Fossillagerstätte in Tansania: Schalen von Einzellern ähneln Struktur von Körben

Clevere Baukünstler

In seinem Büro in Washington, wo er zeitweise forscht, hat der Geologe Jens Wendler die besonderen Strukturen bei fossilen Einzellern entdeckt. ·
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In seinem Büro in Washington, wo er zeitweise forscht, hat der Geologe Jens Wendler die besonderen Strukturen bei fossilen Einzellern entdeckt. ·

Bremen - Von Viviane ReinekingGuterhaltene Ablagerungen kalkhaltiger Schalen und Skelette geben Aufschluss über frühere Umweltbedingungen der Ozeane und über die Klimageschichte in der Kreidezeit. In 92 Millionen Jahre altem Material aus Tansania entdeckte eine Forschergruppe um den Bremer Geologen Dr. Jens Wendler jetzt bislang unbekannte Bauweisen von Biomaterialien.

Blicke in die Vergangenheit liefern Beispiele, die auch Informationen über zukünftige Szenarien geben. Die Kreidezeit, die vor rund 145 Millionen Jahren begann und vor etwa 65 Millionen Jahren endete, sei beispielsweise für die Forscher von Bedeutung, „weil die Erde zu dieser Zeit in einem Treibhausmodus funktioniert hat“, sagt Dr. Jens Wendler von der Universität Bremen. Vulkanische Aktivitäten hatten einen hohen Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre zur Folge, ein Grund für die warmen Temperaturen in der Kreidezeit.

Der Extremfall Kreidezeit zeige beispielsweise, wie es ist, wenn die Pole komplett eisfrei sind. Eine Folge war damals ein um rund 170 Meter erhöhter Meeresspiegel; das heutige Gebiet Deutschlands beispielsweise sei größtenteils überflutet gewesen.

Informationen über die Kreidezeit gewinnen Wissenschaftler unter anderem mit fossilen Ablagerungen am Meeresgrund. Kleinlebewesen wie Muscheln bilden Schalen, Skelette und Panzer aus Kalk. Diese lagern sich mit der Zeit am Meeresboden ab. So bestehen beispielsweise die Kreidefelsen auf Rügen neben Sand zu einem Großteil aus den kalkhaltigen Überresten.

Der Anteil von Kohlenstoff und Sauerstoff im Kalziumkarbonat der Schalen gibt unter anderem Auskunft über die Wassertemperatur, unter der die Schalen gebildet worden sind sowie über den Salzgehalt des Meeres und das Nährstoff angebot.

Die Ablagerungen aus Tansania enthalten dem Geologen zufolge „einzigartig erhaltene“ Mikrofossilien. Anders als beispielsweise die Kalkablagerungen in der Schreibkreide von Rügen mit ihren grobkristallinen Schalen weisen die fossilen Schalen hier besonders feine Strukturen auf. Lagerstätten mit dieser Qualität bezeichne man als Fossillagerstätten, so Wendler.

Manchmal haben die Strukturen von Biomineralien Ähnlichkeit mit den von Menschen erschaffenen Bauten. Als berühmtes Beispiel nennt der Geologe den Eiffelturm, dessen Stahlkonstruktion ähnlich aufgebaut sei wie das Gerüst eines Kieselschwammes.

Bei den einzelligen Organismen, mikroskopisch kleinen Kalkschalen ausgestorbener Algen aus Tansania, entdeckten die Forscher neuartige und komplexe Bauweisen der Biomineralien. „Als ich die ersten Proben untersuchte, konnte ich kaum glauben, was dort unter dem Rasterelektronenmikroskop zum Vorschein kam“, so Wendler. „Diese Schalen weisen ein ineinanderverwobenes Geflecht auf, wie man es etwa von Körben kennt. Ähnliche Strukturen sind auch vom Zahnschmelz der Wirbeltiere bekannt.“

Die Schalen, die die Algen während ihrer Fortpflanzung schützen, seien zugleich flexibel und stabil, dabei doch so leicht, dass die Zellen nicht absinken. Die Ergebnisse zeigten, so Wendler, dass komplexe Lösungen für hochfunktionelle Materialien schon von eher einfachen Organismen genutzt wurden. „Mit ihren cleveren Biomineralstrukturen können uns die Einzeller der Kreidezeit heute neue Ideen für die Entwicklung von Materialien liefern“, hofft der Geologe.

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