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Michael Weber

"Fossilien als Belege für die Evolution"

                                  von
              Beatrice Schmitt, Juni 2005

Inhalte:

1. Definition und Allgemeines

2. Die Entstehung der Fossilien

3. Datierungsmethoden

4. Wie werden Lebewesen rekonstruiert?

5. Handout

1. Definition und Allgemeines

Fossilien sind erhalten gebliebene Reste von Pflanzen und Tieren vergangener Erdzeitalter sowie Spuren von Tieren (Fußabdrücke) in Gesteinsschichten der Erdkruste versteinert, in Mineralien umgewandelt oder als Abdruck im Sediment erhalten.

Die Paläontologie ist die „Lehre von den vorzeitlichen Lebewesen". Diese Wissenschaft spielt eine entscheidende Rolle für die Evolutionstheorie. Sie liefert Dokumente für die Stammesgeschichte und gibt einen Überblick über Evolutionszeiträume, zeigt uns Lebewesen, die es heute nicht mehr gibt und liefert den Beweis dafür, dass Pflanzen und Tiergruppen nacheinander auftraten.

Es gibt bisher 150 000 bekannte ausgestorbene Arten man schätzt aber, dass es über 10 Mio. gibt.

2. Entstehung von Fossilien

Es müssen viele günstige Umstände zusammentreffen, damit ein Fossil entsteht. Meistens ist es nämlich so, dass die toten Organismen von Fäulnisbakterien zersetzt werden und so für die Nachwelt keine Spuren hinterlassen.

Voraussetzungen für die Entstehung eines Fossils:

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Einschluss von Sedimenten (Sand, Sümpfen, Moore, Seen, Flachmeeren; die letzten drei davon besitzen eine rasche Sedimentation).

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Abgeschlossen von Sauerstoff, dadurch wird die Zersetzung verhindert.

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Es dürfen keine Veränderungsprozesse in der Erdkruste stattfinden, da sonst die Fossilien zerstört werden.

Es gibt unterschiedliche Fossilienarten:

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Körperfossil ( Einschlüsse in Bernstein, z. B. bei Fliegen, Käfer etc. und Mumien); meistens bleiben nur Hartteile von den Lebewesen erhalten (Gehäuse, Panzer, Schalen, Zähne, Knochen)

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Abdrücke (bei Pflanzen z. B. durch den Einschluss in Ton oder Schlamm, das Sediment verfestigt sich und die eingeschlossenen Teile werden zerstört, so dass nur der Abdruck übrig bleibt, anderes Beispiel: Trittspuren von Dinosauriern

Es gibt unterschiedliche Fossilisationsprozesse:

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Einschluss (in Bernstein sehr häufig, man spricht auch von der Bernsteinfauna, Salz, Erdwachs, Eis)

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Versteinerung (Minerallösungen im toten Gewebe ersetzen das organische Material)

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Verkieselung( gleiches Prinzip wie bei der Versteinerung nur mit Kieselsäure)

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Inkohlung (Luftabschluss, Wasser und bestimmte Temperaturbedingungen führen zu einem Umwandlungsprozess, bei dem Kohlenstoff übrig bleibt, dabei entsteht dann abhängig von den Bedingungen Torf -, Braun-, oder Steinkohle; die Entstehung von Erdöl ist ein noch nicht vollständig geklärter Fossilisationsprozess)

3. Datierungsmethoden

Wann hat das Lebewesen gelebt?

Es gibt

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Biostratigrafie: ( sie ist eine relative Altersbestimmungs- oder Datierungsmethode) Z. B. im Grand Canyon bilden die einzelnen Ablagerungen über Millionen von Jahren unterschiedliche Schichten (Straten), sie verlaufen horizontal und wenn die Schichten nicht durch geologische Vorgänge zerstört wurden, ist die oberste Schicht die jüngste Schicht (siehe auch obere Zeichnung); relatives Alter der Schicht= relatives Alter des Fossils; Muschel B ist also jünger als Muschel A

bulletFluormethode: Die Knochen nehmen Fluor aus dem Boden auf, ein Knochen mit mehr Fluorgehalt ist also älter als ein Knochen mit weniger Fluorgehalt.

 

Es gibt radiometrische Datierungsmethoden:

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Radiokarbonmethode

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Uranmethode

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Kaliumargonmethode

(s. a.  "Handout")

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Voraussetzungen für die radiometrischen Datierungsmethoden:
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Halbwertzeit muss bekannt sein

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Das Mengenverhältnis zwischen ursprünglichem Element
und Zerfallsprodukt muss bekannt sein

Dann kann man mit Hilfe der verschiedenen Datierungsmethoden leicht  ausrechnen wie lange der Fossilisationsprozess schon andauert.

Leitfossilien sind eine Ansammlung von Fossilien auf engem Raum. Sie ermöglichen Vergleiche von Schichten unterschiedlicher Standorte. Sie sind also ein Entscheidungs-  und Einordnungskriterium (z. B. Schalen oder Gehäuse von Meerestieren wie Muscheln, Foraminiferen, Trilobiten, Dreilappenkrebse.) Leitfossilien sind Zeitmarken, die einem bestimmten Erdzeitalter zugeordnet werden.

 

4. Wie werden Lebewesen rekonstruiert?

Lebewesen zu rekonstruieren ist sehr schwierig, manche Funde bestehen nur aus einem Unterkiefer oder einzelnen Zähne. Hier sind Vergleiche mit früheren oder späteren Funden erforderlich. Man findet aber auch ganz selten komplett vollständige Skelette, diese werden meistens aus dem Gestein herauspräpariert. Die Lage der Knochen ist oft durcheinander, hier ist dann wieder ein Vergleich erforderlich und fehlende Teile werden ersetzt. Man verbindet die Knochen um Beispiel mit Draht und versucht die Muskulatur zu rekonstruieren. Hilfe hierbei sind die Muskelansatzstellen am Skelett, große Ansatzstellen bedeuten große Muskeln und kleine Ansatzstellen bedeuten kleine Muskeln ( wenn es evtl. lebende Verwandte gibt, dann werden die Funde mit ihnen verglichen). Das Skelett und die Muskulatur geben entscheidende Hinweise auf Form und Haltung sowie Bewegungsweise, z. B. hohle Knochen beim Flugsaurier.
Pflanzen und Tieren, die mit dem Fossil gefunden werden, lassen evtl. Rückschlüsse auf Umwelt und Lebensweise zu.

5. Handout im PDF-Format

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Beatrice Schmitt, Juni 2005