Direkt am Grund der Tiefsee entstanden vermutlich schon vor langer Zeit die ersten ganz einfachen Lebensformen auf der Erde. Heute ist die Tiefsee für ihre bizarre Fauna bekannt. Es wird intensiv erforscht, wie sich die Zahl der am Meeresboden lebenden Arten inzwischen verändert hat.
Einige Theorien besagen, dass die Ökosysteme der Tiefsee nach mehreren Massenaussterben und ozeanischen Umwälzungen immer wieder neu entstanden sind. Das heutige Leben in der Tiefsee wäre damit vergleichsweise jung in der Erdgeschichte. Doch es mehren sich die Hinweise darauf, dass Teile dieser Welt viel älter sind als bisher angenommen.
Ein Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat nun den ersten fossilen Beweis für eine stabile Besiedlung des Tiefseebodens durch höhere Wirbellose seit mindestens 104 Millionen Jahren erbracht. Fossile Stacheln unregelmäßiger Seeigel (Seeigel) weisen auf ihre langjährige Existenz seit der Kreidezeit sowie auf ihre Entwicklung unter dem Einfluss schwankender Umweltbedingungen hin. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift veröffentlicht PLUS EINS.
Die Forscher untersuchten über 1.400 Sedimentproben aus Bohrlöchern im Pazifik, Atlantik und Südpolarmeer, die ehemalige Wassertiefen von 200 bis 4.700 Metern repräsentieren. Sie fanden mehr als 40.000 Stachelfragmente, die sie aufgrund ihrer Struktur und Form einer Gruppe namens unregelmäßige Stacheligel zuordneten.
Zum Vergleich erfassten die Wissenschaftler morphologische Merkmale der Stacheln wie Form und Länge und ermittelten die Dicke von jeweils rund 170 Stacheln aus zwei Zeiträumen. Als Indikator für die Gesamtmasse der Seeigel im Lebensraum – ihre Biomasse – bestimmten sie die Menge an Stachelmaterial in den Sedimenten.
Was diese fossilen Stacheln dokumentieren, ist, dass die Tiefsee seit mindestens der frühen Kreidezeit vor etwa 104 Millionen Jahren kontinuierlich von unregelmäßigen Seeigeln besiedelt wurde. Und sie liefern weitere spannende Einblicke in die Vergangenheit: Der verheerende Meteoriteneinschlag am Ende der Kreidezeit vor etwa 66 Millionen Jahren, der zu einem weltweiten Massenaussterben führte – mit den Dinosauriern als prominentesten Opfern – sorgte auch für erhebliche Unruhen in der Welt Tiefsee.
Dies zeigen die morphologischen Veränderungen der Stacheln: Sie waren nach dem Ereignis dünner und in ihrer Form weniger vielfältig als zuvor. Die Forscher interpretieren dies als „Lilliput-Effekt“. Dies bedeutet, dass kleinere Arten nach einem Massensterben einen Überlebensvorteil haben, was zu einer geringeren Körpergröße einer Art führt. Die Ursache könnte der Mangel an Nahrung auf dem Grund der Tiefsee gewesen sein.
„Wir interpretieren die Veränderungen der Stacheln als Hinweis auf die ständige Evolution und Entstehung neuer Arten in der Tiefsee“, erklärt Dr. Frank Wiese vom Institut für Geobiologie der Universität Göttingen, Erstautor der Studie. Er hebt eine weitere Erkenntnis hervor: „Vor etwa 70 Millionen Jahren nahm die Biomasse der Seeigel zu. Wir wissen, dass sich gleichzeitig das Wasser abkühlte.“ Dieser Zusammenhang zwischen Biomasse in der Tiefsee und Wassertemperatur lässt uns spekulieren, wie sich die Tiefsee entwickelt wird sich aufgrund der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung ändern.“
An dem Forschungsprojekt waren neben der Universität Göttingen auch die Universitäten Heidelberg und Frankfurt sowie das Museum für Naturkunde Berlin beteiligt.
Mehr Informationen:
Frank Wiese et al., Eine 104-Ma-Aufzeichnung von Tiefsee-Atelostomata (Holasterioda, Spatangoida, unregelmäßige Seeigel) – eine Geschichte von Beharrlichkeit, Nahrungsverfügbarkeit und einem Urknall, PLUS EINS (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0288046