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Erde+Klima

Fossile Einblicke in frühe Regenwälder Australiens

Feder
Fossile Feder aus McGraths Flat. (Bild: Michael Frese)

Eine neu entdeckte Fossilienlagerstätte in den Central Tablelands nordwestlich von Sydney ermöglicht bislang einzigartige Einblicke in das prähistorische Ökosystem der Region. Während die Landschaft heute von Busch-, Gras- und Wüstengebieten geprägt ist, war sie vor rund 15 Millionen Jahren mit Regenwäldern bewachsen. Das legen zahlreiche gut erhaltene Fossilien von Pflanzen, Insekten, Spinnen und Fischen nahe. Pollenfunde zeigen aber auch bereits erste Hinweise auf die damals beginnende Austrocknung.

Während des Miozäns vor rund 23 bis fünf Millionen Jahren veränderten sich Landschaft und Ökosysteme in Australien gravierend. War der Kontinent zu Beginn der Epoche noch fruchtbar und artenreich, sorgten Klimaänderungen vor rund 14 Millionen Jahres für ein massives Aussterben zahlreicher Tiere und Pflanzen. Australien wurde trockener und die einstigen Regenwälder wichen Busch-, Gras- und Wüstenlandschaften, die bis heute weite Teile Australiens prägen. „Der Mangel an gut erhaltenen Fossilien hat es bisher schwierig gemacht, den Aufbau der australischen Ökosysteme vor der Austrocknung zu verstehen“, schreibt ein Team um Matthew McCurry vom Australian Museum in Sydney.

Regenwald am Übergang zur Trockenheit

Erst 2017 wurde eine einzigartige Lagerstätte gut erhaltener Fossilien aus dem Miozän entdeckt, die McGraths Flat, benannt nach ihrem Entdecker. Die Fundstätte befindet sich in der Nähe der Stadt Gulgong im Zentrum von New South Wales, rund 250 Kilometer nordwestlich von Sydney. McCurry und sein Team haben über drei Jahre hinweg Fossilien in McGraths Flat ausgegraben und nun die erste umfassende Analyse veröffentlicht. „Bis jetzt war es schwierig zu sagen, wie diese alten Ökosysteme aussahen, aber der Erhaltungsgrad dieser neuen Fossilienfundstelle bedeutet, dass selbst kleine, zerbrechliche Organismen wie Insekten zu gut erhaltenen Fossilien wurden“, erklärt McCurry.

Datiert wurden die Fossilien auf ein Alter von elf bis 16 Millionen Jahren – also genau die Phase, in der der Klimaumbruch stattfand. „Die Fossilien, die wir gefunden haben, belegen, dass das Gebiet einst ein gemäßigter, mittelfeuchter Regenwald war und dass das Leben hier in den Central Tablelands reich und üppig war“, so McCurry. Doch auch Hinweise auf die beginnende Trockenheit sind bereits zu erkennen: „Die Pollen, die wir im Sediment gefunden haben, deuten darauf hin, dass es in der Umgebung des feuchteren Regenwaldes trockenere Lebensräume gegeben haben könnte, was auf einen Wechsel zu trockeneren Bedingungen hindeutet“, so McCurry. Zudem entdeckten die Forscher Überreste von Hartlaubgewächsen, die ebenfalls für trockene Regionen typisch sind.

Außergewöhnlich konservierte Fossilien

Mit Hilfe verschiedener mikroskopischer Techniken, darunter Rasterelektronenmikroskopie, konnten die Forscher winzige Strukturen der Fossilien abbilden. Auf diese Weise bekamen sie Einblicke, wie die Arten miteinander interagiert haben. „Wir haben zum Beispiel den Mageninhalt von Fischen ausgewertet, so dass wir herausfinden können, was sie gefressen haben“, erklärt McCurrys Kollege Michael Frese. Unter anderem fanden sie in den Fischmägen Überreste von Insektenlarven und sogar einen Libellenflügel. „Wir haben auch Beispiele für Pollen gefunden, die auf den Körpern von Insekten konserviert sind, so dass wir feststellen können, welche Arten welche Pflanzen bestäubt haben“, so Frese.

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Konserviert waren die Fossilien in einem eisenhaltigen Gestein namens Goethit, das normalerweise nicht als Quelle gut erhaltener Fossilien bekannt ist. Doch aus Sicht der Forscher könnte gerade der Prozess, der die Organismen in Fossilien verwandelt hat, erklären, warum sie so gut konserviert wurden. Demnach entstanden die Fossilien wahrscheinlich in einem sogenannten Billabong, einem Gewässer, das sich oft aus einem Seitenarm eines Flusses bildet und je nach Niederschlagsmenge gelegentlich austrocknet. „Unsere Analysen deuten darauf hin, dass sich die Fossilien bildeten, als eisenhaltiges Grundwasser in einen Billabong floss. Die sich absetzenden Eisenmineralien schlossen Organismen ein, die im Wasser lebten oder in dieses fielen“, erklärt McCurry.

Vergangenheit und Zukunft in einer wärmeren Welt

Den Forschern zufolge eröffnen die Fossilien einen bislang einzigartigen Einblick in die ökologische Vergangenheit Australiens und könnten zugleich sogar einen Blick in die Zukunft ermöglichen. „Die Pflanzenfossilien von McGraths Flat geben uns einen Einblick in die Vegetation und die Ökosysteme einer wärmeren Welt, einer Welt, die wir wahrscheinlich in Zukunft erleben werden“, sagt Co-Autor David Cantrill von den Royal Botanic Gardens Victoria in Australien. „Die Erhaltung der Pflanzenfossilien ist einzigartig und bietet wichtige Einblicke in einen Zeitraum, für den es in Australien nur wenige Fossilien gibt.“

Quelle: Matthew McCurry (Australian Museum Research Institute, Sydney) et al., Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.abm1406

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