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10 falsche Vorstellungen über das antike Leben
Das Jurassic Park Filme sind wunderbar, zum Teil weil sie auf Fakten basieren - oder sind sie es? Sicherlich versuchen sie, Dinosaurier und andere alte Lebensformen so genau wie möglich darzustellen. Wissenschaftler stehen jedoch vor Herausforderungen, wenn sie versuchen, altes Leben zu rekonstruieren. Neue Entdeckungen finden häufig statt und klären, was wir über die ersten Lebensformen auf der Erde wissen, oder zwingen uns manchmal, die Bücher neu zu schreiben.
10 Leben und Erde haben sich gemeinsam entwickelt
Die meisten von uns glauben, dass sich die Erde gebildet hat und sich dann das Leben in den Meeren entwickelt hat. Das ist im Grunde richtig, aber niemand weiß genau, wie sich das Leben zuerst entwickelt hat. Sobald es ankam, beeinflusste das Leben sofort die Oberfläche des Planeten. Ohne Pflanzen, die beispielsweise Gestein in Sediment zerbrechen, wäre die Plattentektonik nicht so viel Material, um sich in Kontinente zu verwandeln. Ohne Pflanzen wäre die Erde möglicherweise zu einer Wasserwelt geworden.
Ob Sie es glauben oder nicht, ein zunehmend komplexes Leben kann sogar das Muster der globalen Eiszeiten verändern und durch "regulatorisches Feedback" weniger schwerwiegend machen. Dieses intermittierende globale Einfrieren-Auftauen-Muster reicht Milliarden von Jahren zurück in eine Zeit, in der es der Erde nicht gelang komplexes Netz des Lebens, das heute existiert. Damals erstreckten sich Gletscher von den Polen bis zum Äquator und zerstörten den gesamten Planeten.
Da immer mehr Leben die Oberfläche durchstreift und die Meere gefüllt hat, hat die eiszeitliche Erde an beiden Polen gewaltige Gletscher gebildet und einige zitternde Finger einige Breitengrade hinuntergelassen, ohne den Äquator zu erreichen.
9 Etwas Rätselhaftes geschah auf der Erde vor 542 Millionen Jahren
Experten bezeichnen den plötzlichen Aufschwung in der Vielfalt und Fülle der Fossilien der Erde, der vor rund 542 Millionen Jahren begann, als "die Explosion des Kambriums". Er verwirrte Charles Darwin. Warum sind alle Vorfahren moderner Tiere geologisch gesehen über Nacht aufgetaucht?
Eine sachkundige Erklärung ist, dass es vor der Kambrischen Zeit ein Leben gab, aber es hatte keine harten Teile. Die Forscher analysierten weichgefärbte präkambrische Fossilien in Australien, von denen einige heutzutage nicht mit irgendeiner Form des modernen Lebens in Verbindung stehen, sowie mit jüngeren kambrischen weichgefassten Fossilien aus Kanada. Sie fanden heraus, dass das multizelluläre Leben mindestens 50 Millionen Jahre vor der Cambr'schen „Explosion“ fortgeschritten war. Sie sind sich nicht sicher, woher harte Teile kamen, aber möglicherweise verursachte eine genetische Mutation einen Kaskadeneffekt, der zu einer plötzlichen Entwicklung von Muscheln und Skeletten führte.
Nicht jeder stimmt dieser Theorie zu. Was genau mit dem Leben auf der Erde vor 542 Millionen Jahren passiert ist, ist noch nicht geklärt.
8 Die ersten Landpflanzen verursachten wahrscheinlich ein Massensterben
Es war gut, in der devonischen Zeit, 150 Millionen Jahre nach dem Kambrium, ein Fisch an der Spitze der Nahrungskette zu sein. Abgesehen von ein paar abenteuerlichen Pflanzen und Tieren, die zum ersten Mal Land erforschten, lebte alles im Meer. Über Jahrzehnte von Jahren begannen die Dinge auch an Land aufzuschauen, wo sich hohe Wälder aus Farnen, Moosen und Pilzen entwickelten.
Dann begannen Meeresbewohner zu sterben. Mindestens 70 Prozent aller wirbellosen Tiere im Meer sind schließlich verschwunden. Dieses devonische Aussterben war eines der Top-10-Massensterben in der Erdgeschichte.
Viele Experten glauben, dass Landpflanzen die Täter waren. Sie sagen, dass die ersten Wälder Boden geschaffen haben, der Steine in Mineralien zerbrach, die schließlich in den Ozean gespült wurden und Algenblüten verursachten. Diese Algen verbrauchten den gesamten Sauerstoff und erstickten die Meeresbewohner. Schlimmer noch, die Algen wurden dann von anderen Organismen in Schwefelwasserstoff umgewandelt. Das Meerwasser wurde zu Säure. Die Pflanzen sind auch nicht geflüchtet. Sie haben genug CO entfernt2 aus der Luft, um eine Eiszeit zu verursachen, die auch viele von ihnen zerstörte.
Einige Arten überlebten jedoch auch diese höllischen Zustände im Meer und an Land.
7 Das antike Leben war sehr anpassungsfähig
Es gibt niemals ein völliges Aussterben, auch nicht wenn ein massiver Asteroid den Planeten trifft. In der Jugend der Erde zum Beispiel war der von diesen neuartigen Cyanobakterien erzeugte Sauerstoff für die meisten frühen Lebensformen giftig. Obwohl viele Sauerstoff-Hasser verstorben sind, haben sich andere daran gewöhnt, komplexer zu werden. Das Aussterben kommt immer wieder vor, aber Ian Malcolm ist dabei Jurassic Park Er hatte Recht, als er sagte, dass das Leben immer einen Weg findet, weiterzumachen.
Überleben und Aussterben sind dem Fossilienbestand zufolge demografisch bedingt. Wenn eine Gruppe viele Arten auf der ganzen Welt verstreut hat, besteht die Chance, dass mindestens ein oder zwei ein Aussterben-Ereignis durchmachen. Andere Einflüsse sind Umweltbedingungen und genetische Faktoren, die eine Art anfällig oder anpassungsfähig machen.
Hufeisenkrebse haben wirklich das richtige Zeug - sie haben vier große Massensterben und unzählige kleinere überlebt. Kein Wunder, dass sie von der Schuld der Überlebenden geplagt werden!
6 Die Suche nach Marsfossilien definiert die Bedeutung von Fossilien auf der Erde neu
Was ist eigentlich ein Fossil? Früher bedeutete das alles, was aus dem Boden gegraben wurde, aber das kann irreführend sein, wenn wir versuchen, das antike Leben zu verstehen.
Fossilien können auch schwer zu identifizieren sein. Manchmal ist es schwer zu sagen, ob ein Blase auf einem präkambrischen Gestein ein Bakterienfossil oder nur Gestein ist. Was ist das Leben und wie können wir seine Fossilien identifizieren? Seltsamerweise liegen die Antworten wahrscheinlich in der Weltraumforschung.
Im Moment gibt es rund um und auf dem Planeten Mars einen Stau, da der Mars außer der Erde das gastfreundlichste planetarische Klima für das Leben bietet. Es hatte einmal Meere und Flüsse.
Wenn das Leben in diesen uralten Gewässern existierte, hinterließ es vielleicht einige Fossilien. Dies wirft eine offensichtliche Frage auf.Wenn wir über das Leben auf der Erde von vor 542 Millionen Jahren verwirrt sind, wie können wir marsianische Überreste von vor vier Milliarden Jahren erkennen?
Astrobiologen arbeiten an Antworten auf diese Frage. Auch Paläontologen helfen mit. Durch die Neudefinition von Fossilien für die Bedingungen auf dem antiken Mars können Wissenschaftler herausfinden, was Urfossilien hier auf der Erde sind oder nicht.
5 Fossilien sind voreingenommen
Die meisten Fossilien, die Sie gesehen haben, haben sich wahrscheinlich im Wasser gebildet. Wasser ist gut für die fossile Herstellung. Land… nicht so sehr. Im flachen Wasser nahe dem Strand zum Beispiel werden viele Sedimente, die von Flüssen und Bächen abfließen, Muscheln und andere Meeresbewohner schnell begraben und sie konservieren.
Ein tropischer Regenwald ist zwar ebenso vielfältig und blühend wie ein flaches Meeresregal, bildet jedoch nicht viele Fossilien. Pflanzen und Tiere, die dort sterben, verderben aufgrund von Feuchtigkeit schnell. Raubtiere tragen Kadaver an Land überall schnell mit, während das, was übrig bleibt, im Wind und Regen untergeht.
Stehendes Wasser an tiefer gelegenen Orten wie Sümpfen und Lagunen funktioniert ebenfalls, da es nicht viel Sauerstoff enthält und nur wenige Zerfallsorganismen dort leben können. Neben dem Standort gibt es auch eine fossile Ausrichtung auf Körper, die harte Teile haben, sowie für Angehörige von Tier- und Pflanzengruppen, die groß und langlebig sind und sich über ein weites geografisches Gebiet erstrecken. Zeit ist auch wichtig. Geologische Prozesse wie Gebirgsbildung und Plattensubduktion neigen dazu, den Fossilienbestand zu löschen, so dass extrem alte Fossilien selten sind.
4 Ein Fossil gleicht selten dem ursprünglichen Lebewesen
Körperliche Prozesse nach dem Tod einer Pflanze oder eines Tieres sind komplex und unordentlich. Ein ganzes wissenschaftliches Feld, die Taphonomie, wurde eingerichtet, um sie zu untersuchen. Das hilft sehr, ist aber kein perfektes Bild des ursprünglichen Lebewesens. Einige ganze Fossilien wie Insekten und fleischfressende Pflanzen, die in Bernstein gefangen sind, existieren, sind aber alle recht jung. Meist ist nur ein kleiner Teil eines Organismus erhalten. Wie wir gesehen haben, geschieht die Versteinerung in der Regel nur in den harten Teilen einer Pflanze oder eines Tieres. Experten müssen also Tiere aus wenigen Zähnen rekonstruieren, und wenn sie Glück haben, vielleicht auch einige Knochen.
Paläoartisten verwenden fossile Daten, um alte Lebewesen zu rekonstruieren, füllen jedoch die Lücken mit Details der modernen Nachkommen dieses Tieres oder dieser Pflanze. Neue Entdeckungen bestätigen oft die Rekonstruktionen. Manchmal, vor allem bei gefiederten Dinosauriern, sind frühe Rekonstruktionen ungenau.
Lassen Sie sich nicht ruinieren Jurassic World für dich aber Die Experten geben ihr Bestes, aber wie der Biologe Dr. John Hutchinson sagte Der Wächter"Wenn Sie sich für reine Unterhaltung interessieren, könnten Sie die Wissenschaft genauso gut aus dem Fenster werfen und es nachholen."
3 Fossilien sind nicht versteinert
Wissenschaftler sind hartnäckig über Worte. Ein Paläontologe, der 200 Millionen Jahre altes Holz beschreibt, das zu Stein geworden ist, könnte es eher als "permineralisiert" oder "ersetzt" bezeichnen als versteinert.
Permineralisierung geschieht, weil Holz leere Räume enthält. Angenommen, ein Baum fällt in einen See, der viele gelöste Mineralien von einem nahe gelegenen Vulkan enthält, der aschige Mineralien ins Wasser gestreut hat. Diese Mineralien, insbesondere Silikate, dringen in das Holz ein und füllen Poren und andere leere Räume aus, so dass die Holzteile in Stein gehüllt und konserviert werden.
Holz kann auch ersetzt werden. Dies ist ein viel längerer Prozess. Angenommen, unser Baum verfehlt den See, wenn er fällt, und ist stattdessen in Erde begraben. Das Grundwasser sickert durch die geologische Zeit hindurch und Mineralien ersetzen den gesamten Baum, einschließlich der holzigen Teile, Molekül für Molekül. Alles „versteinerte“ Holz ist kühl, aber Paläontologen erhalten mehr Informationen von Holz, das einem molekularen Austausch unterzogen wurde, als von permineralisiertem Holz.
2 verschiedene Arten haben immer wieder das gleiche Merkmal entwickelt
Wie wir bereits besprochen haben, war der Säbelzahntiger nicht das einzige uralte Lebewesen, das lange in den Zähnen war. Saberteeth ist ein Beispiel für eine konvergente Evolution, bei der nicht verwandte Arten unabhängig voneinander dasselbe nützliche Merkmal entwickeln. Saberteeth ist für alle Arten von Raubtieren nützlich, die Tiere jagen müssen, die größer sind als sie.
Es gibt viele andere Beispiele für konvergente Evolution. Moderne Giraffen zum Beispiel haben nichts mit Dinosauriern zu tun, aber sie haben die gleichen langen Hälse wie Brachiosaurus und andere Donner-Eidechsen. Ein lange ausgestorbenes Säugetier, Castorocauda, sah aus und handelte wie ein moderner Biber, obwohl die beiden Arten nicht miteinander verwandt sind.
Einer der seltsamsten Fälle konvergenter Evolution betrifft uns. Koalas haben Fingerabdrücke, die genauso aussehen wie unsere, obwohl sie Beuteltiere sind (sie haben Beutel) und wir sind Plazenta (unsere ungeborenen Jungen werden über eine Plazenta gefüttert). Sie können nicht viel mehr ohne Zusammenhang bekommen! Wissenschaftler glauben, dass Koalas kleine Windungen an ihren Fingern entwickelt haben, die ihnen helfen, Bäume besser zu erklimmen, genau wie wir und unsere nahen Verwandten in der Vergangenheit.
1 Uralte Tiere existieren und gedeihen heute
Hin und wieder taucht ein seltsam aussehendes Tier oder eine Pflanze auf, von der jeder glaubte, es sei ausgestorben. Wir betrachten diese als Relikte, ohne zu wissen, dass es viele antike Organismen gibt, die auf der Erde unverändert geblieben sind.
Wie wir oben gesehen haben, haben Hufeisenkrebse viele Massensterben überlebt. Sie sind nicht die einzigen. Die Cyanobakterien, die vor Milliarden von Jahren einen Großteil des Lebens auf der Erde durch Sauerstoffproduktion getötet haben, sind auch immer noch in der Nähe. Insekten sind eine weitere äußerst erfolgreiche Form des antiken Lebens. Die heutigen Staphylinidkäfer gehen beispielsweise auf die Trias zurück (vor über 200 Millionen Jahren).Heute ist diese Käferfamilie möglicherweise die größte Familie lebender Organismen der Welt. Ihre Vorfahren waren mit triasischen Wasserwanzen genauso vertraut gewesen wie die, die über die heutigen Teichoberflächen huschen.
Am erstaunlichsten ist, dass einige Arten von schwefelproduzierenden anaeroben Bakterien, die zu den ersten lebenden Organismen der Erde gehörten, heute immer bei uns sind. Das ist, weil sie einige der vielen Mikroben sind, die unseren Verdauungstrakt bewohnen. Zum Glück für uns hat sich die Erdatmosphäre durch die Äonen wirklich verbessert ... naja, meistens sowieso.