Jun13

Der geologische Zeitraum des Lebens auf der Erde umfasst nachweislich 3,5 Milliarden Jahre. Der Auftakt machte das Auftreten des Stromatolithen-Ökosystems. Stromatolithe sind biogene Sedimentgesteine, die durch das Wachstum und den Stoffwechsel von Mikroorganismen (Bakterien und blau-grüne Algen) unter Einfangen und Bindung von Sedimentpartikeln oder Fällung gelöster Stoffe in einem Gewässer entstehen.

Lebende Stromatolithenkolonie am Lake Thetis, Westaustralien; © Ruth Ellison CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1073339

Lebende Stromatolithenkolonie am Lake Thetis, Westaustralien; © Ruth Ellison CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1073339

Diese ersten Ökosysteme des Präkambriums hat man auf Spitzbergen und Grönland bis nach Südafrika, Australien und der Antarktis gefunden. Die Baumeister sind die ersten Lebensformen, zu denen die Cyanobakterien zählen. Sie zeichnen sich vor allen anderen Bakterien durch ihre Fähigkeit zur oxygenen Fotosynthese aus. Cyanobakterien besitzen im Gegensatz zu Algen keinen echten Zellkern und sind somit als Prokaryoten nicht mit den als “Algen” bezeichneten eukaryotischen Lebewesen, d. h. ein- oder mehrzellige Organismen, deren Zellen einen Zellkern enthalten, verwandt.

Das Einsetzen der Fotosynthese vor 3 Milliarden Jahren hat die Erde grundlegend umgestaltet, denn es gäbe kein atmosphärischer Sauerstoff, keine oxidative Verwitterung, keine Ozon-Schicht, kein Landleben, keine Atmung und auch kein “höheres bzw. vielzelliges Leben”. Der Entwicklungsbeginn vielzelligen Lebens, die marinen Ediacara-Faunen, setzte vor etwa 700 Millionen Jahren ein und ähnelt den heute bekannten einfacheren Formen von Algen.

Der steile Anstieg der Biodiversitätskurve wie sie mit der Kambrischen Artenexplosion um 540 Millionen Jahren zum Ausdruck kommt, hat ihre Wurzeln im Präkambrium. Dazwischen liegt jedoch ein Evolutionstief, das mit mindestens vier Vereisungen im späten Präkambrium vor 750 bis 580 Millionen Jahren in Verbindung gebracht wird.

Der kambrische Big Bang der Artenexplosionen wird mit heftigem Vulkanismus auf Grund von schnell driftenden Landmassen und damit enormen Veränderungen ehemaliger Lebensräume eingeläutet. Gondwana rotierte in nur 15 Millionen Jahren um 90 Grad. Eine solche Neuverteilung der Landmassen schuf viele neue Lebensräume, was zur biologischen Explosion und neuen Ökosystemen geführt haben musste.

Kommentar schreiben/lesen

Jun06

So wie im Tierreich die natürliche Evolution mächtige Tiere wie Wale und Dinosaurier und Winzlinge wie hummelgrosse Kolibris und stecknadelkopfkleine Taufliegen hervorbrachte, gilt ähnliches im Pflanzenreich. Evolutive Prozesse liessen gigantische Mammutbäume bis hin zur kleinen Wasserlinse im Teich oder Moose und Flechten in den unterschiedlichsten Regionen der Erde entstehen. Die Vielfalt ist gigantisch!

Sie alle existieren in speziellen Lebensgemeinschaften in unterschiedlichen Klimazonen und in verschiedenen Lebensräumen. Damit befinden wir uns im Fachbereich der Geobotanik, das seit dem  ausgehenden 19. Jhd. in Mitteleuropa vom Vegetationsökologen Heinrich Walter eingeführt wurde. Die Ursprünge geobotanischer Betrachtungen gehen jedoch auf die grossen Naturwissenschafter wie Konrad Gesner (1506-1566), Ulisse Aldrovandi (1541-1613), Leonhart Fuchs (1506-1566) und andere zurück und lässt sich als “Nebenprodukt” der frühen botanischen Systematik verstehen. Heute ist es eine bedeutende interdisziplinäre Wissenschaft im Bereich Geowissenschaften und Life-Science.

Als komplexe Wissenschaft erfasst, beschreibt und erklärt die Geobotanik das Vorkommen und die räumliche Verbreitung von Pflanzen und Pflanzengesellschaften und ihre Veränderungen in der Vergangenheit (Vegetationsgeschichte).

Vegetationszonen der Erde: ca. 30 Räume mit ähnlichem Pflanzenbewuchs; CC BY-SA 3.0

Vegetationszonen der Erde: ca. 30 Räume mit ähnlichem Pflanzenbewuchs; CC BY-SA 3.0

Grundsätzlich befasst sich die Geobotanik mit folgenden Themen:

  • Verbreitung von Pflanzenarten und ihren Gesetzmässigkeiten
  • Ursachen ihrer raum-zeitlichen Verbreitung
  • Zusammensetzung, Aufbau, Funktion und Zusammenwirken von Vegetationstypen und Ökosystemen
  • Verständnis der evolutiven Entwicklung von Geo- und Biodiversität in den diversen Lebensräumen der Erde
  • Schutz und Erhalt natürlicher Artenvielfalt der globalen Lebensräumen für die Zukunft

Die zentrale Fragestellung der Geobotanik versucht die Verbreitung jeder einzelnen Pflanzenart auf der Erde im Verlauf der geologischen Evolution und unter Einbezug der jeweiligen Standortfaktoren zu klären. Diese Faktoren werden durch die aktuellen Boden- und Klimabedingungen des Lebensraums einer Pflanzenart bestimmt. Die Geobotanik untersucht also die Gesamtheit der Beziehungen einer Pflanzenart um daraus Zusammenhänge zwischen Umweltbedingungen und Leistungsfähigkeit zu ziehen.

Wie die Entwicklung von Ökosystemen in geologischen Epochen ablief, soll im nächsten Beitrag Thema sein.

Kommentar schreiben/lesen



Die Lösung

Archiv