Der Klimawandel kann das Leben auf der Erde beeinträchtigen. Nach neuen Forschungsergebnissen kann es auch Tote betreffen.
Eine Studie über außergewöhnlich erhaltene Fossilien, die von einem Doktoranden der University of Texas at Austin geleitet wurde, hat ergeben, dass steigende globale Temperaturen und ein sich schnell änderndes Klima vor 183 Millionen Jahren möglicherweise Fossilisierungsbedingungen in den Weltmeeren geschaffen haben, die dazu beigetragen haben, die weichen und empfindlichen Körper zu erhalten von verstorbenen Meerestieren.
Zu den Fossilien gehören tintenfischähnliche Vampyropoden mit Tintensäcken, verzierte Krustentierklauen und Fische mit intakten Kiemen und Augengewebe.
Obwohl die Fossilien von unterschiedlichen Orten und Meeresumgebungen stammten, wurden sie alle auf ähnliche Weise konserviert. Geochemische Analysen ergaben, dass die Bedingungen, die zur Erhaltung solch faszinierender Fossilien erforderlich sind, mit dem Klima der Erde zusammenhängen könnten.
„Als ich mit der Forschung begann, hatte ich keine Ahnung, ob sie auf die gleiche Weise oder auf andere Weise erhalten würden“, sagte der Hauptautor Sinjini Sinha, ein Doktorand an der UT Jackson School of Geosciences. „Ich war neugierig, was zu der außergewöhnlichen Erhaltung geführt hat.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte.
Der Übergang vom toten Organismus zum ewigen Fossil ist ein komplexer chemischer Prozess, der die Bildung von Mineralien in biologischen Geweben beinhaltet. Die Autoren untersuchten verschiedene Teile fossiler Exemplare unter einem Rasterelektronenmikroskop, das mit einem Werkzeug ausgestattet war, um in den Mineralien vorhandene chemische Elemente nachzuweisen.
Die Fossilien stammen aus dem Posidonia Shale in Süddeutschland, der Strawberry Bank in Südengland und Ya Ha Tinda in Alberta, Kanada. Und in allen dominierte ein Element: Phosphor.
„Wir haben erwartet, dass es einige Ähnlichkeiten gibt, aber es war ein bisschen überraschend, dass sie so ähnlich waren“, sagte Co-Autor Rowan Martindale, außerordentlicher Professor an der Jackson School.
Phosphor kommt häufig in Knochen vor, daher war es nicht ungewöhnlich, es in versteinerten Fischskeletten zu finden. Aber als es in Geweben auftauchte, die normalerweise keinen Phosphor enthalten, wie z. B. Krustentier-Außenskelette und Vampyropoden-Weichgewebe, signalisierte es, dass die Umwelt die Quelle der Phosphormineralien war.
Phosphor ist jedoch normalerweise nicht in hohen Konzentrationen in marinen Sedimenten verfügbar, sagte Co-Autor Drew Muscente, Assistenzprofessor am Cornell College und ehemaliger Postdoktorand der Jackson School.
„Phosphor ist ein Element, das man in Sedimentgesteinen nicht erwartet“, sagte er. „Es wird im Allgemeinen nicht in großen Mengen vergraben, außer unter ungewöhnlichen Umständen.“
Die Forscher glauben, dass eine Periode extremen und schnellen Klimawandels, die durch einen Eintrag von Treibhausgasen in die Atmosphäre durch Vulkanausbrüche während des frühen Jura verursacht wurde, genau dieser Umstand sein könnte, wobei die steigenden Temperaturen zu erhöhten Niederschlägen führten, die große Mengen an phosphorreichen Sedimenten entfernten von den Felsen an Land in die Weltmeere.
Der heutige Klimawandel reduziert auch den Sauerstoff in den Ozeanen, aber es wird Millionen von Jahren dauern, bis irgendjemand sagen kann, ob es einen Anstieg außergewöhnlicher Fossilien gibt, sagte Martindale.
Javier Luque, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Harvard University, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, die Studie sei wichtig, weil sie darauf hindeutet, dass der vergangene Klimawandel dazu beigetragen haben könnte, die Versteinerung in einer Vielzahl von Umgebungen zu ermöglichen.
„Vielleicht ist einer der größten Erkenntnisse aus dieser Arbeit, dass globale Ereignisse in der Vergangenheit die Voraussetzungen für die außergewöhnliche Erhaltung fossilreicher Meeresablagerungen auf der ganzen Welt geschaffen haben könnten, unabhängig von ihrem Standort, ihrer Lithologie, ihrer Umgebung und ihrer Ablagerungsumgebung.“ er sagte.
Die Studie wurde auch von Forschern der University of Missouri, der Bath Royal Literary and Scientific Institution und des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart mitverfasst.
Sinjini Sinha et al., Globale Kontrollen der Phosphatierung von Fossilien während des Toarcian Oceanic Anoxic Event, Wissenschaftliche Berichte (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-03482-7