Fossilienkunde: auf den Spuren versteinerter Amphibien

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Fossilienkunde: auf den Spuren versteinerter Amphibien

Bei Fossilien handelt es sich um in Gesteine eingebettete Überreste aus vergangenen Zeiten. Sie geben unter anderem auch Aufschluss über Entwicklungen und Vorgänge in unserer Welt. Das Wort Fossil leitet sich von dem lateinischen Wort „fossilis“ ab und bedeutet so viel wie „ausgegraben“.
Fossilien können in Form von Körperfossilien, also körperlichen Überresten oder als Spurenfossilien, also Spuren der Aktivität von Lebewesen vorliegen. Fossilien sind zum Teil älter als 10.000 Jahre und lassen sich somit zeitlich noch vor dem jüngsten Zeitabschnitt der Erdgeschichte einordnen.
Unter besonderen Umständen kann es dazu kommen, dass die Körper mancher Lebewesen nicht vollständig zerfallen. So bleiben Bestandteile sowie Strukturen und Formen des ursprünglichen Körpers erhalten. Aber auch andere Spuren von Lebewesen wie beispielsweise versteinerte Abdrücke oder Exkremente werden zu den Fossilien gezählt. Es gibt unterschiedliche Arten der Fossilien. Man unterscheidet grob zwischen Tierfossilien, Pflanzenfossilien oder Bernstein.

Wenn Amphibien versteinern

Amphibien werden auch als Lurche bezeichnet und gehören zu den Landwirbeltieren. Viele Amphibien durchleben zu Beginn ein Larvenstadium im Wasser und gehen erst nach einer Metamorphose an Land, um dort weiter zu leben. Allerdings benötigen viele Amphibien nach erfolgter Metamorphose dennoch die Nähe von Gewässern, um ihren Feuchtigkeitshaushalt regeln zu können. Die Nachtaktivität mancher dieser Tiere ist auch durch den meist größeren Flüssigkeitsverlust am Tag bedingt. Typische Amphibien sind beispielsweise Frösche, Salamander und Molche.
Es gibt viele Funde von Fossilien, die versteinerte Amphibien oder zumindest Überreste von ihnen enthalten. Eine große Auswahl finden Sie beispielsweise bei eBay.

Entstehung von Fossilien

Die Lehre der Entstehung von Fossilien wird als Fossilisationslehre oder auch Taphonomie bezeichnet. Während der Fossilisation durchläuft der abgestorbene Organismus viele unterschiedliche Phasen, weshalb die Fossilisationslehre sehr komplex ist und auf unterschiedliche Bereiche von zum Beispiel Biochemie, Biophysik oder auch Geologie zurückgreifen muss.
Der Prozess der Fossilisation unterteilt sich grob in die Phasen Tod, Zersetzung (Verwesung, Fäulnis, Mumifikation und Inkohlung), Einbettung, Entgasung, Diagenese und Metamorphose. Natürlich läuft dieser Vorgang nicht immer stur nach einem Muster ab. Je nach den herrschenden Umgebungsbedingungen können sich die einzelnen Phasen verkürzen, in die Länge ziehen oder auch vertauscht und wiederholt werden. Auch ist es möglich, dass der Organismus erst durch die Einbettung zu Tode kommt.

Ein Organismus stirbt

Die Fossilisation beginnt zumeist mit dem Tod. Vorteilhaft ist hier der Tod durch beispielsweise Erkrankungen, also ein Tod ohne große von außen einwirkende Kräfte. Der erste Schritt der Zersetzung ist meist die Verwesung. Sie beginnt mit dem Abkühlen des Organismus, während körpereigene Stoffe zu einfachsten chemischen Verbindungen abgebaut werden. Hieran sind neben Mikroorganismen unter Umständen auch Aasfresser beteiligt.

Verwesung und Zersetzung

Ist ein Körper noch nicht eingebettet, kommt es zum Verschwinden sämtlicher Weichteile. Die Verwesung schreitet an Körperöffnungen schneller voran und wird durch hohe Umgebungstemperaturen und ein feuchtes Klima nochmals beschleunigt. Fäulnis tritt ein, wenn sich der Körper in einem anoxischen Bereich befindet. Hier tritt kaum noch Verwesung auf und wegen des Sauerstoffmangels kommt es zur Fäulnis, die Körperstoffe ohne Sauerstoff abbaut.
Da nur noch anaerobe Mikroorganismen beteiligt sind, wird hier weitaus mehr Weichteilsubstanz hinterlassen. Durch niedrige Temperaturen und trockene Luft setzt nun gegebenenfalls die Mumifikation ein. Hierbei entstehen Mumien, die sich durch das anschließende Einbetten zu unverwesten Fossilien mitsamt den Weichteilen entwickeln. Sollte keine Einbettung erfolgen, zerfällt der Körper durch Klimaschwankungen und Ähnliches vollständig. Bei der Inkohlung handelt es sich um einen Prozess, bei dem eine Umwandlung von beispielsweise Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff in Kohlenstoff stattfindet. Hier kann oftmals bei pflanzlichem Material Steinkohle entstehen.

Die Einbettung

Im Bereich der Einbettung unterscheidet man zwischen primärer und sekundärer Einbettung. Bei der primären Einbettung wird ein Organismus eingebettet und anschließend auch nicht mehr umgebettet. Die sekundäre Einbettung erfolgt teilweise bei Wüstentieren, die mumifizieren und mehrfach durch Stürme verweht und im Sand begraben werden. Es gibt viele unterschiedliche Materialien, in denen eine Einbettung erfolgen kann. Ideal sind natürlich Materialien, die keine Luftzufuhr zulassen. Gut ist zum Beispiel die Einbettung in Schlamm, da er ein sehr gutes Erhaltungsmedium darstellt. Allerdings kann es hier nach dem Trocknen des Schlamms zu einem weiteren Zerfall der Überreste kommen.

Die Entgasung

Unter der Entgasung versteht man einen Prozess, bei dem von Mikroorganismen verwertbare Bestandteile des Körpers aufgebraucht werden. Hierbei werden unterschiedliche Gase gebildet und die Weichteilsubstanz geht verloren. Es werden allerdings andere Substanzen gebildet, die der Körper mit der Zeit verliert. Hier werden wieder Strukturierungen im Sediment hinterlassen. Bei der Diagenese und Metamorphose handelt es sich um weitere Umwandlungsstufen.

Die Diagenese und Umwandlung zum Fossil

Durch eine Bedeckung des angehenden Fossils kommt es zu erhöhtem Druck und erhöhten Temperaturen. Sie sind entscheidend für die Umwandlung in Fossilien. Es entstehen hierbei aus Sedimenten Sedimentgesteine. Auch der eingelagerte Organismus verwandelt sich und das eigentliche Fossil entsteht. Die Diagenese besteht aus mehreren Stufen, wie beispielsweise der Entwässerung, Auslaugung und Umkristallisation. Die Entstehung von Fossilien ist sehr komplex. Wer Interesse an weiterführender Literatur zu dem Thema hat, wird ebenfalls bei eBay fündig.

Ichnofossilien

Bei dieser Art von Fossilien handelt es sich um erhaltene Spuren. Sie zählen zu den häufigsten Fossilien. Typisch sind beispielsweise Kriech- oder Laufspuren. Die Auswertung solcher Fossilien lässt mit moderner Technik viele Rückschlüsse auf etwa Gewicht, Laufgeschwindigkeit, Körperbau und Alter zu.

Unterteilung von Fossilien

Körperfossilien

Als Körperfossilien werden vollständig erhaltene Körper verschiedener Lebewesen bezeichnet. Aber auch teilweise erhaltene Hart- und Weichteile werden dieser Gruppe zugeordnet. Körperfossilien können nach ihrer Größe weiter unterteilt werden in Makrofossilien, die groß genug sind, um sie mit dem bloßen Auge zu erkennen, in Mikrofossilien, die mit Lichtmikroskopen erkennbar sind und Nannofossilien, die nur noch mithilfe eines Elektronenmikroskops erkennbar sind.

Steinkerne

Diese Arten von Fossilien entstehen, sobald ein Lebewesen einen Hohlraum im Sediment hinterlässt. Dieser wird später mit Sediment gefüllt, die Schale löst sich auf und es bleibt der Innenabdruck zurück.

Spurenfossilien

Zu den Spurenfossilien zählen erhalten gebliebene Bewegungs-, Grabungs- oder Fortpflanzungsspuren, also Fossilien, die nicht durch einen Organismus direkt entstanden sind. Auch zählen hierzu beispielsweise Eier und Nester früherer Tiere, die erhalten geblieben sind.

Inkohlungen

Es handelt sich bei diesen Fossilien um organische Stoffe, die zu Kohlenstoff umgewandelt wurden.

Einschlüsse (Inklusen)

Hervorragende Einbettungsmedien sind beispielsweise Baumharze. Hier bleiben auch kleine Einzelheiten von Tieren und Pflanzen erhalten. Wird das Baumharz mit der Zeit zu Bernstein, spricht man von Inklusen. Allerdings findet man in Bernstein niemals alte Fossilien, da Bernstein bei der Diagenese zu zerfallen beginnt.

Bedeutung von Fossilien

Fossilien haben eine große Bedeutung für die heutige Wissenschaft. Sie dokumentieren die Geschichte der Lebewesen, die während der Evolution gelebt haben, aber auch wieder verschwunden sind. Sie sind somit ein wichtiges Argument für die Evolutionstheorie. Durch die heutigen Lebewesen wäre es uns nicht möglich, solch genaue Rückschlüsse auf die Artenvielfalt der letzten Jahrtausende zu machen. Außerdem liefern sie Hinweise auf ehemalige Eigenschaften der Umwelt in Bezug auf ökologische und geografische Verhältnisse.

Altersbestimmung bei Fossilien

Für die Altersbestimmung gibt es mehrere Möglichkeiten. Man kann zwischen der radiometrischen, der stratigraphischen und der Altersbestimmung durch Leitfossilien unterscheiden.

Radiometrische Altersbestimmung

Hier bedient man sich der Radioaktivität, die recht genaue Zeitangaben ermöglicht. Die Theorie, die sich hinter dieser Methode verbirgt, hängt mit dem gesetzmäßigen Zerfall radioaktiver Isotope zusammen.
Ein oft angewendetes Verfahren in diesem Bereich ist die sogenannte Kohlenstoff-14-Methode. Diese beruht auf dem Phänomen, dass durch Stoffwechselprozesse das Kohlenstoff-14-Niveau in lebenden Organismen im Gleichgewicht mit dem der Umgebung gehalten wird. Nach dem Tod des Organismus zerfällt Kohlenstoff 14 mit einer Halbwertszeit von etwa 5.730 Jahren und der Kohlenstoff wird nicht mehr durch Kohlendioxid aus der Umgebung ersetzt.
Misst man nun den aktuellen Kohlenstoff-14-Gehalt, kann man Rückschlüsse auf das Alter des Fossils ziehen. Allerdings beläuft sich hier der Datierungszeitraum auf etwa 50.000 Jahre und die Unsicherheiten erhöhen sich mit dem Alter der Probe. Es gibt noch mehr Methoden, die die Radioaktivität nutzen. Interessierte können sich bei eBay nach passender Fachliteratur umschauen.

Stratigraphische Altersbestimmung

Bei diesem Verfahren wird die Abfolge der Gesteinsformationen genauer betrachtet. Man kann feststellen, welche Schichten älter und welche jünger sind. Hier kann man allerdings keine absoluten Zahlen ermitteln, weshalb dieses Verfahren meist in Kombination mit der radiometrischen Messung verwendet wird. Zusammen können relativ genaue Werte ermittelt werden, wie alt das Gestein und somit auch Fossil ist.

Altersbestimmung durch Leitfossilien

Leitfossilien sind Fossilien, die nur in begrenzten Abschnitten einer Gesteinsfolge zu finden sind, aber dennoch verbreitet waren. Findet man nun Fossilien, die ähnliche Schichtungen aufweisen, so kann man recht sicher sagen, dass sie aus dem gleichen Zeitabschnitt stammen.

Sammeln von Fossilien

Das Suchen und Sammeln von Fossilien ist sehr beliebt. Viele begeistert die Geschichte, die diese kleinen Steine mit sich bringen. Wem sich aber nicht die Möglichkeit bietet, selbst nach Fossilien zu suchen, aber trotzdem gerne selber sammeln würde, der hat bei eBay zahlreiche Möglichkeiten, Fossilien zu erwerben. Auch gibt es ausführliche Literatur, die sich direkt mit dem Sammeln von Fossilien beschäftigt.
Wer sich nicht für die Rohsteine interessiert, hat auch die Möglichkeit, Fossilien als Anhänger zu kaufen. Das Thema Fossilien ist sehr spannend und es gibt viel zu entdecken. Bei Ihrer Recherche sind Sie bei eBay gut aufgehoben. Auch gibt es Dekorationen und Figuren aus Fossilien-Gestein. Sie finden auch eine große Auswahl an Zubehör und Literatur zum Sammeln von Fossilien.

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