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Wie Schwefelkies Urzeittiere konservierte

Dem Mineral Pyrit, umgangssprachlich auch Schwefelkies genannt, ist es zu verdanken, dass vor 525 Millionen Jahren eine einzigartige Fossilien-Lagerstätte im heutigen China entstand. Das berichtet die britische Forscherin Sarah Gabbott von der University of Leicester zusammen mit Kollegen in der Zeitschrift Geology (Bd. 32, N2. 10, S. 901).

Die Fossilien von Chengjiang bieten einen faszinierenden Einblick in eine der rätselhaftesten Perioden der Erdgeschichte. Nach geologischen Maßstäben kurze Zeit vorher, mit dem Beginn des Erdzeitalters Kambrium vor 543 Millionen Jahren, breiteten sich erstmals höhere Tiere in großer Anzahl auf der Erde aus. Dieses Ereignis wird auch als kambrische Explosion bezeichnet. Die 525 Millionen Jahre alten Fossilien von Chengjiang liefern den ersten detaillierten Überblick, was für fremdartige Geschöpfe im Meer des Kambriums herumschwammen. Denn es handelt sich um die ältesten Fossilien, bei denen auch die weichen Teile der Tiere versteinerten. So sind selbst feinste Härchen an den Beinen von Ur-Krebsen oder dornenartige Rüssel von einigen Würmern erhalten geblieben. Bei einigen Tieren ist sogar der Mageninhalt noch zu erkennen.

Gabbott und ihre Kollegen stellen jetzt in Geology ein Modell vor, in dem sie den Zersetzungsprozess erklären, der die außergewöhnlich gut erhaltenen Fossilien hervorbrachte. Demnach bestand der Meeresboden aus tonigem Material. Die Kadaver der Tiere dienten Schwefelbakterien als Nahrungsquelle, die bei ihrem Stoffwechsel Schwefelwasserstoff freisetzten. Dieser Stoff verband sich rasch mit Eisen aus den umliegenden Sedimenten zu Pyrit. Dabei entstanden verschiedene Kristallformen, je nachdem, wie schnell sich das Gewebe zersetzte: Bei leicht verfallendem Körperteilen bildeten sich viele kleine Pyrit-Kristalle, die aussahen wie eine Himbeere. Wenn das Gewebe dagegen härter war, bildete sich weniger Schwefelwasserstoff, weniger Kristallkeime entstanden und die resultierenden Kristalle waren größer und hatten eine achteckige oder kubische Form. Später wurde der Pyrit nochmals durch Eisenoxid ersetzt.

„Hätte Pyrit das Gewebe nicht ersetzt, dann gäbe es all diese Fossilien nicht, weil viele von ihnen ausschließlich aus Weichteilen bestehen“, sagt Sarah Gabbott. „Wir hätten keine Ahnung, wie die merkwürdigen und wundervollen Tiere aussahen, die vor mehr als 500 Millionen Jahre das Meer des Kambriums bevölkerten.“

Ute Kehse
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