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Erdgeschichte

Ascheregen auf Graslandschaft

München, 04.01.2016

LMU-Paläontologen ziehen anhand von Fischfossilien, Pollenuntersuchungen und sedimentologischen Daten entscheidende Rückschlüsse auf die Umweltbedingungen im afrikanischen Rift Valley im Miozän.

Vollständig erhaltener fossiler Buntbarsch aus der Fossil-Lagerstätte in den Tugen Hills (Kenia).

Wie es vor etwa 12 Millionen Jahren im afrikanischen Rift Valley aussah, ist bislang umstritten. Neueste Forschungsergebnisse des Teams um LMU-Paläontologin Professor Bettina Reichenbacher deuten darauf hin, dass es dort damals schon Graslandschaften gab. Darüber berichten die Forscher aktuell in der Fachzeitschrift Geological Magazine.

Im Jahr 2013 ist Bettina Reichenbacher mit ihrem Team in der Gebirgskette Tugen Hills in Kenia auf eine der weltweit seltenen Fossil-Lagerstätten mit teilweise exzellent erhaltenen Fischfossilien gestoßen. „Diese Fossilien gehören nahezu ausnahmslos den Buntbarschen an und ermöglichen einen einmaligen Blick in deren Evolutionsgeschichte“, sagt Reichenbacher. In den vergangenen Monaten haben die LMU-Doktorandinnen Melanie Altner und Stefanie Penk einen Teil der neu entdeckten fossilen Buntbarsche ausgewertet. Die frühere LMU-Master-Studentin Cornelia Rasmussen (inzwischen University of Utah) half bei der Auswertung der sedimentologischen Daten und der LMU-Forscher Dr. Jerome Prieto bearbeitete die ebenfalls gefundenen Säugetiere. Außerdem führte Dr. Olaf Lenz vom Institut für Angewandte Geowissenschaften der Technischen Universität Darmstadt an den Sedimenten Pollenuntersuchungen durch und Dennis Brüsch, gleichfalls aus Darmstadt, untersuchte die Tonmineralogie.

Die daraus resultierenden Ergebnisse tragen entscheidend Neues zu der fachwissenschaftlichen Debatte bei, welche Umweltverhältnisse im Zeitalter des mittleren und oberen Miozän in Afrika herrschten. Das Wissen darüber ist evolutionsgeschichtlich von Bedeutung, da das Rift Valley in Kenia einer der weltweit wichtigsten Fundorte von Fossilien menschlicher Urahnen ist. Erkenntnisse über Klima und Umwelt in Ostafrika vor Millionen Jahren geben daher darüber Aufschluss, unter welchen Bedingungen die Vorläufer des heutigen Menschen lebten und sich entwickelten.

Katastrophale Ereignisse

Die Paläontologen um Bettina Reichenbacher widerlegen mit ihren Analysen gleich mehrere bisherige Annahmen. Sie konnten zeigen, dass die Fische in teilweise recht tiefen Gewässern lebten, die in Trockengebieten lagen. Offenbar wurden zur damaligen Zeit die tropischen Wälder kleiner und es entstanden Graslandschaften mit geringem Baumbestand. „Die Vegetation könnte den Graslandschaften mit Akazien im heutigen Somalia geähnelt haben“, sagt Reichenbacher. Anhand der Pollen in den Gesteinsschichten vermuten die Forscher zudem, dass das Klima zunehmend trockener wurde.

Waren bisher nur Fischfossilien einer bestimmten Größe bekannt, so haben die LMU-Paläontologen dagegen Fossilien zwischen 1,2 und 15 Zentimeter Länge entdeckt. Die unterschiedlich großen Fische in der gleichen Sedimentschicht deuten darauf hin, dass sie infolge eines katastrophalen Ereignisses gestorben sind, das die gesamte Population getroffen hat. Zudem wurden die Fossilien zusammen mit Aschepartikeln gefunden. „Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Fischsterben im Zusammenhang mit Vulkanismus in diesem Zeitraum steht“, sagt Bettina Reichenbacher.

Tektonische Aktivität

Die Untersuchung der Gesteinsschichten der Fossil-Lagerstätte ergab, dass es im untersuchten Zeitraum zwischen neun und zwölf Millionen Jahren sehr plötzliche Änderungen der Wassertiefe in den Gewässern der Tugen Hills gegeben haben muss. Bislang war man zumeist davon ausgegangen, dass Klimaschwankungen für die wechselnden Wassertiefen verantwortlich waren, aber Bettina Reichenbacher sagt: „Abrupte Unterschiede in der Sedimentart, also der Gesteinsbeschaffenheit, wie wir sie dokumentiert haben, lassen sich nicht mit Klimaschwankungen erklären. Wir gehen davon aus, dass tektonische Aktivität die Ursache dafür war.“

Unter den entdeckten Fischfossilien konnten die Forscher bereits mehrere Arten von Buntbarschen identifizieren. In weiteren Untersuchungen wollen sie nun unter anderem herausfinden, mit welchen der heute lebenden Buntbarsche die gefundenen Fossilien nahe verwandt sind. „Aus der Evolution der Buntbarsche erhoffen wir uns Hinweise darauf, ob im ausgehenden Miozän noch ein zusammenhängendes Entwässerungssystem in Afrika existierte oder ob sich damals schon die heutigen, durch das Gebirge des Rift Valleys charakterisierten Gewässernetze mit ihren einzigartigen Ichthyoprovinzen herausgebildet haben“, sagt Reichenbacher.
(Geological Magazine)

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