Wälder bilden heute ein buchstäblich herausragendes Element der Natur. Doch wie und wann entstanden die ersten dieser Pflanzengesellschaften auf unserem Planeten? Forscher haben nun die Spuren eines Waldes entdeckt, der einige Millionen Jahre älter ist als der bisherige Rekordhalter. Er wuchs vor etwa 386 Millionen Jahren im Nordosten der heutigen USA und bestand offenbar bereits aus unterschiedlichen Arten. Der Übergang zu Wäldern, wie wir sie heute kennen, spielte sich den Untersuchungsergebnissen zufolge früher ab als bisher gedacht.
Aus früheren Funden ging bereits hervor: Die „Wurzeln“ der Bäume reichen bis ins Zeitalter des Devon zurück. Damals entwickelten sich aus vergleichsweise kleinen Pflanzen die ersten Gewächse mit einem Stamm und einer Krone, die sich mehrere Meter über den Erdboden erhob. Durch diesen Aufbau überragten die Ur-Bäume andere Pflanzen und machten Karriere: Sie breiteten sich aus, bildeten verschiedene Arten und verwandelten die Erde schließlich in einen bewaldeten Planeten. Dadurch entstanden neue Bedingungen, die den weiteren Verlauf der Evolution prägen sollten. “Die Auswirkungen der ersten Wälder waren drastisch: Sie veränderten die Erdoberfläche, die Atmosphäre und das globale Klima für immer“, sagt William Stein von der Binghamton University.
Einblicke in die Urgeschichte der Wälder
Als frühestes Zeugnis dieser revolutionären Entwicklungsgeschichte galten bisher Relikte von Waldstrukturen am Fundort Gilboa im US-Bundesstaat New York. Nur etwa 40 Kilometer von dieser Stelle entfernt sind Stein und seine Kollegen nun auf weitere fossile Pflanzenreste gestoßen. Es handelt sich ihnen zufolge um die Spuren komplexer Wurzelsysteme eines Waldes. Den Datierungen zufolge existierte er bereits zwei bis drei Millionen Jahre früher als am Fundort Gilboa. Abgesehen von dem höheren Alter geben die neuen Entdeckungen in der Region Catskill nun weitere Einblicke in die Urgeschichte der Wälder, berichten die Wissenschaftler.
Aus ihren Untersuchungen geht hervor, dass der Ur-Urwald bereits ähnlich wie die heutigen Versionen aus verschiedenen Baumarten bestand, die allerdings noch keine Samen bildeten, sondern sich durch Sporen verbreiteten. Das Team stieß auf Strukturen, die sie anhand ihrer Merkmale drei unterschiedlichen baumartigen Gewächsen zuordnen konnten. Ein Wurzelsystem gehörte demnach zu einer palmenartigen Pflanze namens Eospermatopteris. Dieses Gewächs besaß noch vergleichsweise einfache Wurzeln. Sie blieben vermutlich nur ein oder zwei Jahre aktiv, bevor sie durch neue Wurzeln ersetzt wurden, erklären die Forscher.
Eine Art Mischwald zeichnet sich ab
Doch sie entdeckten auch die Reste von komplexeren Wurzelsystemen. Vermutlich gehörten sie zu einem urtümlichen Baum namens Archaeopteris, der bereits eine Reihe von Merkmalen der modernen Samenpflanzen aufwies. “Archaeopteris scheint Pflanzen zu repräsentieren, die am Beginn der weiteren Entwicklung der Wälder stehen”, sagt Stein. “Frühere Funde und unsere neuen Erkenntnisse belegen nun, dass diese Ur-Bäume im Vergleich zu anderen Pflanzen des Devon sehr modern waren, obwohl sie sich noch immer klar von unseren heutigen Bäumen unterschieden”, so der Paläo-Botaniker.
Die dritte Version eines Wurzelsystems, die das Team an dem neuen Fundort entdeckt hat, stammt offenbar ebenfalls von einem vergleichsweise hochentwickelten Ur-Baum. Es handelt sich um langgestreckte Wurzelstrukturen, die denen aus manchen Kohlelagerstätten ähneln, sagen die Wissenschaftler. „Aus einer so frühen Periode des Devon waren sie bisher allerdings nicht bekannt”, sagt Stein. “Wir haben jedoch bisher nur ein entsprechendes Fossil entdeckt und hoffen deshalb nun auf weitere Funde.”
Man kann also gespannt sein, welche Spuren der Urgeschichte der Wälder Stein und seine Kollegen an dem neuen Fundort noch ans Tageslicht bringen werden. Die Motivation scheint jedenfalls hoch zu sein: “Einblicke in die evolutionäre und ökologische Geschichte können mich immer wieder begeistern”, sagt Stein abschließend.
Quelle: Cell Press, Fachartikel: Current Biology, doi: 10.1016/j.cub.2019.11.067
„Kryptischer“ Klimatreiber der Erdgeschichte
