Das große Sterben

Welches Ausmaß das große Sterben tatsächlich hatte, ist bis heute unklar. In den 1990er-Jahren veröffentlichte der US-amerikanische Paläontologe Douglas Hamilton Erwin einen Artikel, in dem er eine grobe Schätzung abgab: 90 Prozent aller Arten könnten damals ausgestorben sein. Das war ein Daumenwert – mehr nicht. Doch die Medien griffen diesen Wert begierig auf. Seitdem geistert er durch die Welt. „Inzwischen weisen immer mehr Forschungsarbeiten darauf hin, dass es so einfach nicht ist“, sagt die Paläobotanikerin Evelyn Kustatscher von den Tiroler Landesmuseen und der LMU München. „Wie viele Pflanzen- und Tierarten ausgestorben sind, hängt nämlich sehr davon ab, wo man sucht.“ Die Paläontologie-Szene ging lange davon aus, dass ganz Pangäa so verwüstet war, dass das Leben an Land nahezu überall ausgelöscht gewesen sein musste, erzählt Kustatscher. Doch in den vergangenen Jahren mehren sich Hinweise, dass es auf Pangäa viele Oasen gegeben haben muss, in denen Tier- und Pflanzenarten überlebten. Und zwar in Regionen, die lange Zeit kaum untersucht worden sind – etwa paläontologische Lagerstätten in China und in Russland.

Alte Freunde tauchen wieder auf

Lange haben Paläontologen in den gut zugänglichen Lagerstätten in Mitteleuropa, den USA oder auch in Südafrika gesucht. Von dort stammen die meisten Fossilien, aus denen die Wissenschaftler Rückschlüsse auf die Situation während der Perm-Trias-Grenze gezogen haben. In den Lagerstätten in Südafrika zum Beispiel gibt es einen klaren Bruch. In den uralten Ablagerungen aus der Zeit vor der Katastrophe gibt es viele Fossilien – etwa von Therapsiden. Die darauffolgenden Gesteinsschichten sind teils völlig leer. So verschwand an der Grenze vom Perm zum Trias dort zum Beispiel der Therapsid Dicynodon, der etwa so groß wie ein Hund war. Doch die südafrikanischen Fossilien sind nicht alles. In Australien zum Beispiel überlebten nah verwandte Dicynodon-Arten. „Inzwischen finden Kollegen auch anderswo immer mehr Arten, Pflanzen- und Tiergruppen, die es vor der Katastrophe gab und die dann einige Millionen Jahre später wieder auftauchten, so wie alte Freunde, die man wiedertrifft“, sagt Kustatscher.

In der Annahme, dass die Erde nach der Katastrophe wüst und leer war, haben Paläobotaniker die Landpflanzen der Perm-Trias-Grenze lange Zeit ignoriert. Jetzt zeigt sich, dass viel mehr Pflanzengruppen die Katastrophe trotz erschwerter Bedingungen überlebt haben als angenommen. Und auch mit Blick auf das Tierreich gibt es immer öfter Überraschungen. Ein Beispiel ist das Reptil Megachirella wachtleri, das Paläontologen in den Dolomiten erforscht haben – in Schichten aus der Trias, also der Zeit nach der Katastrophe. Das internationale Forscherteam hat die Anatomie und den Knochenbau des Reptils genauer untersucht und festgestellt, dass diese Echsenart stammesgeschichtlich sehr viel älter als die Trias ist. Diese Tiergruppe gab es sehr wahrscheinlich schon vor der Katastrophe. Auch von diesen Echsen müssen einige überlebt haben. Und natürlich überlebten auch die Vorfahren der Dinosaurier, jener Gruppe, die später im Zeitalter der Trias begann, die Welt zu beherrschen. Die Frage ist nur, wo die Vorfahren überlebten.

Todeszonen im Meer

Neuere Forschungsergebnisse aus China zum Beispiel zeigen, dass es dort zu Zeiten von Pangäa noch ausgedehnte Sumpfgebiete gegeben haben muss – Ökosysteme, in denen viele Tier- und Pflanzenarten Zuflucht fanden. Studien aus Grönland und Spitzbergen zeigen, dass viele Arten damals sehr wahrscheinlich auch in den gemäßigteren Zonen nahe den Polen überlebt haben könnten. „Keine Frage, die Vulkanausbrüche an der Perm-Trias-Grenze haben zum größten Massenaussterben aller Zeiten geführt“, sagt Kustatscher. „Trotzdem ergibt es keinen Sinn, globale Schätzwerte anzugeben. Man muss sich die einzelnen Tier- und Pflanzengruppen sehr viel genauer anschauen. Dann kommt man auf ganz verschiedene Werte.“ So zum Beispiel mit Blick auf das Meer.

Auch den Ozeanen ging es nach der Katastrophe schlecht. Je mehr Wälder abbrannten oder verdorrten, desto mehr Nährstoffe wurden frei und mit dem Regen ins Meer gespült, was zu einer Überdüngung der Meere führte. Gigantische Mengen an Algen wuchsen heran. Starben sie ab, wurden sie von Bakterien zersetzt, die Sauerstoff zehrten. So entstanden in den Meeren sauerstoffarme Todeszonen, in denen Tiere am Meeresboden nicht mehr leben konnten. Hinzu kam, dass sich mit dem Klimawandel auch die Meere aufheizten. Warmes Wasser aber nimmt weniger Sauerstoff auf, was den Sauerstoffmangel verschärfte. „Die 90-Prozent-Aussterberate, die seit Jahren umhergeistert, bezieht sich vor allem auch auf die Ozeane“, erklärt Kustatscher. „Wir gehen inzwischen aber davon aus, dass Meeresregionen damals ganz unterschiedlich stark betroffen waren.“ So waren die Küstengewässer sehr wahrscheinlich stärker überdüngt als küstenferne Areale. Und auch bei den Lebewesen gab es Unterschiede. Bodenlebewesen wie die Trilobiten (Gliedertiere, die Pfeilschwanzkrebsen ähneln) starben aus – vielleicht, weil sie nicht schnell genug vor den lebensfeindlichen Bedingungen fliehen konnten. „Für bestimmte Fischgruppen hingegen nehmen wir an, dass weniger als die Hälfte der Arten ausgestorben ist. Bei weniger als 50 Prozent kann man dann aber nicht mehr von einem Massenaussterben reden.“

Kleine Gewinner

Was zweifellos feststeht: Der Lebensraum Wald war vielerorts verschwunden – und mit ihnen die Waldbewohner. Das zeigen auch die Forschungsergebnisse von Chris Mays, einem Paläontologen vom Naturhistorischen Museum in Wien. Zusammen mit Kollegen hat er in einer Steilwand nahe Sydney uralte Ablagerungen aus dem Perm und der frühen Trias miteinander verglichen. Wie in einem Baumkuchen liegen sie dort direkt übereinander. Die Schichten von vor der Katastrophe sind schwarz. Dort hat sich Kohle abgelagert, die Überreste alter Wälder. Für einige Millionen Jahre nach der Katastrophe in der frühen Trias aber gibt es keine Kohle mehr – ein sicherer Hinweis darauf, dass es zu jener Zeit in dieser Region auch keine großen, dichten Wälder mehr gab.

Mays und seine Kollegen fanden in den australischen Ablagerungen aber noch etwas anderes: die Abdrücke kleiner Gänge von bis zu zwei Meter Länge. „Wir sind uns recht sicher, dass diese von kleinen Lebewesen gegraben wurden, die Säugern ähnelten“, sagt Mays. „Solche Höhlen könnten ihnen geholfen haben, die lebensfeindlichen Bedingungen draußen zu überstehen.“ Tatsächlich gehen Forscher heute davon aus, dass vor allem die kleinen Therapsiden überlebt haben, zum Beispiel jene aus der sehr artenreichen Gruppe der Cynodonten. Deren Gebiss ähnelte bereits dem von Hunden. Manche Cynodonten wurden damals so groß wie Löwen. Doch Beobachtungen wie jene von Mays legen nahe, dass vor allem die kleinen von Maulwurfsgröße die Katastrophe überlebten.

Und noch etwas konnte Maysʼ Team mithilfe der australischen Gesteine herausfinden. Zwar gibt es in den Gesteinen aus der Zeit nach der Katastrophe in Australien keine Spur von höheren Pflanzen und Tieren, sehr wohl aber recht viele Überreste von Süßwasseralgen. Eine Erklärung: Die vielen Nährstoffe aus den abgestorbenen Wäldern führten nicht nur im Meer zur Überdüngung, sondern auch in Teichen und Seen an Land. In den Gewässern machten sich die Algen breit. Wie heutzutage im Hochsommer dürfte es regelrechte Algenblüten gegeben haben, sicher auch giftige Algenblüten. Damals, so Mays, hätten sich wahrscheinlich viele Gewässer in einen stinkenden Pfuhl verwandelt. Weder konnten darin Fische leben, noch konnten Tiere daraus trinken. „Wir schätzen, dass dieses Phänomen über Hunderttausende von Jahren angehalten hat. Das dürfte die Rückkehr des Lebens an Land und im Süßwasser sehr erschwert haben“, sagt der Paläobotaniker.

Erst nach und nach ergrünten die verwüsteten Landstriche Pangäas. Zunächst breiteten sich wieder Moose und Farne aus. Nach rund drei Millionen Jahren bildeten sich dann endlich dichtere Wälder und Buschlandschaften – und damit auch mehr Lebensräume der Tiere. Das Leben erblühte wieder und brachte viele neue Arten hervor. ■