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Tiefere Meere haben frühes Massenaussterben abgefedert
Uralter Zufluchtsort: Nach einem frühen Massenaussterben vor rund 513 Millionen Jahren waren die Meere offenbar nicht überall gleichermaßen verarmt. Das enthüllt einen außergewöhnlich artenreichen Fossilienfund aus Südchina mit 153 Tierarten und erstaunlich gut erhaltenen Weichteilen. Demnach könnten tiefere Meeresbereiche vielen Tieren das Überleben erleichtert haben.
Nanjing (China). Die kambrische Explosion brachte vor mehr als 500 Millionen Jahren zahlreiche grundlegende Tierbaupläne hervor. Doch diese frühe Entfaltung der Tierwelt wurde vor rund 513,5 Millionen Jahren vom sogenannten Sinsk-Ereignis unterbrochen. Besonders in flachen Meeresgebieten verschwanden damals viele Tiere, deren harte Skelette und Schalen im Fossilbericht überliefert sind.
Wie es weichkörperigen Tieren in dieser Krise und unmittelbar danach erging, blieb hingegen weitgehend unklar. Denn die seltenen Fundstellen, in denen sich selbst empfindliche Organe erhalten haben, stammen meist aus der Zeit vor dem Sinsk-Ereignis oder aus deutlich späteren Abschnitten. Eine aussagekräftige Momentaufnahme des Lebens kurz nach der Krise fehlte bislang.
Forscher des Nanjing Institute of Geology and Palaeontology (NIGPAS) um Prof. Fangchen Zhao haben nun eine solche Fundstelle untersucht: die Huayuan-Biota in der südchinesischen Provinz Hunan. Ihre Fossilien sind etwa 512 Millionen Jahre alt und stammen aus Ablagerungen des äußeren Kontinentalschelfs, also aus tieferen Meeresbereichen abseits der damaligen Küsten.
In vier Grabungssaisons von 2021 bis 2024 hat das Team mehr als 50.000 Fossilien aus einem Steinbruch geborgen. Von 8.681 näher untersuchten Exemplaren ordneten die Wissenschaftler 153 Tierarten aus 16 großen Verwandtschaftsgruppen zu. Rund 59 Prozent dieser Arten waren zuvor wissenschaftlich noch nicht beschrieben.
Besonders außergewöhnlich ist der Erhaltungszustand. Während gewöhnliche Fossilien häufig nur Schalen oder Panzer zeigen, lassen sich in Huayuan auch Verdauungsorgane, Kiemen und Teile des Nervensystems erkennen. Einige Abdrücke bewahren sogar Strukturen auf Zellebene. Solche Weichteilfossilien eröffnen einen viel vollständigeren Blick auf die damaligen Lebensgemeinschaften.
Unter den Funden sind Schwämme, Nesseltiere und zahlreiche Gliederfüßer. Dazu gehören räuberische Radiodonten, die zu den auffälligen Jägern des Kambriums zählten. Auch im freien Wasser lebende Manteltiere waren vertreten. Das Nebeneinander von Räubern, Filtrierern und anderen Lebensformen deutet auf ein bereits komplexes Nahrungsnetz hin.
Die Fossilien stammen aus einer Zeit kurz nach dem Sinsk-Ereignis, bei dem nach bisherigen Schätzungen etwa 41 bis 49 Prozent der damals erfassten Tiergattungen verschwanden. Diese Verluste sind vor allem aus flacheren Meeresgebieten dokumentiert. In Huayuan dagegen lebte schon bald darauf eine überraschend vielfältige Gemeinschaft weit draußen auf dem Schelf.
Der Vergleich deutet darauf hin, dass die Krise die damaligen Lebensräume nicht gleichmäßig getroffen hat. Tiefere Schelfgewässer könnten manchen Tieren als Rückzugsraum gedient haben, während viele Flachwasserbewohner ausstarben. Die Huayuan-Fossilien zeigen allerdings den Zustand nach dem Einschnitt. Sie beweisen deshalb nicht, dass sämtliche dort nachgewiesenen Arten die Krise am selben Ort überstanden haben.
Hinzu kommt eine methodische Grenze: Verschiedene Wassertiefen bieten unterschiedliche Bedingungen für die Fossilbildung. Deshalb müssen die Forscher zwischen tatsächlichen Unterschieden der damaligen Tierwelt und Lücken der Überlieferung unterscheiden. Gerade der ungewöhnlich gute Erhaltungszustand von Huayuan macht diesen Vergleich nun erstmals für zahlreiche weichkörperige Tiere möglich.