr schnell, sehr schnell, am Grund des Sees begraben, und dann normalisierte sich der See wieder“, sagte Stimson.

Laut Peter Wilf, einem Professor für Geowissenschaften und Paläobotaniker an der Pennsylvania State University, der nicht an der Studie beteiligt war, ist es selten und weitaus seltener, vollständige fossile Bäume zu finden als einen vollständigen Dinosaurier. Wilf bemerkte per E-Mail, dass der „ungewöhnliche“ neue fossile Baum ein Relikt aus einer Zeit sei, aus der es fast keine Baumfossilien gibt.

„Die neuen Fossilien sind ein Meilenstein in unserem Verständnis darüber, wie sich die frühe Waldstruktur entwickelte und schließlich zu den komplexen Regenwaldarchitekturen führte, die den Großteil der lebenden Artenvielfalt auf der Erde beherbergen“, fügte Wilf hinzu.

„Sehr Dr. Seuss“

Für King, einen wissenschaftlichen Mitarbeiter am New Brunswick Museum, der die Gruppe von Fossilien fand, hätten die Sanfordiacaulis wie etwas ausgesehen, das direkt aus den beliebtesten Werken von Dr. Seuss entnommen wurde.

„Weißt du, in ‚The Lorax‘ haben die Bäume diese großen Pompons an der Spitze und schmale Stämme? Diese haben wahrscheinlich einen ähnlichen Aufbau. Sie haben diese massive Krone an der Spitze, und dann verjüngt sie sich und verwandelt sich in diesen sehr kleinen Stamm“, sagte King. „Es ist ein sehr Dr. Seuss-ähnlicher Baum. Es ist eine seltsame und wunderbare Vorstellung davon, wie dieses Ding aussehen könnte.“

Doch die Herrschaft der Sanfordiacaulis war nur von kurzer Dauer, sagten die Forscher. „Wir sehen diese Anlagenarchitektur nicht noch einmal“, sagte Stimson gegenüber CNN. Er stellte fest, dass es im frühen Karbon wuchs, einer Zeitspanne am Ende des Paläozoikums, als sich Pflanzen und Tiere auf dem Weg vom Wasser zum Land diversifizierten.

Ein Großteil der Evolution ist experimentell, wobei der Erfolg oft an der Vielseitigkeit einer Art oder der Fähigkeit gemessen wird, sich an viele verschiedene Orte und Bedingungen anzupassen. Die eigentümliche Gruppe von Baumfossilien sei ein Beweis für ein „fehlgeschlagenes Experiment der Wissenschaft und Evolution“, fügte Stimson hinzu. „Wir fangen wirklich an, uns ein Bild davon zu machen, wie das Leben vor 350 Millionen Jahren aussah.“

Vor etwa sieben Jahren gruben Forscher den ersten fossilen Sanfordiacaulis-Baum aus, einige Jahre später wurden jedoch vier weitere Exemplare in unmittelbarer Nähe zueinander gefunden.  - Mit freundlicher Genehmigung von Matthew Stimson

Vor etwa sieben Jahren gruben Forscher den ersten fossilen Sanfordiacaulis-Baum aus, einige Jahre später wurden jedoch vier weitere Exemplare in unmittelbarer Nähe zueinander gefunden. – Mit freundlicher Genehmigung von Matthew Stimson

Ich freue mich auf

Fossilien wie die Sanfordiacaulis sind nicht nur nützlich, um den Menschen zu helfen, zu verstehen, wie sich das Leben in der Vergangenheit verändert hat, sie können auch Wissenschaftlern dabei helfen, herauszufinden, wohin sich das Leben auf unserem Planeten als nächstes entwickeln könnte.

Die Existenz dieser besonderen Art lässt darauf schließen, dass die Bäume dieser Zeit begannen, andere ökologische Nischen zu besetzen, als bisher bekannt war, so die Forscher, die hinter ihrer Entdeckung standen.

Gastaldo sieht darin einen Hinweis darauf, dass Pflanzen – ähnlich wie frühe Wirbellose – damit experimentierten, wie sie sich an die Umwelt anpassten. Das Erdbeben, das wahrscheinlich zur Versteinerung der Bäume führte, liefert auch neue geologische Beweise dafür, was möglicherweise zur gleichen Zeit in den Systemen der Erde passiert ist.

„Dies ist wirklich der erste Beweis, den wir für (einen Baum) haben, der zwischen dem liegt, was auf dem Boden wächst, und dem, was weit über den Boden hinausragt“, sagte Gastaldo. „Was gab es sonst noch?“

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By rb8jg

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