Als der Name „Kimberella“ fällt, beginnt Emily Mitchell am anderen Ende der Videoverbindung zu strahlen. „Es ist wirklich abgefahren.“
Wieso den? Spuren der Tiere, die wie eine Art tränenförmige Nacktschnecke mit Fransenring aussehen, zeigen, dass sie nicht wahllos über den Meeresboden schlurften, sondern immer wieder nach einem frischen Stück Bakterienmatte zum Grasen suchten. Mitchell: „Sie wussten wirklich, wohin sie wollten. Und sie waren ziemlich komplex: Kimberella bestand eindeutig aus verschiedenen Gewebearten.“
Wenn das ausreicht, um ein Tier zu etwas Besonderem zu machen, würde man sagen, die Messlatte liegt nicht hoch. Aber wer den Enthusiasmus von Emily Mitchell verstehen möchte – die an der University of Cambridge lang verfallene Ökosysteme studiert – sollte wissen, dass Kimberella vor sehr langer Zeit lebte, als die ersten Organismen auftauchten, die Wissenschaftler es wagen, Tiere zu nennen. Der damalige Meeresboden war übersät mit bizarren Kreaturen, die aussahen wie Kleckse und Badematten, andere eher wie aufgerichtete Federn. Im Vergleich dazu wirkt Kimberella tatsächlich fortschrittlich.
Laut einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung in der Fachzeitschrift bildeten die primitiven Kreaturen der damaligen Zeit jedoch komplexere Gemeinschaften als lange angenommen Plos-Biologie, dessen Autorin Emily Mitchell ist. Diese Einsicht hat wichtige Auswirkungen auf unser Verständnis der tierischen Evolution. Es scheint zunehmend, dass diese mysteriösen Kreaturen unsere entfernten Vorfahren gewesen sein könnten.
Sie lebten vor mehr als einer halben Milliarde Jahren, in der geologischen Ära namens Ediacaran, lange bevor es überhaupt Pflanzen an Land gab. Neben Kimberella gab es Tiere wie Dickinsonia, eine Art geripptes Gewebe, das über einen Meter groß werden konnte. Oder nehmen Sie Rangea und Charnia, zwei der Arten mit dem Aussehen von Vogelfedern, die aufrecht auf dem Meeresboden standen und sanft winkten.
Von Fragezeichen umgeben
Es muss die friedlichste Zeit in der Geschichte des Tierreichs gewesen sein: Es gab wenig oder gar keine Jagd. Sie verbrachten wahrscheinlich den größten Teil ihres Lebens damit, still zu liegen und herumzuschlurfen und sich in Ruhe an Algen- und Bakterienmatten zu ernähren.
Darüber hinaus sind diese Kreaturen ein großes Rätsel. Womit sind sie verwandt – Quallen, Korallen, Schnecken vielleicht? – ist von Fragezeichen umgeben. Wissenschaftler bezweifelten lange Zeit sogar, ob sie es mit Tierfossilien zu tun hatten, manche von ihnen wirken so seltsam. Vielleicht waren diese Blobs eine Art Mega-Einzeller, wurde vermutet, oder eine völlig einzigartige Lebensform, die nicht mehr existiert.
Diese Diskussion ist laut Mitchell weitgehend beigelegt. So fiel 2018 ausnach einer chemischen Analyse von versteinerten Überresten, dass Dickinsonia Fettsäuren produziert, die nur in tierischen Zellen vorkommen. Britische Forscher folgerten basierend auf detaillierten Scans von Fossilien, dass die Federkreaturen einen tierischen Bauplan hatten.
Aufschlussreich sind auch die Spuren, die zeigen, dass einige Arten aktiv kriechen. „Es ist besonders überzeugend, dass so viele verschiedene Beweise auf die gleiche Schlussfolgerung hinweisen“, sagt Mitchell. Natürlich lebten dort nicht nur Tiere wie in den heutigen Ozeanen: Auch andere Fossilien scheinen Überreste von beispielsweise Algenkolonien und Einzellern zu sein.
Die nächste Frage ist, welche Evolutionsschritte in der Blob-Welt unternommen wurden. Um mehr darüber herauszufinden, untersuchten Mitchell und ihre Kollegen aus Cambridge, wie Tierarten zusammenlebten. Die Frage war, inwieweit sie nur ein bisschen langweilig nebeneinander saßen oder ob sie schon richtige Gemeinschaften bildeten. So wie ein moderner Wald nicht durch das Studium eines Baumes verstanden werden kann, ist es unmöglich, die Gemeinschaften der Ediacara zu verstehen, indem man nur einzelne Fossilien betrachtet.
Die Forscher führten daher eine umfangreiche statistische Analyse an Zehntausenden Fossilien von Tieren durch, die vor 575 bis 543 Millionen Jahren lebten. Beispielsweise untersuchten sie, ob Arten auffällig oft zusammenlebten oder nicht. Das könnte darauf hindeuten, dass sie sich irgendwie brauchten oder miteinander konkurrierten. Außerdem untersuchten sie, inwieweit Arten bestimmte Wassertiefen oder Bodentypen bevorzugen. Je stärker diese Beziehung war, desto mehr hatten sich die Tiere spezialisiert.
„Wirklich ziemlich komplexe Gemeinschaften“
Es stellt sich heraus, dass die frühesten Tiere des Ediacaran sich nicht viel um einander und ihre Umwelt kümmerten. Aber im Laufe der Jahrmillionen begannen sich die Arten auf verschiedene Umgebungen und Wassertiefen zu spezialisieren. Langsam aber sicher entwickelten sich gegenseitige Abhängigkeit und Konkurrenz zwischen den Arten. „Am Ende des Ediacaran gab es wirklich ziemlich komplexe Gemeinschaften“, sagte Mitchell.
Das ist auffällig, denn der Artenreichtum der gefundenen Fossilien scheint zum Ende hin abzunehmen. Einige Wissenschaftler interpretieren dies als eine Aussterbewelle, möglicherweise aufgrund einer noch unbekannten Umweltkatastrophe. Die neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass etwas anderes im Spiel war, sagt Mitchell: Tatsächlich entwickelten sich die Arten weiter und begannen, sich gegenseitig zu übertreffen, wodurch die lokale Koexistenz verringert wurde. „Wir sehen eine Zunahme an Spezialisten. Das erwartet man nach einer Aussterbewelle nicht.“
Lidya Tarhan, eine Geologin an der Yale University, die Ediacaran erforscht und nicht an dieser Studie beteiligt ist, ist beeindruckt. Die neue Studie setzt neue Maßstäbe für die Erforschung alter Ökosysteme, schreibt sie per E-Mail, von anekdotischen Vergleichen zwischen einer kleinen Anzahl von Fossilien bis hin zu umfangreichen statistischen Analysen wie dieser.
Laut Tarhan stimmen die Ergebnisse mit anderen Untersuchungen der letzten Jahre überein. „Dies zeigt, dass die Ediacara-Organismen komplexer waren und komplexere Ökosysteme bildeten als bisher angenommen.“
Diese Einsicht wirft ein neues Licht auf den Weg zu einem entscheidenden Moment in der Evolution des tierischen Lebens: der kambrischen Explosion. Sie fand unmittelbar nach dem Ediacaran statt und ist der durchschlagende Startschuss für das Tierleben, wie wir es heute kennen. In etwa 10 bis 20 Millionen Jahren – nach geologischen Maßstäben ein Wimpernschlag – entstanden fast alle modernen Tiergruppen: von den Vorfahren der Insekten bis zu den ersten Wirbeltieren in Form von Fischen.
Erste evolutionäre Schritte
Nach dieser evolutionären Goldgrube scheint von der Blob-Welt fast nichts mehr übrig zu sein. Wurden sie plötzlich von einer Gruppe völlig neuer Tiere mitgerissen, die fast aus dem Nichts auftauchten, mit praktischen Neuheiten wie Augen, Beinen und Rüstungen aus Kalk? Oder gibt es einen viel längeren Vorlauf und wurden die ersten evolutionären Schritte, die zur kambrischen Explosion führten, bereits im Ediacaran unternommen?
Neuere wissenschaftliche Erkenntnisse weisen auf Letzteres hin. Während der kambrischen Explosion mag eine Beschleunigung stattgefunden haben, aber die Vorarbeiten scheinen bereits von Ediacara-Tieren geleistet worden zu sein. Tarhan: „Es wird immer deutlicher, dass alle Arten von Merkmalen, die wir heute mit Tieren assoziieren, bereits vor der kambrischen Explosion in Ediacara-Gemeinschaften vorhanden zu sein schienen.“
Es ist klar, dass am Ende dieser Ära die notwendigen Veränderungen bereits im Gange waren. Zum Beispiel gibt es Löcher in den Fossilien von Cloudina, einem Tier, das wie ein Haufen Untertassen aussah und eines der frühesten mit einem Kalkskelett war – die Löcher waren wahrscheinlich Spuren von Raubtieren† Der Frieden war gebrochen. Eines der späteren Ediacara-Blob-Kreaturen, das einer Rosine ähnelte, vermuten Forscher, dass es im Wasser schwamm oder schwebte, obwohl dies der Fall ist alles andere als sicher†
Auch dann bleibt es rätselhaft, warum zum Zeitpunkt der kambrischen Explosion das evolutionäre Gaspedal plötzlich so tief gedrückt wurde. Auch darüber, wo die Ediacara-Kreaturen in den Stammbaum des tierischen Lebens gehören, bleibt vieles unklar.
Was die Beantwortung dieser Frage so schwierig macht, ist, dass die Welt der Ediacara so unvorstellbar tief in die geologische Vergangenheit abgesunken ist. Die Sicht ist extrem bewölkt und möglicherweise verzerrt.
Zunächst einmal gibt es relativ wenige Fossilien aus dieser Zeit, weil über eine halbe Milliarde Jahre altes Gestein vielfach bereits in den Tiefen der Erde zerkleinert und eingekocht oder im Laufe der Zeit auf andere Weise zerkleinert wurde. Wer weiß, welche Arten, die den Blick auf die Evolution verändern würden, noch auf ihre Entdeckung warten oder nie gefunden werden.
Mangel an Vulkanasche
Außerdem sei es schwierig, genau zu bestimmen, wie alt Fossilien sind, sagt Lidya Tarhan. Einer der Gründe ist, dass nur wenige Ascheschichten aus dieser Zeit gefunden wurden. Vulkanasche enthält Materialien, die im Laufe der Zeit immer stärker radioaktiv zerfallen, sodass Geologen ihr Alter berechnen können. Das Fehlen davon macht es besonders kompliziert, sich ein klares Bild davon zu machen, wie sich die Tiere entwickelt haben.
Erschwerend kommt hinzu, dass nicht ganz klar ist, wie genau diese weichen Kreaturen erhalten wurden. Gibt es zum Beispiel verwundbare Körperteile, die wir nicht mehr finden können, oder ist von manchen Arten überhaupt nichts mehr übrig?
„Wir müssen wissen, wie diese Fossilien konserviert wurden, bevor wir sicher sein können, dass sie ein gutes Bild des Lebens auf dem Meeresboden von Ediacara vermitteln“, sagt Tarhan. Wer weiß, vielleicht kann man eines Tages sagen: Der komische Klecks da drüben, das ist mein ferner Ur-Ur-Ur-Großelternteil.