Die Sammlungen naturhistorischer Museen sind einzigartige Archive der Evolution. Sie ermöglichen uns einen Blick weit in die geologische Vergangenheit. Besonders häufige Fossilien sind Schalen von Meeresschnecken, die sich gut zur Rekonstruktion der Klimageschichte und früherer mariner Verbreitungsgebiete eignen.
Eine Arbeitsgruppe um Mathias Harzhauser (NHM Wien) hat sich auf die Meeresschnecken des sogenannten Paratethys-Meeres konzentriert, das vor 35 bis 11 Millionen Jahren weite Teile Mittel- und Südosteuropas bedeckte. Die PaläontologInnen haben nun anhand von über 800 Arten fossiler Meeresschnecken von rund 100 Fundstätten die Geschichte dieses Meeres nachgezeichnet und dabei eine unerwartete Vielfalt entdeckt.
Die Forschung ist veröffentlicht im Journal Wissenschaftliche Berichte.
Das Zusammenspiel mehrerer Faktoren sorgte für einen ungewöhnlich starken Anstieg der Artenvielfalt. Noch vor 18 Millionen Jahren erstreckte sich von der Schweiz bis nach Russland ein tiefes, west-ost orientiertes Meer. Die Vielfalt des Meereslebens war mit jener des heutigen Mittelmeeres vergleichbar.
Vor etwa 16 Millionen Jahren veränderte sich die Landschaft dramatisch. Durch die Verschiebung der afrikanischen Platte hoben sich die Alpen und das Meer des Alpenvorlandes trocknete aus. Nun begannen die Karpaten als Inselbogen aus dem Meer aufzusteigen. Innerhalb dieses Bogens bildeten sich zahlreiche kleine Inseln.
Vor 15 Millionen Jahren verwandelten sich Mittel- und Osteuropa schließlich in einen etwa 1.000 Kilometer breiten subtropischen Archipel, der entfernt an die heutige Karibik erinnert. Diese stark strukturierte Meereslandschaft begünstigte die Artenvielfalt. Zudem erreichte das miozäne Klimaoptimum zu dieser Zeit seinen Höhepunkt.
Aufgrund der globalen Erwärmung weitete sich der europäische Riffgürtel nach Norden aus und reicht heute bis nach Eisenstadt. Mit den Riffen kamen auch viele spezialisierte Arten, die als Parasiten auf und in den Korallen lebten. Die Korallenriffe boten viele ökologische Nischen und wirkten als Verstärker der Vielfalt.
Tektonik und globales Klima eröffneten ein einmaliges Zeitfenster für eine boomende Artenvielfalt. „Die Paratethys, ein erdgeschichtliches Randmeer Eurasiens, war damals mehr als doppelt so artenreich wie das heutige Mittelmeer und beherbergte sogar mehr Arten als das heutige Rote Meer.“
„Heute wird dieser miozäne Biodiversitätshotspot nur noch von der tropischen Vielfalt rund um die Philippinen übertroffen“, sagt Studienleiter Prof. Dr. Harzhauser, Direktor der Geologisch-Paläontologischen Abteilung des NHM Wien.
Anhand von Hunderten von Standorten konnten die Paläontologen zudem nach geografischen Mustern innerhalb des verschwundenen Meeres suchen. Dabei stellte sich heraus, dass das Zentrum des Biodiversitäts-Hotspots im heutigen Rumänien lag. Hier entstanden zahlreiche neue Arten.
Die Daten dokumentieren allerdings auch das Ende des Höhenflugs. Vor 13,8 Millionen Jahren begannen sich in der Antarktis mächtige Eisschilde aufzubauen. Mit der globalen Abkühlung verschwanden auch die Riffe Mitteleuropas. Der Zusammenbruch der Ökosysteme führte zum Aussterben von zwei Dritteln der Arten.
Da nun viel Wasser im Eis eingeschlossen war, sank der Meeresspiegel weltweit um 50 Meter. Ehemalige Untiefen zerstückelten nun das Meer und die Faunen verloren ihren Zusammenhang.
„In den isolierten Ozeanbecken entwickelten sich nun lokal begrenzte Arten, die wiederum Ausgangspunkt für kleinere Diversitätshotspots waren. Doch die Boomphase war damit vorbei“, sagt Dr. Thomas A. Neubauer von der Bayerischen Staatssammlung für Paläontologie und Geologie in München, der als Co-Autor der Studie für die statistischen Analysen verantwortlich war.
Als das Meer vor 12,7 Millionen Jahren durch die Gebirgsbildung von den Ozeanen getrennt wurde, verschwand die subtropische Vielfalt endgültig.
Möglich wurde die Analyse durch die Aufarbeitung tausender Fundstücke aus der Sammlung des Naturhistorischen Museums Wien, die von der Arbeitsgruppe über mehr als zwei Jahrzehnte sukzessive aufgearbeitet und in über 20 Monographien publiziert wurden. Diese enorm zeitaufwändige Arbeit lieferte die Datenbasis für die nun in Wissenschaftliche Berichte.
Mehr Informationen:
Mathias Harzhauser et al., Das zentrale Paratethysmeer – Aufstieg und Niedergang eines miozänen Hotspots der europäischen Meeresbiodiversität, Wissenschaftliche Berichte (2024). DOI: 10.1038/s41598-024-67370-6
Zur Verfügung gestellt vom Naturhistorischen Museum Wien