Weiterer Zuwachs für die „kambrische Explosion“

Die sogenannte „kambrische Explosion“ gilt als markanteste Diskontinuität im Fossilbericht; d. h. es gibt einen auffälligen Unterschied in der Fossilüberlieferung in den Sedimentgesteinen vor und nach der Präkambrium/Kambrium-Grenze. Ein großer Teil der Tierstämme ist im Kambrium, viele bereits im Unterkambrium, fossil vertreten, während vorkambrische Fossilien kaum Formen enthalten, die als deren Vorläufer interpretierbar sind.

Abb. 1: Künstlerische Darstellung des Qingjiang-Biotops mit charakteristischen kambrischen Taxa, die in der Fossillagerstätte gefunden wurden. (Illustration: Z. H. Yao und D. J. Fu; aus Fu et al. 2019, mit freundlicher Genehmigung)

Die bereits enorme Anzahl verschiedenartiger kambrischer Formen wurde nun durch die Entdeckung einer neuen Fossillagerstätte nochmals vergrößert. Als Fossillagerstätte bezeichnet man eine fossilreiche Einheit von Sedimentgesteinen mit einer großen Vielfalt und/oder besonderer Erhaltungsqualität der erhaltenen Formen. Fu et al. (2019) berichten über die Neuentdeckung einer solchen Fossillagerstätte, die Qingjiang-Lagerstätte (Qingjiang biota) im Changyang-Gebiet von Südchina. Die sehr gute Erhaltung der Fossilien erinnert an die Fossillagerstätte des geologisch jüngeren berühmten Burgess-Schiefers in Kanada (Mittelkambrium), der von Stephen J. Gould in seinem vielbeachteten Buch „Wonderful Life“ ausführlich beschrieben wird (daher die Formulierung „Burgess Shale-type fossil Lagerstätte“ im Titel der Arbeit von Fu et al.). Gould (1989) beschreibt darin die Burgess-Fauna als „irre Wundertiere“ mit einem „Maximum an anatomisch leistungsfähigen Möglichkeiten“. Die neue Lagerstätte wurde auf 518 Millionen radiometrische Jahre datiert und wird damit zur dritten von zehn kambrischen Stufen gerechnet; ihr geologisches Alter ist damit fast gleich der schon länger bekannten chinesischen Chengjiang-Lagerstätte. Die Einbettung der Fossilien muss schnell und ohne nachfolgende Störungen erfolgt sein (Fu et al. 2019, 1339f.).

Die neu entdeckte Qingjiang-Lagerstätte ist insofern von besonderem Interesse, als sich die fossil überlieferten Formen durch eine große taxonomische Vielfalt und einen unerwartet hohen Anteil bisher nicht bekannter Taxa auszeichnet. 53 % der entdeckten Arten waren bisher nicht bekannt. 101 Taxa, davon 86 mit Weichteilen, aus 18 Bauplänen quer durch alle Linien, und acht Algenarten wurden bisher unter den 4351 Fundstücken identifiziert (Fu et al. 2019, 1338). Einen größeren Anteil bilden Nesseltiere (Cnidaria, dazu gehören z. B. Quallen). Die Rippenquallen von Qingjiang sind wie die heutigen Formen mit Tentakeln ausgestattet, was bedeutet, dass ihr Bauplan seither unverändert ist. Die Hypothese, dass Rippenquallen von einem Polyp-artigen Vorfahren abstammen könnte (Zhao et al. 2019), ist damit in Frage gestellt.

Höchst unerwartet ist nach dem Kommentator Daley (2019) auch die Anwesenheit verschiedener Hakenrüssler (Kinorhyncha). Die heutigen Formen dieser sich häutenden Wirbellosen sind weniger als 1 mm lang, leben in Meeressedimenten und waren fossil bisher kaum bekannt. In Qingjiang wurden nun mindestens drei neue Taxa mit Längen von bis zu 4 cm gefunden, die eher auf dem Meeresboden als darin gelebt zu haben scheinen.

Die Autoren vermuten unterschiedliche paläoökologische Bedingungen als Grund für die deutlichen Unterschiede in der Zusammensetzung der Faunen der Qingjiang- und der Chengjiang-Lagerstätte. Der besonders hohe Anteil an neuen Taxa deute darauf hin, dass das bisherige Verständnis der Vielfalt und Verschiedenartigkeit der Ökosysteme unmittelbar nach der kambrischen Explosion noch lange nicht vollständig sei (Fu et al. 2019, 1340)

Kommentar: Die Faunen von Qingjiang und Chengjiang sind so unterschiedlich, dass man versucht sein könnte, evolutionäre Abstammung von einer zur anderen zu verfolgen, aber ihre Lage im gleichen stratigraphischen Niveau schließt diese Möglichkeit aus. Die Autoren vermuten wie erwähnt stattdessen unterschiedliche ökologische Bedingungen. Die neuen Funde tragen dazu bei, dass die Vielfalt verschiedenster Formen, die in den untersten Stufen des Kambriums fossil überliefert sind, weiter vergrößert wird. Die „kambrische Explosion“ erweist sich somit als noch gewaltiger.

R. Junker

[Daley AV (2019) A treasure trove of Cambrian fossils. Science 363, 1284–1285 • Fu D, Tong G et al. (2019) The Qingjiang biota – A Burgess Shale-type fossil Lagerstätte from the early Cambrian of South China. Science 363, 1338–1342 • Gould SJ (1989) Wonderful life. The Burgess Shale and the Nature of History. New York. (Deutsch: Zufall Mensch. München, 1991) • Zhao Y, Vinther J et al. (2019) Cambrian sessile, suspension feeding stem-group ctenophores and evolution of the comb jelly body plan. Curr. Biol. 29, 1112-1125]