Burgess Shale - Ein Fenster ins Kambrium
Die ersten Fossilien aus dem unter Burgess Shale bekannten Fundort wurden im Herbst 1909 durch Charles D. Walcott entdeckt. Es wird erzählt, das er bei einem Ausflug mit seiner Familie war, als das Pferd seiner Frau strauchelte. Als er begann Steine die auf dem Weg lagen zu entfernen entdeckte er das erste Fossil - eine Marella splendens, später "lace crab" von Walcott genannt. Durch die Erhaltung des Stückes wurde Ihm klar, das er etwas bisher einmaliges entdeckt hatte - Eine Fundstätte aus dem Kambrium mit Weichteilerhaltung. Gezwungen durch Schnee und frühe Dunkelheit kehrte er aber nach Washington zurück und konnte erst im Jahre 1910 wieder zurückkehren. In den folgenden Jahren bis 1924 sammelte er mehr als 65.000 Fossilien aus dem nach Ihm benannten Walcott Quarry. Von den heute bekannten 170 Arten aus dem Burgess Shale Schiefer wurden über 100 erstmalig von Walcott beschrieben.
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Er benannte die dortige Fauna nach dem benachbarten Mount Burgess, heutzutage wird der Begriff "Burgess Shale" aber im weiteren Sinn für alle Fundstätten des Kambriums mit Weichteilerhaltung (Wie z.B. in China) benutzt.
Eigentlich ist es erstaunlich das Walcott der erste war dem diese Fossilien auffiehlen, denn die Wege in dieser Gegend waren schon zur Jahrundertwende angelegt worden, und einige Trilobitenfundorte in der Nähe waren zu dieser Zeit wohlbekannt.
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Abb.1 Charles Doolittle Walcott, 1913, im Walcott Quarry |
Abb.2 Emerald Lake gesehen vom Walcott Quarry |
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Der Fundort liegt malerisch inmitten des Yoho National Park in British Columbia, umgeben von mehreren Bergen wie der Mount Wapta, Mount Burgess und Mount Stehpen. Zu Füssen des Fundortes findet sich der Emerald Lake, die nächste Ortschaft, Field, ist in 11 km Entfernung. Der Yoho National Park wurde 1896 gegründet und liegt im westlichen Bereich der Rocky Mountains (British Columbia). Seit 1981 ist der Fundort unter dem Schutz der UNESCO World Heritage gestellt, wodurch ein Raubbau verhindert wird. So ist es nur Forschergruppen erlaubt aktiv Fossilien zu suchen
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Der damalige Lebensraum - Leben am Abgrund
Die Tiere des Burgess Shale lebten, vor ca. 540 Millionen Jahren, in einem warmen flachen Gewässer am Rande eines grossen Riffes, das sogenannte "Cathedral Escarpment". Zu der damaligen Zeit lag der Fundort auf der Höhe des Äquators, und Leben fand sich nur im Meer. Eine Vielzahl der Tiere lebten im oder auf dem Schlamm der sich am Meeresboden abgelagerte. Von Zeit zu Zeit kam es vor das ein Teil des Schlammes über die Riffkante abrutschte und so die Tiere mit in die Tiefe riss. Am unteren Ende des Riffes lagerte sich der Schlamm mit den Tieren ab und ist uns so erhalten. Vor ca 175 Millionen Jahren begonnen sich die Gebirge der Rocky Mountains aufzufalten und transportieren die Fossilien in die heutige Position.
Bei vielen Fossilien findet man einen dunklen Fleck, der als ausgequetschte Körperflüssigkeit interpretiert wird. Dies ist wohl auf die Überlagerung mit Schlamm und den so entstehenden Druck zurückzuführen. Die Umweltbedingungen am unteren Teil des Riffes waren wohl sehr lebensfeindlich, so das keine Aasfresser oder Bakterien die so abgelagerten Tiere fressen konnten, die uns nun in hervorragender Weichteilerhaltung vorliegen.
Abb.3 Rekonstrukion des Riffes |
Abb.4 Marella splendens mit ausgetretener Körperflüssigkeit |
Einige Tiere des Burgess Shale Habitats
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Das am häufigsten gefundene Fossil ist der Arthropode Marella splendens, die "lace crab" wie Walcott dieses Tier nannte. Über 15.000 Fossilien dieser Art wurden alleine im Walcott Quarry gefunden. Diese Tiere wurde nur selten grösser als 2 cm, die meisten sind um die 1 bis 1,5 cm gross. Marella ernährte sich wahrscheinlich von organischen Material im Schlamm während es über diesen lief. Es stellt einen primitiven Vertreter der Artropoden dar, und könnte ein Vorfahre der Krebse oder der Spinnentiere gewesen sein
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Abb.5 Rekonstruktion Marella splendens |
Abb.6 Rekonstruktionen von Hallucigenia sparsa |
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Dieses wurmartige Wesen, Hallucigenia, hat durch die Rekonstruktionsversuche Geschichte geschrieben. Die ersten gefundenen Fossilien von Hallucigenia zeigten paarweise angeordnete Stacheln sowie oben eine Reihe von Tentakeln. Ebenso war es aufgrund der Fossilien nicht möglich zu sagen wo der Kopf dieses Tieres war, es war nur ein schwarzer Fleck an jedem Ende des Tieres zu erkennen. Die darauf resultierende Rekonstruktion ergab ein Tier welches auf den Stacheln lief. Die Tentakeln wurden sogar als Mäuler angesehen, und man kann erahnen wieso dieses Tier zu dem Namen Hallucigenia kam. Durch neue Funde in China wurde dieses Bild aber korrigiert, da sich die Tentakel als paarweise angeordnete Füsse herausstellten, und die Stacheln somit als Abwehr. Die ersten Rekonstruktionen beschrieben das Tier fälschlicherweise schlicht andersherum.
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Das grösste aller gefundenen Tiere aber ist der räuberisch lebende Anomalocaris canadensis. Dieses Tier konnte bis zu einem Meter gross werden, für das Kambrium eine gigantische Grösse wenn man es mit den anderen Tieren vergleicht. Anomalocaris wurde erst sehr spät erkannt, obwohl Fossilien schon Walcott vorlagen. Dies lag darin, das der Körper nach dem Tode des Tieres sehr leicht zerfallen ist, und so nur Teile gefunden wurden. Die wie Garnelenschwänze aussehenden Greiforgane wurden, ebenso wie das Gebiss, missinterpretiert, was aber nicht verwunderlich ist wenn man sich die Fossilien ansieht. So wurde das Gebiss "Peytoia" benannt und von Walcott als eine Art Qualle beschrieben. Erst 1981 konnte bei einer Untersuchung und Neupräparation der von Walcott gesammelten Funde von Harry Whittington die wahre Natur von Anomalocaris entdeckt werden. Spätere Funde unter anderem auch in China, Grönland und Utah /USA bestätigen dies.
Abb.7 Die Greiforgane von Anomalocaris canadensis |
Abb.8 Rekonstruktionen von Anomalocaris canadensis |
Die Bedeutung der Fossilien von Burgess Shale.
Durch die Fossilien von Burgess Shale bekommt man einen Eindruck wie reich an Arten das Leben im Kambrium schon war. Die vor dieser Entdeckung bekannten Fossilien waren allesamt nur durch Hartteile, wie Trilobitenpanzer, überliefert, ein sehr geringer Anteil an den eigentlich exisiterenden Lebewesen. Durch die Erhaltung und das Vorkommen ist es möglich einen Lebensraum sehr genau zu rekonstruieren, ein Lebensraum der vor über 500 Millionen Jahren existierte. Erstaunlich und von grosser Bedeutung ist, das die meisten Baupläne (Ausser die Wirbeltiere, die sich aber wahrscheinlich aus den damals bekannten Chordatieren wie Pikaia herleiten lassen) zu dieser Zeit schon vorhanden waren, und sich so Stammbäume vom Kambrium bis heute aufstellen lassen. Allerdings gibt es auch Tiere die sich nicht in heutige Gruppen einordnen lassen. Sicherlich ist Burgess Shale heute nicht mehr die einzige Fundstelle dieser Art, aber es ist die erste die entdeckt wurde. Heute werden Kambrische Fossilien mit Weichteilerhaltung in China, Grönland, Schweden und Australien gefunden, und es zeigt sich das die Tiere von Burgess Shale typisch sind für die Kambrischen Ozeane.
Bildquellen:
- Abb.1: Briggs, D. E. G., Erwin, D. H., and Collier, F. J. The Fossils of the Burgess Shale Washington: Smithsonian Institute Press
- Abb.2: Emerald Lake - Photo by Don Gainer
- Abb.3: Martin Sauter
- Abb.4: Herkunft unbekannt (Internet)
- Abb.5: Herkunft unbekannt (Internet)
- Abb.6: Herkunft unbekannt (Internet)
- Abb.7: Briggs, D. E. G., Erwin, D. H., and Collier, F. J. The Fossils of the Burgess Shale Washington: Smithsonian Institute Press
- Abb.8: Earth Sciences Museum at the University of Waterloo
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