Kambrium: Unterschied zwischen den Versionen

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Das '''Kambrium''' ist eine Zeitspanne der [[Historische Geologie|Erdgeschichte]], die Millionen Jahren entspricht. Diese [[System (Geologie)|Periode]] ist durch eine explosionsartige Zunahme der Lebensformen gekennzeichnet, die sogenannte „[[Kambrische Explosion]]“. Während dieser Zeit entstanden, vermutlich infolge veränderter Umweltbedingungen im Meer (u. a. die Überschreitung eines bis dahin nicht erreichten kritischen Schwellwertes des Sauerstoff-Anteils im Wasser der Schelfmeere), fast alle heutigen Tierstämme.
[[Kategorie:Löschkandidat]]
 
== Systematik ==
Beim Kambrium handelt es sich um das unterste [[Chronostratigraphie|chronostratigraphische]] [[System (Geologie)|System]] und die älteste [[Geochronologie|geochronologische]] Periode des [[Paläozoikum]]s und damit des [[Phanerozoikum]]s in der Erdgeschichte. Darunter bzw. zeitlich davor liegt die [[Ära (Geologie)|Ära]] des [[Neoproterozoikum]]s (Äon [[Proterozoikum]]) mit dem [[Ediacarium]] als der erdgeschichtlich-jüngsten Epoche des [[Präkambrium]]. Darüber  bzw. danach folgt  die Periode des [[Ordovizium]]s.
 
Aus den Schichten, die älter sind als das Kambrium, sind nur sehr wenige [[Fossilien]] bekannt geworden. Der gesamte Zeitraum von der Entstehung der Erde vor etwa 4,56 Milliarden Jahren bis zur Entwicklung der Tierwelt im Kambrium wird in der älteren Literatur  als Präkambrium zusammengefasst.
 
== Geschichte und Namensgebung ==
[[Datei:Adam Sedgwick.jpg|miniatur|Adam Sedgwick]]
Der Name „Cambrian“ wurde erstmals 1835 von [[Adam Sedgwick]] vorgeschlagen. Sedgwick nutzte ihn für überwiegend als [[Tonschiefer]] ausgebildete Schichtenfolgen, die im Norden von [[Wales]] (sowie in [[Cumberland (England)|Nord-England]]) [[Aufschluss (Geologie)|aufgeschlossen]] sind. Er hatte erkannt, dass diese Schichten ein höheres relatives Alter haben als die von seinem Kollegen [[Roderick Murchison]] unter dem Namen „[[Silur]]ian“ aus der gleichen Gegend beschriebenen Schichten.<ref>Adam Sedgwick, Roderick I. Murchison: ''On the Silurian and Cambrian Systems, exhibiting the order in which the older Sedimentary Strata succeed each other in England and Wales.'' The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. Band 7, 1835, S.&nbsp;483–485 ([https://www.biodiversitylibrary.org/page/2504115 BHL])</ref> Der Name „Cambrian“ leitet sich vom lateinischen Namen von Wales (''Cambria'') ab.<ref>Peter Faupl: ''Historische Geologie: Eine Einführung''. UTB 2003, ISBN 3-8252-2149-0, S. 52 ({{Google Buch |BuchID=x4JTL1kmhdYC |Seite=52 |Linktext=Auszug |Land=}})</ref> Später wurde der Begriff auf Schichten gleichen relativen Alters außerhalb Großbritanniens ausgedehnt und im deutschen Sprachraum zu „Kambrium“ abgewandelt.
 
=== Der Beginn des Kambriums ===
Lange Zeit nahm man für den Beginn des Kambriums ein Alter von etwa 600 Millionen Jahren an, mit dem scheinbar ersten Auftreten von Fossilien. Erst in jüngster Zeit konnten auch in älteren Schichten Fossilien gefunden und untersucht werden.<!-- was genau ist in beiden Sätzen mit „Fossilien“ gemeint? Ist überhaupt jeweils das gleiche gemeint? -- Quelle? --> Noch in den 1990er Jahren wurde der Beginn des Kambriums auf eine Zeit vor 590 bis 570 Millionen Jahren festgesetzt, mit dem Auftreten der ersten [[Trilobit]]en und [[Archaeocyathiden]] (frühe schwammartige Organismen mit Kalk[[skelett]]). Infolge der Verbesserung [[Radiometrische Datierung|radiometrischer Datierungsmethoden]] verschob sich dieser Zeitpunkt in den letzten Jahrzehnten immer weiter in Richtung Gegenwart. Auch wurden neue Merkmale für die Kennzeichnung der Untergrenze (Basis) des Kambriums vorgeschlagen und/oder festgelegt, unter anderem eine in entsprechend altem Sedimentgestein nachweisbare negative Anomalie im Gehalt des [[Kohlenstoff]]-[[Isotop]]s C-13, die mit einem grundlegenden Wechsel in der fossilen [[Fauna]] einhergeht. Für [[Zirkon]]e in einer dünnen [[Vulkan]]asche-Schicht, die im Bereich dieser [[Δ13C|C-13-Anomalie]] in einem Aufschluss im [[Oman]] auftritt, konnte radiometrisch ein Alter von 542±0,3 Millionen Jahren bestimmt werden.<ref>Joachim E. Amthor, John P. Grotzinger, Stefan Schröder, Samuel A. Bowring, Jahandar Ramezani, Mark W. Martin, Albert Matter: ''Extinction of ''Cloudina'' and ''Namacalathus'' at the Precambrian-Cambrian boundary in Oman.'' Geology. Bd.&nbsp;31, Nr.&nbsp;5, 2003, S.&nbsp;431–434, {{DOI|10.1130/0091-7613(2003)031<0431:EOCANA>2.0.CO;2}} (alternativer Volltextzugriff: [https://www.researchgate.net/publication/249520909 ResearchGate])</ref>
 
=== Ende des Kambriums ===
In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden auch die Schichten, die direkt über den jüngsten Schichten des Kambriums liegen, noch als [[Silur]] bezeichnet. Nach Problemen bei der Grenzziehung wurde später für die basalen Schichten des Silurs in seinem ursprünglichen Umfang der Begriff [[Ordovizium]] geprägt, dieses wurde zwischen Kambrium und Silur eingeschoben. In der älteren Literatur kann deshalb das System des Ordoviziums fehlen bzw. können Schichten, die heute dem Ordovizium zugerechnet werden, als Untersilur bezeichnet sein.
 
Das [[Kambro-Ordovizisches Massenaussterben|Kambro-Ordovizische Massenaussterben]] (englisch ''Cambrian-Ordovician extinction event'' oder auch ''Top of Cambrian excursion'', abgekürzt ''TOCE'') vor circa 488 Millionen Jahren beendete das Kambrium.
 
== Definition und GSSP ==
[[Datei:Fortune Head GSSP, Newfoundland.jpg|mini|Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP) des Kambrium, Terreneuvium und Fortunium im [[Fortune Head Ecological Reserve]], Neufundland, Kanada]]
Der Beginn des Kambriums und damit des [[Phanerozoikum]]s (und auch der [[Terreneuvium]]-Serie und der [[Fortunium]]-Stufe des Kambriums) wurde von der [[International Union of Geological Sciences]] (IUGS) mit dem Erstauftreten des Spurenfossils ''[[Trichophycus pedum]]'' definiert. Außerdem liegt die Grenze auch sehr nahe an einer negativen Kohlenstoff-Isotopen-Anomalie. Die Obergrenze (und damit auch der Beginn des Ordoviziums) ist das Erstauftreten der [[Conodonten]]-Art ''Iapetognathus fluctivagus'', das wiederum knapp oberhalb der Basis der ''Cordylodus lindstromi''-Conodonten-Zone liegt. Diese Grenze liegt nur wenig unter dem Erstauftreten von planktonischen [[Graptolithen]]. Zum globalen Referenzprofil ([[GSSP]]) für die Basis des Kambriums wurde 1992 eine 140&nbsp;m starke Felsformation am Ende einer Landzunge bei [[Fortune Head]] auf der [[Burin-Halbinsel]] im Süden [[Neufundland]]s ([[Kanada]]) gewählt. Gleichzeitig wurde das etwa 2,2&nbsp;km<sup>2</sup> große Gebiet als [[Naturdenkmal]] mit dem Namen [[Fortune Head Ecological Reserve]] unter Naturschutz gestellt.<ref>{{Internetquelle
| url        = http://www.env.gov.nl.ca/parks/wer/r_fhe/
| titel      = Fortune Head Ecological Reserve
| zugriff    = 2016-11-02
| archiv-url  = https://web.archive.org/web/20060518041612/http://www.env.gov.nl.ca/parks/wer/r_fhe/
| archiv-datum= 2006-05-18
}} Parks & Natural Areas Division, Department of Environment and Conservation, Government of Newfoundland and Labrador</ref>
 
== Untergliederung des Kambriums ==
Das Kambrium wird seit Mitte der 2000er Jahre in vier [[Serie (Geologie)|Serien]] mit insgesamt zehn [[Stufe (Geologie)|Stufen]] unterteilt, von denen aber jeweils noch nicht alle formal benannt sind:
{| class="wikitable"
! Periode
! colspan="10" style="background:#83AF77;"| K a m b r i u m
|-
! Serie
! colspan="2" style="background:#8EBB8B;"| Terreneuvium
! colspan="2" style="background:#99C797;"| 2. Serie
! colspan="3" style="background:#A6D3A4;"| Miaolingium
! colspan="3" style="background:#B2E0B1;"| Furongium
|-
! Stufe
! style="background:#9ABF93;" | Fortunium
! style="background:#A7C29C;" | 2. Stufe
! style="background:#A6CBA0;" | 3. Stufe
! style="background:#B3CFA9;" | 4. Stufe
! style="background:#B2D7AD;" | Wuliuum
! style="background:#BFDCB6;" | Drumium
! style="background:#CCE0BF;" | Guzhangium
! style="background:#CCE9C4;" | Paibium
! style="background:#D9EECE;" | Jiangshanium
! style="background:#E6F3D7;" | 10. Stufe
|-
! Zeit in [[mya (Zeitskala)|mya]]
! 541 - 529
! 529 - 521
! 521 - 514
! 514 - 509
! 509 - 504,5
! 504,5 - 500,5
! 500,5 - 497
! 497 - 494
! 494 - 489,5
! 489,5- 485,4
|}
 
== Paläogeographie ==
Zu Beginn des Kambriums existierte ein großer Südkontinent [[Gondwana]], der mit seinen nördlichen Ausläufern über den Äquator bis in nördliche Breiten reichte. Zu diesem Kontinent gehörten nicht nur die klassischen Gondwana-Kontinente (Afrika, Südamerika, Indien, Madagaskar, Australien, Antarktika, Arabische Halbinsel u.&nbsp;a.), sondern auch einige kleinere Blöcke, die später mit den Nordkontinenten verschweißt wurden, wie der Kleinkontinent [[Avalonia]] (Teile von Mittel- und Westeuropa), die [[Armorica (Kontinent)|Armorica]]-[[Terran]]gruppe (Teile von West- und Südeuropa), der Tarim-Block, der Sino-Koreanische [[Kraton]] und der Jangtse-Kraton. Diesem Großkontinent im Süden standen drei kleinere Kontinente gegenüber. [[Laurentia (Kontinent)|Laurentia]] (Teile Nordamerikas und Grönlands), [[Baltica (Kontinent)|Baltica]] (Nordosteuropa) und [[Sibiria]] (Sibirien) lagen alle etwas südlich des Äquators. Laurentia war von Baltica und Gondwana durch den [[Iapetus (Ozean)|Iapetus]]-Ozean getrennt. Zwischen Baltica und dem Gondwana vorgelagerten Avalonia lag der [[Tornquist-Ozean]]. Sibiria war durch den [[Aegir-Ozean]] von Baltica getrennt. Isoliert von diesen Kontinenten war auch ein kleiner Kontinent Kasachstania, der im Karbon an Sibiria angeschweißt wurde. Der Südpol befand sich im Unterkambrium im heutigen nördlichen Südamerika. Er verlagerte sich bis zum Ende des Kambriums nach Nordafrika bzw. Gondwana wanderte entsprechend über den Südpol hinweg. Der Nordpol lag zur Zeit des Kambriums im Meer.
 
== Klima ==
Zu Beginn des Kambriums scheint eine globale Erwärmung eingetreten zu sein.<ref>Thomas W. Hearing, Thomas H. P. Harvey, Mark Williams, Melanie J. Leng, Angela L. Lamb, Philip R. Wilby, Sarah E. Gabbott, Alexandre Pohl, Yannick Donnadieu. ''An early Cambrian greenhouse climate.'' Science Advances, 2018; 4 (5): eaar5690 [[DOI: 10.1126/sciadv.aar5690]]</ref> Der Meeresspiegel stieg im Laufe des Unterkambriums beträchtlich an. Die [[Sauerstoff]]konzentration in der [[Erdatmosphäre|Atmosphäre]] war zu Beginn des Kambriums niedriger als heute, hatte aber vom ausgehenden Präkambrium zum Kambrium etwas zugenommen und stieg während des Kambriums weiter leicht an. Die CO<sub>2</sub>-Konzentration stieg im Laufe des Kambriums stark an und erreichte an der Kambrium/Ordovizium-Grenze einen absoluten Höhepunkt, der während des gesamten [[Phanerozoikum]]s nicht mehr erreicht wurde.
 
== Entwicklung der Fauna ==
 
Der Beginn des Kambriums ist gekennzeichnet durch die sogenannte „[[kambrische Explosion]]“, bei der in einem erdgeschichtlich recht kurzen Zeitraum sehr viele mehrzellige Tiergruppen entstanden bzw. im Fossilbericht erscheinen, deren grundsätzliche Baupläne sich teilweise bis heute erhalten haben. Der Beginn des Kambriums markiert somit für die Entwicklung der Tierwelt einen sehr wesentlichen Einschnitt in der [[Erdgeschichte]], mit dem auch das [[Äon (Geologie)|Äonothem]] des [[Phanerozoikum]]s begann, jener große geologische Abschnitt, in dem sich die Lebewelt, so wie wir sie heute kennen, entwickelte.
 
Mit Ausnahme der [[Moostierchen]] (Bryozoa) waren im Kambrium bereits fast alle modernen [[Stamm (Biologie)|Tierstämme]] vorhanden: [[Schwämme]] (Porifera), [[Nesseltiere]] (Cnidaria), [[Gliederfüßer]] (Arthropoda), [[Armfüßer]] (Brachiopoda), [[Weichtiere]] (Mollusca), [[Stachelhäuter]] (Echinodermata) und andere kleinere Stämme von [[Wirbellose]]n, wie auch die Vorläufergruppen der [[Wirbeltiere]]. Viele Arten entwickelten erstmals harte Skelette und Gehäuse. Das wird einerseits erklärt als Schutz vor den ersten großen Räubern, die auch zu dieser Zeit auftraten, andererseits durch das große Angebot von [[Kalziumkarbonat]] durch eine Veränderung in der chemischen Zusammensetzung des [[Meerwasser]]s. Das Auftreten von Gehäusen und Skeletten aus Kalziumkarbonat, die natürlich ein wesentlich besseres Fossilisationspotenzial haben als lediglich Weichteile, macht erklärbar, warum im Kambrium plötzlich so viele Tierstämme auftreten, über deren Vorfahren nichts bekannt ist. Vermutlich muss die Aufspaltung ([[Adaptive Radiation|Radiation]]) der [[Vielzellige Tiere|vielzelligen Tiere]] (Metazoen) weit ins Ediacarium zurück verlegt werden.
 
Als [[Leitfossil]]ien zur biostratigraphischen Gliederung des Kambriums werden benutzt:
* [[Trilobiten]]
* [[Archaeocyathiden]]
* [[Brachiopoden]]
 
Die wohl zu den Schwämmen zählenden [[Archaeocyathiden]] bauten die ersten größeren Riffe der Erdgeschichte. Sie starben zu Beginn des Oberkambriums wieder aus.
 
== Entwicklung der Flora ==
Im Gegensatz zu früheren Annahmen wird inzwischen davon ausgegangen, dass die Besiedelung des Festlands durch moosartige Pflanzen ([[Bryophyten]]) und [[Arbuskuläre Mykorrhizapilze|frühe Pilzformen]] wahrscheinlich bereits im Mittleren Kambrium begann.<ref name="10.1073/pnas.1719588115">{{cite journal | author=Jennifer L. Morris | coauthors=Mark N. Puttick, James W. Clark, Dianne Edwards, Paul Kenrick, Silvia Pressel, Charles H. Wellman, Ziheng Yang, Harald Schneider, Philip C. J. Donoghue | year=2018 | month=Februar | title=The timescale of early land plant evolution | journal=PNAS | volume=115 | issue=10 | pages=2274–2283 | url=https://www.pnas.org/content/pnas/115/10/E2274.full.pdf | doi=10.1073/pnas.1719588115 | format=PDF | language=en}}</ref>
 
== Das Kambrium in Mitteleuropa ==
In Mitteleuropa gibt es nur sehr wenige Aufschlüsse bzw. Gebiete, in denen Gesteine des Kambriums an die Erdoberfläche treten. Es ist in den meisten Gebieten von dicken jüngeren Sedimentschichten bedeckt und/oder auch bei späteren [[Gebirgsbildung|Orogenesen]] [[Metamorphose (Geologie)|metamorphosiert]] worden. Europa setzt sich aus verschiedenen geotektonischen Platten ([[Laurentia (Kontinent)|Laurentia]], [[Baltica (Kontinent)|Baltica]], [[Avalonia]] und die [[Armorika|Armorica]]-Terranes) zusammen, die zur Zeit des Kambriums z.&nbsp;T. sehr weit auseinander lagen. Sie wurden erst bei späteren Orogenesen in dieser Position zusammengefügt. Entsprechend vielgestaltig sind die [[Fazies]] und der Fauneninhalt der kambrischen Schichten in Mitteleuropa.
 
In Deutschland sind in folgenden Regionen Gesteine kambrischen Alters nachgewiesen worden: Schwarzwald, Spessart, Nordrhein-Westfalen, Niedersachsen, Harz, Nordthüringen, Thüringisch-fränkisches Schiefergebirge, Fichtelgebirge, Bayrischer Wald, Oberpfälzer Wald, Erzgebirge, Vogtland, Lausitz, u.&nbsp;a. sowie auch in einigen Bohrungen Norddeutschlands, wobei besonders die Bohrung „Adlersgrund“ in der Ostsee von Bedeutung ist. Während die genannten anderen Aufschlussgebiete alle zu Avalonia und der Armorica-Terrangruppe gehören, also im Kambrium noch zu Gondwana gehörten, lag das Gebiet der Bohrung Adlersgrund im Kambrium auf Baltica.
 
Darüber hinaus sind kambrische [[Geschiebe]] in Norddeutschland weit verbreitet. Sie stammen aus den skandinavischen Vorkommen, beinhalten aber auch Fossilien, die im Ursprungsgebiet bisher nicht gefunden wurden, z.&nbsp;B. [[Xenusion]].
 
== Fossillagerstätten ==
[[Datei:ROM-BurgessShale-CompleteAnomalocarisFossil.png|miniatur|''[[Anomalocaris]]'' aus dem Burgess-Schiefer]]
Aus dem [[Burgess-Schiefer]] in den [[Rocky Mountains]] Kanadas sind viele gut erhaltene Fossilien aus dem Mittleren Kambrium bekannt, vor allem [[Gliederfüßer]], [[Anneliden]], [[Onychophora]], [[Priapuliden]] neben Trilobiten, Schwämmen und Fossilien, die keinem der heutigen Stämme zugeordnet werden können.
Noch etwas älter ist die berühmte [[Chengjiang-Faunengemeinschaft]] im [[Maotianshan-Schiefer]] in [[China]] (Prov. Yunnan). Auch diese Fossillagerstätte ist durch ihre hervorragende Erhaltung von Weichteilen bekannt.
Weitere bemerkenswerte kambrische Fossillagerstätten sind die Orsten.<ref>vgl. [http://www.core-orsten-research.de/ wiss. Arbeitsgruppe der Uni Ulm]</ref> Orsten sind Kalkknollen, die in [[Alaunschiefer]] eingelagert sind. In diesen Kalkknollen wurden [[Chitin]]skelette in einer frühen Phase der [[Diagenese]] phosphatisiert und blieben dreidimensional erhalten. Mit schwacher Säure konnten diese hervorragend erhaltenen Chitinskelette von kambrischen Arthropoden und deren [[Larve]]nstadien aus dem Gestein herausgelöst werden. Der Begriff Orsten stammt aus [[Schweden]], wo zwei derartige Fossillagerstätten bekannt sind. Inzwischen wurde eine „Orsten“-Fossillagerstätte auch im Kambrium [[Australien]]s entdeckt.
 
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Kategorie:Zeitalter des Kambrium}}
* {{WikipediaDE|Kategorie:Kambrium}}
* {{WikipediaDE|Kambrium}}
 
== Literatur ==
* M. Brasier, J. Cowie, M. Taylor: ''Decision on the Precambrian-Cambrian boundary stratotype.'' In: ''Episodes.'' 17(1/2), S.&nbsp;95–100, Beijing 1994 {{ISSN|0705-3797}}
* Robin Cocks, T. H. Torsvik: ''European geography in a global context from the Vendian to the end of the Palaeozoic.'' In: D. G. Gee, R. A. Stephenson (Hrsg.): '' European Lithosphere Dynamics.'' In: ''Geological Society London Memoirs.'' 32, S.&nbsp;83–95, London 2006
* R. A. Cooper, G. S. Nowlan, S. H. Williams: ''Global Stratotype Section and Point for base of the Ordovician System.'' In: ''Episodes.'' 24(1), S.&nbsp;19–28, Beijing 2001 {{ISSN|0705-3797}}
* Olaf Elicki: ''Als das Leben „explodierte“ und eine völlig neue Welt entstand: Das Kambrium''. In: ''Biologie in unserer Zeit.'' 33(6) 2003, S.&nbsp;380–389, {{ISSN|0045-205X}}
* Steven M. Stanley: ''Historische Geologie.'' Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin 2001, ISBN 3-8274-0569-6.
* Stratigraphische Kommission Deutschlands: ''Stratigraphie von Deutschland II Ordovizium, Kambrium, Vendium, Riphäikum.'' 3 Bde. Courier Forschungsinstitut Senckenberg, 1997–2001, S. 200, 234, 235
* Roland Walter: ''Erdgeschichte Die Entstehung der Kontinente und Ozeane.'' 5. Aufl. de Gruyter, Berlin / New York 2003, ISBN 3-11-017697-1
 
== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
=== Allgemeine Informationen ===
* [https://stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2020-03.pdf International Chronostratigraphic Chart 2020/03] (PDF; 680&nbsp;kB)
* [http://www.stratigraphie.de/std2002/download/STD2002_large.pdf ''Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2002''] (PDF; 6,6&nbsp;MB) Deutsche Stratigraphische Kommission (Hrsg.), ISBN 3-00-010197-7
* [https://www.nhm-wien.ac.at/jart/prj3/nhm/data/uploads/mitarbeiter_dokumente/lukeneder/2004/Stratigraphische%20Tabelle.pdf ''Die Stratigraphische Tabelle von Österreich (sedimentäre Schichtfolgen)''] (PDF; 1,8&nbsp;MB) Kommission für die paläontologische und stratigraphische Erforschung Österreichs der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (Hrsg.),  Wien 2004
* [http://www.scotese.com/ ''Cambrian: the beginning of the Paleozoic Era''] Paläogeographische Karten (englisch)
 
=== Spezielle Medien ===
{{Commonscat|Cambrian|Kambrium}}
* {{Alpha Centauri|196}}
* [http://www.geo-lieven.com/erdzeitalter/kambrium/kambrium.htm Beispiele für Kambrium-Fossilien]
* [http://www.planet-schule.de/wissenspool/genesis-01-die-tierwelt-des-kambrium/inhalt/sendung.html Genesis 01 – Die Tierwelt des Kambrium] SWR-Schulfernsehen
 
== Einzelnachweise ==
<references />
 
{{Normdaten|TYP=s|GND=4163142-0}}
 
[[Kategorie:Kambrium|!]]
{{Wikipedia}}

Version vom 12. September 2022, 03:23 Uhr