Fossile Festungen zeigen, dass Seetang weit älter war als die Tiere, die wir heute in Seetangwäldern sehen

Die einzigartigen Unterwasser-Seetangwälder, die die Pazifikküste säumen, beherbergen ein vielfältiges Ökosystem, von dem angenommen wird, dass es sich in den letzten 14 Millionen Jahren zusammen mit dem Seetang entwickelt hat.

Eine neue Studie zeigt jedoch, dass Seetang vor mehr als 32 Millionen Jahren vor der Nordwestküste blühte, lange bevor moderne Gruppen von Meeressäugern, Seeigeln, Vögeln und Muscheln auftauchten, die heute in den Wäldern leben.

Das viel höhere Alter dieser Küstentangwälder, die heute ein reichhaltiges Ökosystem sind, in dem Otter, Seelöwen, Robben und viele Vögel, Fische und Krebstiere leben, bedeutet, dass sie wahrscheinlich eine Hauptnahrungsquelle für ein altes, inzwischen ausgestorbenes Säugetier waren als Desmostylianer bezeichnet. Es wird angenommen, dass der nilpferdgroße Grasfresser mit den heutigen Seekühen, Seekühen und ihren terrestrischen Verwandten, den Elefanten, verwandt ist.

„Anfangs sagten die Leute: ‚Wir glauben nicht, dass es den Kelp vor 14 Millionen Jahren gab, weil die mit dem modernen Kelpwald verbundenen Organismen noch nicht da waren‘“, sagte die Paläobotanikerin Cindy Looy, Professorin für integrative Biologie an der University of California , Berkeley.

„Jetzt zeigen wir, dass die Kelps da waren, nur dass alle Organismen, von denen man erwartet, dass sie mit ihnen in Verbindung gebracht werden, nicht da waren. Was nicht so verwunderlich ist, denn man braucht zuerst die Grundlage für das gesamte System, bevor alles andere auftauchen kann.“ „

Beweise für das größere Alter der Kelpwälder, berichtet in der Zeitschrift Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften, stammt aus neu entdeckten Fossilien des Seetang-Halteelements – dem wurzelartigen Teil des Seetangs, der ihn an Felsen oder steingebundenen Organismen auf dem Meeresboden verankert. Der Stiel oder Stiel wird an der Halterung befestigt und stützt die Blätter, die normalerweise dank Luftblasen im Wasser schwimmen.

Looys Kollege Steffen Kiel datierte diese versteinerten Festungen, die noch immer Muscheln greifen und Seepocken und Schnecken umhüllen, auf die Zeit vor 32,1 Millionen Jahren, in die Mitte des Känozoikums, das von vor 66 Millionen Jahren bis in die Gegenwart reicht. Das älteste bisher bekannte Kelpfossil, bestehend aus einer Luftblase und einer Klinge, die der des heutigen Seetangbullen ähnelt, stammt aus der Zeit vor 14 Millionen Jahren und befindet sich in der Sammlung des University of California Museum of Paleontology (UCMP).

„Unsere Festungen liefern gute Beweise dafür, dass Seetang die Nahrungsquelle für eine rätselhafte Gruppe von Meeressäugetieren, die Desmostylia, ist“, sagte Kiel, Hauptautor der Studie und leitender Kurator am Schwedischen Naturhistorischen Museum in Stockholm.

„Dies ist die einzige Ordnung känozoischer Säugetiere, die während des Känozoikums tatsächlich ausgestorben ist. Kelp wurde schon lange als Nahrungsquelle für diese nilpferdgroßen Meeressäugetiere vorgeschlagen, es fehlten jedoch konkrete Beweise. Unsere Funde deuten darauf hin, dass Seetang ein wahrscheinlicher Kandidat ist.“ „

Laut Kiel und Looy, dem leitenden Autor des Artikels und UCMP-Kurator für Paläobotanik, waren diese frühen Kelpwälder wahrscheinlich nicht so komplex wie die Wälder, die sich vor etwa 14 Millionen Jahren entwickelten. Fossilien aus dem späten Känozoikum entlang der Pazifikküste weisen auf eine Fülle von Muscheln – Muscheln, Austern und Miesmuscheln –, Vögeln und Meeressäugern hin, darunter Sirenen, die mit Seekühen verwandt sind, und ausgestorbene, bärenähnliche Vorfahren des Seeotters, Kolponomos genannt. Eine solche Vielfalt gibt es im Fossilienbestand von vor 32 Millionen Jahren nicht.

„Eine weitere Schlussfolgerung ist, dass der Fossilienbestand erneut gezeigt hat, dass die Entwicklung des Lebens – in diesem Fall der Kelpwälder – komplexer war, als allein anhand biologischer Daten angenommen wurde“, sagte Kiel. „Der Fossilienbestand zeigt, dass in den letzten 32 Millionen Jahren zahlreiche Tiere in den Kelpwäldern auftauchten und daraus verschwanden und dass sich die Ökosysteme der Kelpwälder, wie wir sie heute kennen, erst in den letzten paar Millionen Jahren entwickelt haben.“

Der Wert der Fossilienjagd für Amateure

Die Fossilien wurden von James Goedert entdeckt, einem Amateur-Fossiliensammler, der in der Vergangenheit mit Kiel zusammengearbeitet hat. Als Goedert vier Steinknötchen aufbrach, die er am Strand in der Nähe von Jansen Creek auf der Olympic-Halbinsel in Washington gefunden hatte, sah er etwas, das wie Seetang- und andere heute an der Küste verbreitete Makroalgen aussah.

Kiel, der sich auf die Evolution von Wirbellosen spezialisiert hat, stimmte zu und datierte die Gesteine ​​anschließend anhand des Verhältnisses der Strontiumisotope. Er analysierte auch die Sauerstoffisotopenwerte in den Muschelschalen und stellte fest, dass die Festungen in etwas wärmerem Wasser lebten als heute, im oberen Temperaturbereich moderner Kelpwälder.

Looy wandte sich an die Co-Autorin Dula Parkinson, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin der Advanced Light Source am Lawrence Berkeley National Laboratory, um Hilfe bei der Erstellung eines 3D-Röntgenscans eines der festsitzenden Fossilien mithilfe der Synchrotron Radiation X-ray Tomographic Microscopy (SRXTM). . Als sie sich die detaillierten Röntgenschnitte des Fossils ansah, war sie erstaunt, neben der Muschel, auf der sie saß, auch einen Seepocken, eine Schnecke, eine Muschel und winzige, einzellige Foraminiferen zu entdecken, die in der Festung verborgen waren.

Looy stellte jedoch fest, dass die Vielfalt der Wirbellosen, die in der 32 Millionen Jahre alten versteinerten Festung gefunden wurden, nicht so groß war wie heute in einer Seetangfestung.

„Die Festungen sind definitiv nicht so reichhaltig, wie sie es wären, wenn man jetzt in ein Kelp-Ökosystem gehen würde“, sagte Looy. „Die Diversifizierung der in diesen Ökosystemen lebenden Organismen hatte noch nicht begonnen.“

Kiel und Looy planen weitere Untersuchungen der Fossilien, um herauszufinden, was sie über die Entwicklung des Kelp-Ökosystems im Nordpazifik aussagen und wie diese mit Veränderungen im Ozean-Klima-System zusammenhängt.

Weitere Co-Autoren des Artikels sind Rosemary Romero, eine Spezialistin für Algen, die ihren Doktortitel erlangt hat. von der UC Berkeley im Jahr 2018 und ist jetzt Umweltwissenschaftlerin beim California Department of Fish and Wildlife; Paläobotaniker Michael Krings an der Ludwig-Maximilians-Universität in München, Deutschland; und der ehemalige UC Berkeley-Student Tony Huynh. Goedert ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Burke Museum of Natural History and Culture an der University of Washington, Seattle.