8. Paleozoic Extinction Events (11.06.)

Transkript

1 Erdgeschichte 2014 Joachim Reitner Nadine Schäfer Hadean Archean Neoproterozoic Phanerozoic Schäfer: 7. Cambrian Explosion (04.06.) 8. Paleozoic Extinction Events (11.06.) 9. Major evolutionary steps & terrestial environments (18.06.) 10. Triassic/Jurassic Event, Mesozoic Greenhouse (25.06.) 11. K/T boundary & Tertiary and Quaternary events (02.07.) 12. Humans (09.07.)

2 Kambrische Explosion des vielzelligen Lebens???

3 Geologic Time Defined by the International Union of Geological Sciences following official recommendations of the IUGS and ICS Eon Era Period ended: beginning: Neogene 0 Ma Ma Cenozoic P Paleogene Ma 65.5 ± 0.3 Ma h Cretaceous 65.5 ± 0.3 Ma ± 4.0 Ma a Mesozoic Jurassic ± 4.0 Ma ± 0.6 Ma n Triassic ± 0.6 Ma ± 0.4 Ma e Permian ± 0.4 Ma ± 0.8 Ma r o Carboniferous ± 0.8 Ma ± 2.5 Ma z Devonian ± 2.5 Ma ± 2.8 Ma o Paleozoic Silurian ± 2.8 Ma ± 1.5 Ma i c Ordovician ± 1.5 Ma ± 1.7 Ma Cambrian ± 1.7 Ma ± 1.0 Ma Ediacaran ± 1.0 Ma 650 Ma P r o t e r o t z o i c Neoproterozoic Mesoproterozoic [Riphean] Paleoproterozoic [Vendian] Cryogenian 650 Ma 850 Ma Tonian 850 Ma 1000 Ma Stenian 1000 Ma 1200 Ma Ectasian 1200 Ma 1400 Ma Calymmian 1400 Ma 1600 Ma Statherian 1600 Ma 1800 Ma Orosirian 1800 Ma 2050 Ma Rhyacian Siderian 2050 Ma 2300 Ma 2300 Ma 2500 Ma A r c h e a n Neoarchean 2500 Ma 2800 Ma Mesoarchean 2800 Ma 3200 Ma Paleoarchean 3200 Ma 3600 Ma Eoarchean 3600 Ma not defined

4 Kambrium 542 bis 488 Ma

5 Das Kambrium ( Ma) Die Bezeichnung: "Cambria", der römische Name für Nordwales, wo in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts die altpaläozoischen Schichtfolgen erstmals untergliedert wurden (Sedgwick 1835). Mit dem Kambrium beginnt das Phanerozoikum, das Äon hartteiltragender Tierwelt und der Biostratigraphie, sowie das Paläozoikum, die Ära mit altertümlicher mariner Tierwelt.

6 Grenze Präkambrium/Paläozoikum Referenzprofil: Fortune Head, Neufundland Erstes Auftreten des Spurenfossils Trichophycus pedum

7 Kambrische Explosion Ältestes Auftreten von Metazoa vor 600 Mio. Jahren (Spurenfossil) Erste Fossilien mehrzelliger Embryonen vor ca. 570 Mio. Jahren Beginn des Kambriums vor 542 Mio. Jahren Kambrische Explosion: Mio. Jahren plötzliches Auftreten zahlreicher Taxa der Metazoa in fossiler Überlieferung, fast alle Stämme der Metazoa könnten in relativ kurzem Zeitraum entstanden sein

8 Gründe für kambrische Explosion - Veränderung der abiotischen Umgebung - Veränderung der biotischen Umwelt; Ökologie - genetischen und Entwicklungsfähgigkeiten der Arten

9 Plattentektonik

10 Meeresspiegel-Trends Beziehung Plattentektonik eustatische (globale) Meeresspiegelschwankungen hohe Aktivität an den MORs : relativ viel neue, leichte Kuste; schwimmt auf Gefäß Weltozean : geringeres Fassungsvermögen das Wasser wird auf die Schelfe gedrängt: Transgression. Beim Sinken der MOR-Aktivitäten gegenläufiger Prozess (Regressionen)

11 Unter-Kambrium

12 Relative Temperaturentwicklung und eustatische Meeresspiegelschwankungen im Phanerozoikum nach Oschmann et al. (2000)

13 Kambrische Evaporite ca. 40% der paläozoischen Salzablagerungen

14 Kambrische Explosion des vielzelligen Lebens Ökologische Nischen

15 Biotic record

16 Biotische Umwelt Seilacher Modell zu den Vendobionta Neoproterozoikum Kambrium

17 Kambrische Explosion des vielzelligen Lebens Agronomische Revolution

18 Stanley, 2001 Archaeocyathiden Hauptleitfossilien Trilobiten Conodonten (0,2 bzw. 1mm)

19 Trilobiten

20 Conodonten

21 Archaeocyathiden

22 Archaeocyatha-Reef, Botomian, Morocco Archaeocyatha Calcimicrobes 1 cm

23 Fauna im Kambrium

24 Stanley, 2001 Small Shelly Fossils Mutmaßliche Mollusken Schwammnadel Alle anderen:???

25 Chengjiang-Fauna

26 Burgess Shale

27

28 Orsten Fauna

29 Sedimentationsbedingungen

30 Ausgewählte Taxa: Hallucigena, Anomalocaris

31 Ausgewählte Taxa: Haikouichthys, Pikaia

32 Stanley, 2001 Experimentierphase in der Entwicklung von Metazoen-Bauplänen Lepidocystis wanneri (A), Stromatocystites sp. (B), Helicoplacus curtisi (C), Gogio spiralis (D)

33 Kambrische Explosion des vielzelligen Lebens Biomineralisation Biodiversität

34 Kambrische Explosion /Radiation

35 Kambrische Explosion /Radiation

36 Molecular clock

37 Zusammenfassung: Fossiler Bericht und Molecular Clock Präkambrium Kambrium 60 Nach Kevin Petersen & Andy Knoll Schneeball-Erde Kambrische Explosion Agronomische Revolution

38 Kambrische Explosion des vielzelligen Lebens Snowball Earth

39 kambrische Explosion Grundvoraussetzungen: - abiotische Veränderungen im frühen Kambrium - biotische Veränderungen (agronomische Revolution) - genetische Voraussetzungen bereits im Neoprot. Effekte: - Gehäuftes Auftreten der Biomineralisation/ Hartschalen - Diversifizierung und Disparität - Günstige Sedimentationsbedingungen - Molekulare Uhr verweist auf Ursprung