Die frühe Entwicklung der Pflanzen Das Jungpaläozoikum: Leitfossilien, Sedimente und Klimaentwicklung Aussterbe-Ereignisse: mögliche Ursachen

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1 Die frühe Entwicklung der Pflanzen Das Jungpaläozoikum: Leitfossilien, Sedimente und Klimaentwicklung Aussterbe-Ereignisse: mögliche Ursachen

2 Stichwort Landgang Bakterien, Algen und Pilze: u.u. schon im Proterozoikum Pflanzen: vermutlich im Ordovizium Andere wirbellose Tiere und Arthropoden: Kambrium möglich, vermutlich im Ordovizium Wirbeltiere: Devon

3 Entwicklung der Pflanzen Algen > Pflanzen (Befruchtung in der Mutterpflanze) Übergang Wasser > Land im?ordovizium? sicher im Silur Entwicklung von Gefäßen (Transport von Nährstoffen aus der Wurzel) Ausbildung harter Stengel und Stützwurzeln Sporenpflanzen (Farne, Schachtelhalme und Bärlappgewächse) Blütenlos, brauchen feuchtes Milieu Wurzeln und Blätter, Vermehrung durch Sporen Im Jungpaläozoikum bedeutend (Bäume), heute Nischendasein Samenpflanzen (Blütenpflanzen) Samen können verbreitet werden, überleben Trockenphasen Gymnospermen (Nacktsamer: z.b. Coniferen, Cycadeen*) im Mesozoikum dominant, heute in kühlen und trockenen Klimaten bedeutend Angiospermen (Bedecktsamer: z.b. Laubbäume, Gräser, Sträucher) Im Känozoikum dominant *Palmenfarne

4 dominierend: Nacktpflanzen Devon Schachtelhalmgewächse Bärlappgewächse Nacktsamer Baumfarne Samenfarne

5 wikipedia Baumfarne ab oberes Oberdevon: Archaeopteris: bis 30 m hoch!

6 Evolution der Pflanzen In blau: wichtige Beispiele Angiospermen Gymnospermen Calamites Glossopteris Lepidodendron, Sigillaria verändert nach Stanley 2001

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8 Das Devon (Devonian) Top FAD Siphonodella sulcata Name: von Devonshire (engl. Grafschaft) Dauer: ca. 57 Ma FAD Monograptus uniformis GSSP Basis: bed 20, Klonk, Barrandeum (Tschechische Republik)

9 Scutelliden Brachiopoden Phacopiden Spiriferen Stringocephalus Uncites

10 Paläogeographie des Old Red Kontinents

11 Old Red in Schottland ( Hutton s unconformity, Siccar Point) Old Red in Wales (Caldey Island) Old Red in Schottland (nahe Edinburgh)

12 Kellwasser-events im Oberdevon (Frasne/Famenne) 2 schwarze, bituminöse, dm-mächtige Mergelstein-Horizonte (Europa, N-Afrika, N-Amerika, S-China) Aussterben: Knapp 60 % der marinen Gattungen

13 Kellwasser-events im Oberdevon (Frasne/Famenne) * Ob. KWK * Unt.KWK Riquier et al Unt. KWK / LKW: erhöhter Nährstoffeintrag vom Land > erhöhte Primärproduktion Ob. KWK / UKW: Aufstieg anoxischer Tiefenwässer (maximum flooding) s. auch Buggisch 1991, Geol. Rdsch.

14 Riff*- und Biostrom**-Bildner im Verlauf der Erdgeschichte Kellwasser-Aussterbe-Ereignisse betrafen vorallem tabulate und rugose Korallenarten sowie Stromatopora Flügel 1997 *biogene Riffe mit Höhenwachstum **vorwiegend Breitenwachstum

15 Eustatische Meeresspiegelschwankungen (Beispiel: Kellwasser-Events, Frasnian-Famennian > Anoxia-Events) Klima-Schwankungen Große (sub-)vulkanische Eruptionen (Beispiel: Jura) Impakt (Beispiel: Kreide / Tertiär-Grenze) Ursachen für Massensterbe- Ereignisse Der Klassiker: Sepkoski 1994: Achtung 6 Ma-Schritte!

16 Das Karbon (Carboniferous) Stephanian Barruelian Cantabrian Westphalian Namurian FAD Streptognathodus isolatus Name: markanter Gehalt Corg-reicher Sedimente (Steinkohlen u.a.) Dauer: ca. 60 Ma Regionale, europäische Stufennamen FAD Siphonodella sulcata GSSP Basis: bed 89, La Serre (Montagne Noire, S-Frankreich)

17 Meganeura Posidonia Fusulinen Calamiten (Annularia) Crinoiden Bryozoen (Archimedes) Brachiopoden (Productiden) Farne

18 Arthropleura Arthropoden Amphibien Branchiosaurus Spuren

19 Sigillaria Lepidodendron Bärlappe Schachtelhalme Calamiten Glossopteris Gymnosperme

20 Ausgedehnte Küsten- und Inland- Sumpfgebiete in tropischen und gemäßigten Klimaten >> größte Steinkohle-Vorräte!

21 Rotliegend Das Perm (Permian) Zechstein Unteres Oberes FAD Hindeodus parvus Name: Perm (Lokalität, W-Ural) Dauer: ca. 48 Ma GSSP Basis: Aktöbe (S-Ural, Kasachstan) FAD: Streptognathodus isolatus Regionale, zentraleuropäische Namen

22 Marine Faunen Palaeoniscum Platysomus Bryozoen (Fenestella) Foraminiferen (Fusulina) Brachiopoden (Horridonia) Muscheln (Schizodus) Brachiopoden (Dielasma)

23 Kontinentale Faunen: Säugetierähnliche Reptilien & Amphibien Synapsiden (Dimetrodon, Unterperm) Weigeltisaurus (Oberperm) Therapsiden (Anteosaurus & Moschops, Mittelperm) Fährten Lepospondyle (Amphib) (Diplocaulus)

24 In die Luft und zurück ins Meer! Wikipedia Entwurf: Buchelt, Breitkreuz, Schneider

25 Biostratigraphie mit Insekten & Haien (kontinentaler Bereich) Schneider

26 Kontinentale Floren: Bsp. Medullosen & Steinerner Wald von Chemnitz Callipteris Koniferen (Ullmannia)

27 Rekonstruktion der permischen Klimaentwicklung in Mitteleuropa anhand der Sedimente evaporites aeolianites playa deposits (dry red beds) wet red beds coals Roscher & Schneider

28 Kontinentale red beds (Unter-/Mittelperm): Beispiele aus den USA

29 Kalke/Dolomite Marine Karbonat- und Sulfat-Plattformen (Oberperm) Oolithe (Barren) Gipse/ Anhydrite Stromatolithen-Algen- Bryozoen-Riffe

30 Paläogeographie Rotliegend (Ziegler 1990) (Mitteleuropa)

31 Paläogeographie Zechstein

32 Zur Erinnerung: Voraussetzungen für marine Evaporite: teilabgeschnürtes Becken in aridem Klima Warren 2004

33 Warren 2004

34 2 große Aussterbe-Ereignisse am Ende des Perms (vgl. mit Folie 14!) Aus Stanley 1999 ** CO 2 aus der Tiefsee? 5 Ma! * Japan *58%, **67% (Stanley & Yang 1994, Science) österreichische Alpen