Die Entwicklung des Lebens im Perm

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Ralph Braun
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1 Die Entwicklung des Lebens im Perm

2 Abschluß der variszischen Orogenese Bildung des Urkontinents Pangäa Perm: Ma - endet mit dem größten Massenaussterben der Erdgeschichte

5 Perm durch Roderick Murchison als selbständigen Abschnitt der Erdgeschichte eingeführt - Abschluss der Bildung des Urkontinents Pangäa, Ural-Orogenese Euroamerikanischer Teil Pangäas - Klima wird arider Rotliegendes Entstehung Mansfelder Kupferschiefer - Überflutung von Teilen Mitteleuropas Zechsteinmeer Einteilung: Oberes (Loping) Zechstein EXTINKTION Trias Mittleres (Guadalup) Unteres (Cisural) Rotliegendes Die Trennung zwischen Rotliegendem und Zechstein erfolgt in Mitteleuropa durch den Kupferschiefer.

6 Rotliegendes im Ratssteinbruch bei Eisenach

7 Zechstein Kalksteinbruch bei Schierke / Thüringen

8 Mansfelder Kupferschiefer (Aufschluß bei Gera) Hoher Gehalt an sulfidischen Erzen leicht spaltbarer Mergelschiefer

9 Entstehung der Schichtenfolge des oberen Perms Thüringens Kupferschiefer-Halden

10 Entwicklungen im marinen Leben des Perms Wichtige Leitfossilien: Ammoniten deutlich von den Vertretern der Karbonfauna zu unterscheiden Brachiopoden z.t. korallenförmig Großforaminiferen (Fusulina, gesteinsbildend) Im Flachwasserbereich der Kontinentalschelfe treten lokal einzelne kleinere Riffstrukturen auf (nur wenige Meter Größe) Bryozoen, Stromatoporen erscheinen wieder (Lazarus-Effekt), aber unbedeutend Arthropoden Diversität der Trilobiten nimmt immer mehr ab Eurypteriden Diversität nimmt seit dem Silur immer mehr ab (marine Formen verschwanden bereits im Devon) Insekten Diversität ähnlich Karbon (nur wenig bekannt, Tendenz geht in Richtung kleinerer Formen) Echinodermen im unteren Perm ähnlich Karbon, Diversität nimmt ab (insbesondere Crinoiden)

11 Vertebraten Reichhaltige Fischfauna (besonders im Kupferschiefer erhalten) Agnathen nur die Conodonten haben bis in den Perm überlebt Gnathostomen Stachelhaie sterben aus (P/T), Strahlflosser und Fleischflosser ähnlich divers wie im Karbon

Grenze) Reptilien: beginnen im oberen Perm das Landleben immer mehr zu

12 Tetrapoden Amphibien und Reptilien Großamphibien: im unteren Perm ähnlich Karbon, dann langsame Abnahme (starke Dezimierung an der P/T Grenze) Reptilien: beginnen im oberen Perm das Landleben immer mehr zu dominieren Entwicklung der Therapsiden Entwicklung der Diapsiden Dimetrodon

13 Krokodilartige Reptilien (Mesosaurus)

14 Erste gleitfliegende Echsen (Coelurosauravus jaekeli)

15 Am Ende des Perms begann die Eroberung des Luftraums durch kleine Echsen, die für den Gleitflug befähigt waren

16 Scutosaurus (Diapsiden)

17 Frühe Therapsiden - Dicynodon

18 Bradysaurus

19 Pflanzenwelt im Perm Klima wird im unteren Perm Mittel etwas kühler und arider, später wieder wärmer (P/T-Grenze) die für das Karbon typischen Sumpfwälder aus Bärlappen, Baumfarnen und Schachtelhalmen verschwinden die Pflanzen degenerieren zu kleineren Arten am Ende des Perms dominieren Nadelwälder (Gymnospermen) Ginko der entscheidende Einschnitt in der Pflanzenwelt liegt an der Grenze zwischen dem Rotliegenden und Zechstein (Palöophytikum Mesophytikum) Es sind deutlich Florengebiete auszumachen Walchien

22 Massenextinktion Perm / Trias Grenze (251 Ma) 50% aller Familien 90-96% aller Arten mariner Invertebraten sterben aus Fusuliniden Tabulata + Rugosa Bryozoen (nur wenige Arten überleben) Trilobiten Eurypteriden bestimmte Crinoiden-Familien (Blastoiden) viele Fischarten (Aconthoidia, Agnathen ) Insekten (ca. 1/3 aller Arten) Vertebraten nicht ganz so stark betroffen wie die Meeresfauna (ca. 75% aller Arten) Amphibien (besonders die großen Arten) Therapsiden Relativ wenig betroffen waren die Pflanzen, wurden aber Anzahlmäßig stark ausgedünnt

23 Die Ursachen werden z.z. immer noch kontrovers diskutiert, aber sicher: - zog sich über einen Zeitraum von Jahren hin - war nicht selektiv Wahrscheinlichste Hypothese: Klima- und Umweltkatastrophe Sekundäre Ursache: Meteoritenimpakt Umweltbedingungen Karbon / Perm Partialdruck von Sauerstoff erreichte ein Maximum (ca. 32 Vol.%) Beginn des Trias Partialdruck des Sauerstoffs fiel weit unterhalb des heutigen Wertes (ca. 12 Vol.%) Sauerstoffgehalt auf Meeresspiegelniveau entspricht dem heutigen in ca m Höhe Grenze Karbon / Perm: Höhepunkt der Gondwanavereisung Grenze Perm / Trias: Treibhausklima

Geologische Gegebenheiten und Ereignisse Entstehung einer einzigen großen Landmasse Pangäa Alle Schelfgebiete sind untereinander verbunden Trapp-Vulkanismus in Sibirien (riesige Basalt-Deckenergüsse,

24 Geologische Gegebenheiten und Ereignisse Entstehung einer einzigen großen Landmasse Pangäa Alle Schelfgebiete sind untereinander verbunden Trapp-Vulkanismus in Sibirien (riesige Basalt-Deckenergüsse, a) Massiver Vulkanismus im Bereich des heutigen China Volumen ca. 3 Millionen km³ Fläche ca. 3.9 Millionen km² Schwarzschiefer zeigen Anoxia in Schelfbereichen an Asteroiden-Impakt im Bereich der heutigen Antarktika / Australien (2006) - Wilkesland-Krater: ca. 500 km Durchmesser - Gaseinschlüsse in Fullerenen aus China zeigen ein Isotopenverhältnis, wie man es nur von Meteoriten her kennt

25 Wilkesland-Krater Neu entdeckter Impaktkrater auf Antarktika, ca. 250 Ma alt Durchmesser: ~ 500 km Ursprungskörper: ca. 40 km Durchmesser

26 Szenarium: Auslöser: Wilkesland-Impakt Trapp-Vulkanismus am Antipodenpunkt (?) Vulkanismus: CO2-Gehalt der Atmosphäre stieg schnell an Treibhauseffekt Verstärkung durch Methan-Entgasung (Klathrate) Temperatur: An den Polen wärmer als heute Meereszirkulation wird eingeschränkt starke Erwärmung der oberflächennahen Wasserschichten Entstehung anoxischer Bereiche (Aussterben mariner Lebewesen durch Sauerstoffmangel) Durch die Zerstörung der marinen Ökosysteme fällt eine wichtige CO2-Senke weg, was zu einer Verstärkung der Treibhaussituation führte (Aussterben einer Vielzahl von Landlebewesen, Pflanzen konnten sich dem anpassen und blieben zu einem guten Teil verschont) Der Abbau der organischen Substanz führte zu einer starken Reduzierung des Sauerstoffgehaltes der Luft, an welches sich bestimmte Tierarten (insbesondere Insekten und Lurche) nicht anpassen konnten und ausstarben Zu Beginn des Trias kam es zu einer Trendumkehr es wurde wieder kühler (Teilvereisung im heutigen Sibirien)

27 Die Perm-Trias-Extinktion war das folgenreichste Massenaussterben in der Erdgeschichte. Im nachfolgenden Trias erfolgte eine langsame Erholung die im mittleren und oberen Mesozoikum zu einer enormen Radiation der Reptilien (z.b. in Form der Dinosaurier) führte. Die Erfolgsgeschichte der Dinosaurier wurde erst durch einen Meteoriteneinschlag an der Grenze zur Erdneuzeit jäh unterbrochen

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