Zeitdimensionen in der Erdgeschichte 

Beschäftigt man sich mit geologischen oder biologischen Vorgängen auf der Erde, so überschreiten die betrachteten Zeitraume die "normalen" historischen bei weitem. Setzt man zum Beispiel die Zeit der Existenz der Dinosaurier, eine Epoche von ca.150 Millionen Jahren gleich mit der Dauer eines Tages, so entsprachen die 2000 Jahre der historischen Neuzeit seit Christi Geburt einem Moment von 1,2 Sekunden, die Lebenszeit eines Menschen wurde auf 1/20 Sekunde zusammenschrumpfen, die Erde wurde es seit einem Monat geben, das Universum seit vier Monaten. 

 

 

Entstehung des Universums 

Der Urknall ist die heute unter Forschern allgemein anerkannte Theorie über die Entstehung des Weltalls. Das All entstand dabei vor ca. 20 Milliarden Jahren aus dem "Nichts", das in Form einer gewaltigen Explosion zu expandieren begann. Die dabei herrschenden Temperaturen ermöglichten keinen Zustand der Materie, der dem uns heute vertrauten entspricht. Es herrschte vielmehr ein wahlloses Durcheinander von Elementarteilchen, die sich bei der Abkühlung der Materieansammlung zu den uns heute vertrauten Atomen und Molekülen akkumulierten. Die weiterschreitende Expansion hatte zur Folge, daß Dichte und Temperaturen weiter sanken, und durch Verdichtung aufgrund gravitativer Einflüsse die heute bekannten Sterne und Galaxien entstanden. Der Expansionsprozess ist bis heute noch nicht abgeschlossen. Die entferntesten, mit technischen Hilfsmitteln noch erfaßbaren Galaxien in einer Entfernung von ca. 10 Milliarden Lichtjahren bewegen sich beinahe mit Lichtgeschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit d.h. 300.000 km pro Sekunde) von uns weg. (1 Lichtjahr ist der Weg, den das Licht in einem Jahr zurücklegt, das entspricht 9,5 Billionen Kilometern. Vgl.: Die Entfernung Sonne-Erde betragt 8,50 Lichtminuten, zum Mond braucht das Licht 1,3 Sekunden). 

 

Entstehung des Sonnensystem vor ca. 5 Milliarden Jahren 

Die Entstehung unseres Sonnensystems war in erster Linie -  wie die Entstehung aller Sterne - ein Prozeß des Zusammenballens intergalaktischer Materie (Gas/Plasma-Wolke). Über die Entstehung des Spezialfalls Planetensystem gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Denkansätze. Der erste legt zugrunde, daß die Entwicklung des Planetensystems ein selbständiger Prozeß war, d.h. ohne den Einfluß äuß erer Umstände stattfand. Zum Beispiel konnte die Zusammenballung der Materie inhomogen erfolgt sein und sich somit um das Zentralgestirn Sonne die Planeten entwickelt haben. Dies wurde bedeuten, Daß Sonne und Planeten gleichzeitig entstanden. Im Gegensatz dazu wäre eine spätere Entwicklung der Planeten möglich, z.B. konnte die Ursonne durch die Fliehkraft aufgrund ihrer Rotation Materiefetzen verloren haben, die dann durch die Schwerkraft auf Umlaufbahnen gezwungen und zu den Planeten wurden. Die Konsequenz aus der Zugrundelegung eines selbständigen Prozesses wäre, daß unser Planetensystem im Weltall nichts Außergewöhnliches, Einmaliges ist, sondern Daß es viele ähnliche Systeme gibt. Der zweite Denkansatz geht grundsätzlich davon aus, daß die Planeten später als die Sonne entstanden sind, und daß dies aufgrund der Einwirkung äußerer Kräfte geschah. Denkbar wäre hier zum Beispiel das relativ nahe Vorbeiziehen eines anderen Himmelskörpers, dessen Schwerkraft Masseteile aus der Ursonne herausriß, die sich zu den Planeten entwickelt haben. Andererseits wäre auch denkbar, daß die Sonne Materie, die von einem anderen Stern stammt, in ihrem Schwerefeld eingefangen hat, die sich dann zu den Planeten verdichtete. Unter Wissenschaftlern unumstritten ist indes die Entstehung der Sonne aus einer interstellaren Gaswolke, die sich aufgrund der Gravitation verdichtete und bei genügend großer Dichte schließlich zu den Kernprozessen führte, die heute noch in der Sonne stattfinden und uns mit Licht und Wärme versorgen. 

 

Plattentektonik und Kontinentaldrift 

In den sechziger Jahren wurde das bis dahin gültige Bild einer starren Erde mit ortsfesten Kontinenten gründlich durcheinandergebracht. Die Erkenntnisse über plattentektonische Vorgange und driftende Kontinente revolutionierte die gesamten Geowissenschaften. Man hatte herausgefunden, daß sich an den mittelozeanische Rücken die Erdkruste dehnt und auseinander bewegt. Mittelozeanische Rücken sind riesige untermeerische Bergzüge inmitten der Ozeane, Schauplätze heftiger untermeerischer Lavaausflüsse und Ursprungsort vieler Erdbeben. Man fand auch heraus, daß die Erde in riesige Platten oder Schollen, teils reine Landmassen, teils reine Meeresbereiche, teils von beidem etwas, aufgeteilt ist, die sich relativ zueinander bewegen. Schon lange war Wissenschaftlern aufgefallen, daß die Küstenlinien Afrikas und Südamerikas nahezu perfekt zueinander passen. Dazu kamen gleiche geologische und geographische Strukturen, sowie gleiche fossile Floren und Faunen auf beiden Seiten des Atlantiks. Durchgesetzt hat sich das plattentektonische Gesamtbild der Erde jedoch erst, als durch geophysikalische Messungen die Bewegung der Platten nachgewiesen wurde. Die Plattentektonik hat weitreichende Folgen auf der Erde, von denen einige an Hand von Beispielen erläutert werden sollen. An der Westküste Südamerikas trifft die pazifische, rein ozeanische Scholle auf die kontinentale südamerikanische Scholle. Die schwere ozeanische Kruste wird dabei unter die leichtere kontinentale Erdkruste geschoben. Die schnelle Versenkung des Materials bewirkt durch Aufheizung starke vulkanische Aktivität. Erdbeben sind entlang dieser Versenkungszonen besonders häufig. Am Kontinentalrand entsteht ein Tiefseegraben. Die gleichen Verhältnisse finden sich auf der asiatischen Seite des Pazifiks. Die häufigen Vulkanausbrüche in Japan und auf den Philippinen sind Folge der Versenkung der pazifischen Platte unter die asiatische. Auch die Alpen und der Himalaja sind Folgen solcher Kollisionen. Die ganze Erde wird in einige große und viele kleine Schollen eingeteilt, die sich mit einer Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pro Jahr zueinander bewegen. Über die Ursachen der Plattentektonik wird immer noch viel diskutiert, wahrscheinlichster Motor dieser Bewegung sind gewaltige Konvektionsströme im Erdinneren. Mit geophysikalischen Methoden lassen sich die Wanderbewegungen der Kontinente in der Erdgeschichte sehr gut nachvollziehen. Dieser Zweig der Geologie ist die Palaogeographie. Zusammen mit der Palaontologie, der historischen Geologie und der Palaoklimatologie läßt sich ein sehr genaues Bild unserer Erde bis in die Zeit des Kambriums rekonstruieren. Die Kontinente wandern weiter. Vulkanausbrüche und Erdbeben dokumentieren dies. In einigen zehnmillionen Jahren wird es die uns vertraute Weltkarte nicht mehr geben. 

 

 

Vulkane 

Vulkanismus (Vulcanus war der altrömische Feuergott) ist seit dem Bestehen der festen Erdkruste bekannt. Aufgeschmolzenes, glutflüssiges Gestein der Erdkruste fließt untermeerisch oder überirdisch in Form von Lava an der Erdoberfläche aus, bzw. wird in Form von zerspratzter Lava oder Staub herausgeschleudert. Auch der Ausstoß von Gasen gehört zum Vulkanismus. Der Vulkanismus an der Erdoberfläche findet zu 80 Prozent an den Rändern des pazifischen Ozeans statt, sowohl in Amerika als auch in Asien Schauplatz großer Plattenkollisionen. Durch die Versenkung schwerer, wasserreicher Ozeankruste in Bereiche hoher Temperatur und hohen Druckes werden die Gesteine sehr schnell aufgeschmolzen und mit gewaltiger Energie an die Erdoberfläche getrieben. Folgen sind spektakuläre Vulkanausbrüche wie der des Mt. St. Helens in Kanada, des Unzen in Japan oder des Pinatubo auf den Philippinen. Jedoch auch an tektonisch ruhigen Stellen der Erde kann Vulkanismus auftreten. Dieser ist dann zumeist an sogenannte "Hot spots" (Heiße Flecken) gebunden, die über einen geologisch langen Zeitraum ortsfest bleiben und aus großer Tiefe aufgeschmolzene Gesteine fordern. Beispiele hierfür sind der Vulkanismus auf Hawaii oder der Kilimanjaro. Bewegen sich die Schollen über diesen Hot Spot hinweg, so entstehen immer wieder neue Vulkane, während die alten, die sich vom Hot Spot entfernen, erloschen. So entstehen am Ostende Hawaiis immer neue Vulkane, da sich die ozeanische Platte nach Westen weiterbewegt. Den zweiten großen Anteil am Vulkanismus auf der Erde haben die mittelozeanischen Rücken, an denen permanent Erdmantelmaterial auf den Meeresgrund ausfließt. mengenmäßig macht das hier geforderte Magma einen wesentlich größeren Teil aus, als das kontinentale. Ein Spezialfall ist hierbei Island, das sich genau auf dem mittelatlantischen Rücken befindet und somit die kontinentale Version eines ozeanischen Ausbruchs darstellt. Auch ortsgebundene isolierte Tiefseevulkane sind bekannt. Die Gliederung der Vulkane erfolgt nach der Art ihrer Förderprodukte: Lavavulkane fördern ausschließlich flüssiges Lava (z.B. auf Hawaii), Mischvulkane stellen den häufigsten Vulkantyp dar, sie fördern abwechselnd Asche und Lava, und werfen dabei die typischen ebenmäßigen Berge auf, wie man sie aus Südamerika kennt. Gasvulkane sind eher unauffällig; da ihre Auswurfprodukte nur Gas und Lockerstoffe sind, werden keine hohen Berge aufgeworfen, die Maare in der Eifel sind Beispiele für Gasvulkane. Nach dem Erlöschen eines Vulkans setzen  postvulkanische Vorgange ein; es können heiße Quellen, Thermen oder Geysire entstehen (Island / Nordamerika). 

 

 

Erdbeben 

Erdbeben sind Erschütterungen der Erdoberfläche, die ihren Ursprung teils in der Erdkruste, teils im Erdmantel haben. Erdbeben sind eine Folge der  Plattentektonik. Die Bewegungen der Schollen bauen pnungen im Gestein auf. Nach Überschreitung eines kritischen Belastungswertes zerbrechen diese und die pnungen lösen sich schlagartig. Die Folge ist eine Ausbreitung von Wellen durch die Gesteine, die dann an der Erdoberfläche die bekannten Schäden erzeugen. Viele Erd- bzw. Seebeben finden unbemerkt von der Öffentlichkeit an den mittelozeanischen Rucken statt. Diese Beben sind jedoch meist recht schwach und kommen aus einer Tiefe von nicht mehr als 70 Kilometern Viel stärkere Beachtung finden die Beben an den Kollisionsflächen von Platten. Diese erreichen wesentlich größere Intensität und kommen aus tieferen Bereichen der Erde (Zwischenbeben: ca. 70 bis 300 Kilometer oder Tiefbeben 300 bis 700 Kilometer). Hier sind die schweren Beben an der süd- und nordamerikanischen Westküste zu nennen, erstere durch die Kollision der pazifischen Platte mit der amerikanischen, zweitere durch die Reibbewegung Kaliforniens und Nordamerikas entlang der St. Andreas-Verwerfung verursacht. Auch die Erdbeben in Fernostasien, wie unlängst in Indonesien und die Beben in Nahost, Türkei und Rußland haben derartige Ursachen. Die Messung der Intensität von Erdbeben erfolgt durch Seismographen, empfindlich aufgehängte Meßgeräte, die kleinste Bewegungen der Erdoberfläche registrieren. Die Starke des Bebens wird durch die Richterskala ausgedruckt. Die stärksten registrierten Beben verursachten einen Ausschlag von 8,5. Die Zunahme des Richterwertes um einen Punkt, bedeutet dabei eine Verdopplung des stärksten Ausschlages den die Seismographen verzeichneten. Pro Jahr werden auf der Erde etwa 100.000 Erdbeben mit einer Starke > 3 registriert. Da überall auf der Welt Seismographen die Bewegungen registrieren, kann aus den unterschiedlichen Zeiten der Registrierung und aus den bekannten Laufgeschwindigkeiten der Wellen das sogenannte Hypozentrum, der Erdbebenherd im Erdinneren, und das Epizentrum, der Ort der stärksten Zerstörung an der Erdoberfläche, berechnet werden. Die Zerstörungswirkung eines Erdbebens hängt von der Lage seines Epizentrums ab. In Ballungszentren kann schon ein kleines Erdbeben verheerende Schaden anrichten, während ein starkes in unbebauten Gebieten nahezu wirkungslos bleibt. Folgen der Erderschütterungen sind z.B. Bodenrisse und Spalten, es gibt auch Höhenverschiebungen, die ihrerseits Bergrutsche auslösen können. Bei der Vorhersage von Erdbeben tun sich die Wissenschaftler nach wie vor schwer, zu unberechenbar ist der Zeitpunkt an dem sich die aufgestauten pnungen plötzlich lösen können. Wirksamen Schutz versprechen nur erdbebensichere Bautechniken, die jedoch aus Kostengründen insbesondere in der Dritten Welt oft nicht verwirklicht werden. 

 

 

Gesteinsbildung 

Für den Paläontologen ist es wichtig, die verschiedenen Gesteine zu kennen. Die Umgebung eines Fossilfundortes kann mit seinen Gesteinen wertvolle Hinweise auf den Lebensraum des Tieres geben. Man unterscheidet nach ihrer Entstehungsart drei verschiedene Gesteinstypen, magmatische-, metamorphe- und Sediment-Gesteine . Für die Überlieferung von Fossilien und die Beurteilung des Bildungsraumes sind nur die letzteren von Bedeutung. Für die Rekonstruktion von  Plattenbewegungen und geologischen Ereignissen sind auch die beiden anderen wichtig. 

 

 

Das Prakambrium, die Erdfrühzeit: 4,5 Milliarden Jahre bis 570 Millionen Jahre 

Eine exakte Erfassung der Erdgeschichte in Bezug auf die äußere Gestalt und die Entwicklung des Lebens ist erst mit dem Beginn des Palaozoikums vor ca. 570 Millionen Jahren möglich. Mit dem Beginn der Erstarrung der ersten Gesteine auf der Erdoberfläche vor 4,5 Milliarden Jahren beginnt jedoch die Erdfrühzeit. Der Zeitraum bis 2,5 Milliarden Jahre vor heute heißt Archaikum, Leben existierte nur in unstrukturierten Vorformen. Proterozoikum heißt die Zeit von der Entwicklung ersten strukturierten Lebens bis zum Auftreten erster Organismen mit Skeletten im Palaozoikum. Die heutige Forschung ermöglicht jedoch auch über die Entwicklung der Gesteine und des Lebens im Proterozoikum einige Aussagen. 

 

 

Das Archaikum: 4,5 Milliarden Jahre bis 2,5 Milliarden Jahre 

Bei Materieverdichtung entstehen, wenn eine kritische Dichte überschritten, und die Aufheizung stark genug ist, Kernprozesse, die sich selbst in Gang halten. Die Sonne und sämtliche selbstleuchtenden Sterne haben diese Geschichte hinter sich. Bei der Erde reichten Verdichtung und Temperaturerhöhung nicht aus, um diese Prozesse in Gang zu bringen. Die Folge war, daß sie sich nach dem Erreichen eines Temperaturmaximums nur noch abkühlte. Der erste Schritt war der Übergang der Erde vom gasförmigen in den schmelzflüssigen Zustand. Hier  kondensierten bei Temperaturen etwas unter 2000. C zuerst die schweren Bestandteile mit hohem Schmelzpunkt aus, insbesondere Eisen und Nickel. Diese sanken unter der Einwirkung der Schwerkraft nach unten und bilden auch heute noch den Erdkern. Bei 1500 C kristallisierten schwere Gesteine aus, Oxide und dunkle Silikate, die den Erdmantel aufbauen. Letzter Schritt zur festen Oberfläche, der Erdkruste war die Auskristallisierung leichterer Gesteine beim Absinken der Temperatur unter 1000. C. Ebenso wie im Winter die erste dünne Eisschicht auf einem See entsteht, bildeten sich zuerst Inseln fester Gesteine, die sich langsam zu einer dünnen Kruste vereinten. Mit weiterer Abkühlung wurde diese Kruste immer dicker. Diese erste Kruste hatte wenig Zeit sich auszuruhen, schon bald begannen plattentektonische und vulkanische Vorgange. Im Erdinneren wurden (und werden immer noch) gewaltige Energien durch Radioaktivität und Kondensationsprozesse frei. Aber auch Meteoriten, die in großer Zahl ungebremst durch eine Atmosphäre die Erdoberfläche erreichten, brachen die junge Haut immer wieder auf. Die ältesten Gesteine, die mit physikalischen Mitteln datiert wurden, haben ein Alter von 3,9 Milliarden Jahren. Bald entstanden erste Gebirge, Gesteinsmassen wurden aufeinandergeschoben. Von Kontinenten im heutigen Sinne konnte man bis zum Auftreten des ersten flüssigen Wassers nicht sprechen. Parallel zur Bildung der Erdkruste fand die Entwicklung der Atmosphäre statt. Die glutflüssige Erde wurde von einem Gemisch aus Wasserstoff und Helium umgeben, den leichtesten aller Gase. Die großen Planeten Jupiter und Saturn haben auch heute noch eine solche Atmosphäre. Aufgrund ihrer Leichtigkeit verschwanden diese Gase im Weltraum. Bei der Erstarrung des Magmas wurden dann Gase frei, die nicht in die Gesteine mit eingebunden wurden. Diese Gase, Wasserstoff, Kohlendioxid, Methan, Ammoniak und Wasserdampf, bildeten eine zweite lichtundurchlässige Atmosphäre aus. Als die Atmosphäre sich auf Temperaturen unter 100. C abkühlte, begann der Wasserdampf zu kondensieren, erster Regen fiel auf die Erde. Dieser Prozeß wird von Geologen auf 4 Milliarden Jahre vor heute datiert. Dieser erste Regen hatte noch keine Möglichkeit, Gewässer auf der Erde auszubilden, da deren Oberflächentemperatur noch über dem Siedepunkt lag. Nach dem Absinken der Temperaturen bildeten sich dann erste Seen, Flüsse und Ozeane. Dies war auch der Beginn erster Gesteinsverwitterung,   Erosion und Sedimentgesteinsbildung, entweder aus Gesteinsschutt oder durch Ausfallung gelöster Substanzen. Der Regen bewirkte aber auch noch einen anderen wichtigen Vorgang: Durch Losung vieler atmosphärischer Gase lichtete sich die Atmosphäre und das Sonnenlicht konnte wieder die Erdoberfläche erreichen. 

 

 

Das Proterozoikum, Anfange des Lebens: 2,5 Milliarden Jahre bis 570 Millionen Jahre 

Die Voraussetzungen für die Entwicklung ersten Lebens waren gegeben. In der  Atmosphäre gab es Methan, ein einfacher Kohlenwasserstoff (Kohlenwasserstoffe sind die kleinsten Bausteine jedes Lebewesens), die Sonne und atmosphärische Entladungen in Form von Blitzen waren starke Energiequellen. Das Fehlen von freiem Sauerstoff verhinderte eine sofortige Zersetzung neu gebildeter Moleküle. Wie aus Kohlenwasserstoffen nun Leben entstand, beruht zum großen Teil auf Spekulationen. Denkbar wäre, daß sich durch den Einfluß von elektrischer Entladungsenergie und solarer Strahlungsenergie aus dem einfachen Methan kompliziertere Kohlenwasserstoffe bildeten, die über den Regen in die Urozeane gelangten. Aus diesen Kohlenwasserstoffen konnten durch Zufall bestimmte organische Großmolekule entstanden sein, die die Fähigkeit besaßen, andere organische Moleküle zu produzieren. Nächster Schritt wäre dann der Übergang zur Zelle, einer durch eine Membran abgeschlossenen Einheit, die imstande war, sich selbst unter Weitergabe einer bestimmten Erbinformation zu reproduzieren. Erste fossile Zellen kann man in Gesteinen nachweisen, die ca. 3,5 Milliarden Jahre alt sind. Zu dieser Zeit hatte die Atmosphäre ihre Zusammensetzung geändert. Kohlendioxid in großer Menge und Stickstoff waren vorherrschend. Bald begannen die ersten Zellen Chlorophyll zu produzieren und lernten die Photosynthese, die Fähigkeit mit Hilfe der Sonnenenergie aus Kohlendioxid unter Bildung von Sauerstoff organische Kohlehydrate herzustellen. Die photosynthetischen Vorgange bewirkten sehr langsam die Bildung einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre, die dann im Palaozoikum den Übergang des Lebens vom Wasser zum Land ermöglichte. Die Organisation von einzelligen Lebewesen zum mehrzelligen Organismus war ein langer Weg. Mehrzeller traten erstmals vor einer Milliarde Jahren auf. Mit ihnen entwickelte sich auch das Prinzip der geschlechtlichen Fortpflanzung. Folge war nun, daß durch Mischung von Erbinformationen eine schnellere Anpassung an veränderte Lebensraume möglich wurde; das Prinzip der Evolution war begründet. Aus der Zeit vor 700 Millionen Jahren existieren schon erste gute Fossilfunde. Es gab marine Organismen wie Ringelwürmer, Nesseltiere und Gliedertiere. Diese waren die Grundlage für die rapide und vielfältige Entwicklung des Lebens im Paläozoikum. 

 

 

Das Palaozoikum, Erdaltertum: 570 Millionen Jahre bis 250 Millionen Jahre 

Das Palaozoikum schließt sich der Erdfrühzeit an, der griechische Name bedeutet "Zeit des alten Lebens". Es ist gekennzeichnet durch die sprunghafte Entwicklung des Lebens. Bis auf die Säugetiere und die Vogel erschienen alle wichtigen Tiergruppen auf der Erde. Das Palaozoikum gliedert sich in sechs weitere Zeitabschnitte, sogenannte Systeme: Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon, Karbon und Perm. Die Abgrenzung erfolgt aufgrund wichtiger biologischer oder geologischer Ereignisse. 

 

 

Kambrium: 570 Millionen Jahre bis 510 Millionen Jahre 

Das Kambrium (benannt nach Gesteinsformationen in Wales) ist vom Prakambrium deutlich abgetrennt: Die kambrischen Gesteine enthalten erstmals Fossilien skeletttragender Organismen. Die Südkontinente Afrika, Südamerika, Antarktis, Australien und Indien waren im Kambrium zu einem riesigen Kontinent, Gondwana, vereint. Die Nordkontinente Afrika und Europa werden als Großkontinent Laurasien zusammengefaßt. Sie waren im Kambrium jedoch teilweise vom Meer überflutet. Das zwischen den beiden Kontinenten liegende Meer wird als Tethys bezeichnet, seine Reste bildet heute das Mittelmeer. Die kambrischen Ozeane wurden  von den  Trilobiten (Dreilapperkrebse) beherrscht. Diese marinen Gliederfüßer hatten ein Außenskelett aus Chitin und sind daher vielfach fossil überliefert. Sie spielen für das gesamte Palaozoikum eine wichtige Rolle als Leitfossilien. Daneben spielten die Brachiopoden (Lampenmuscheln) eine wichtige Rolle. Auch Korallen, Schwämme, Stachelhäuter und Weichtiere wie Muscheln und erste Kopffüßer traten bereits im Kambrium auf. Die Pflanzenwelt veränderte sich indes nur wenig. Blau- und Grünalgen, Flechten und Stromatolithen, eine Symbiose von Blaualgen und Bakterien, prägten das Bild und sorgten durch Photosynthese für eine Anreicherung von Sauerstoff, die der Tierwelt zugute kam. 

 

Ordovizium: 510 Millionen Jahre bis 440 Millionen Jahre 

Das Ordovizium erhielt seinen Namen von einem keltischen Volksstamm, den Ordoviziern. Die Lage der Kontinente veränderte sich zum Kambrium nur wenig. Die Meere wurden immer noch von den Trilobiten dominiert. Die Brachiopoden, Schnecken und Muscheln entwickelten eine größere Vielfalt, die Nautiliden erlebten ihre erste Blute. Nautiliden sind Kopffüßer, ähnlich den heutigen Tintenfischen, jedoch mit einem langgestreckten Außengehause. Sie sind die Vorfahren der Ammoniten. Bedeutung als Leitfossilien erlangen die Graptolithen, in Bechern lebende Tierchen, die verästelte Kolonien bilden. Da ihre Versteinerungen an Schriftzeichen erinnern, werden sie auch Schrifttierchen genannt. Aus Nordamerika ist ein erstes Wirbeltier, ein primitiver Fisch, fossil überliefert.

 

Silur: 440 Millionen Jahre bis 410 Millionen Jahre 

Auch das Silur wurde nach einem keltischen Volksstamm benannt, den Silurern. Die Lage der Großkontinente veränderte sich in dieser Zeit weiterhin nur wenig. Der Südpol lag in Südwestafrika, der Nordpol im nördlichen Pazifik. Die wichtigsten Tiergruppen bilden nach wie vor wirbellose marine Organismen. Die Trilobiten verlieren an Bedeutung, bis zum Devon überlebt nur eine Ordnung. Andere Gliederfüßer wie Riesenkrebse und Ostracoden (Schalenkrebse) nehmen ihren Platz ein. Zunehmende Bedeutung gewinnen die Brachiopoden, die neben den Graptolithen als Leitfossilien für das Silur herangezogen werden. Die Vielfalt der Nautiliden verringert sich, es treten Formen mit eingerollten Gehäusen auf, eine Anpassung, die eine leichtere Manövrierfahigkeit bewirkte. Korallen und Schwämme gewinnen an Formenreichtum und treten erstmals als Riffbildner auf. Auch Muscheln und Schnecken kommen in größerer Vielfalt vor. Hinter den Wirbellosen bleiben die Wirbeltiere weit zurück. Trotzdem beginnt eine rasche Entwicklung ausgehend von den ersten primitiven Fischen des Ordoviziums. Panzerfische mit Unterkiefern und paarigen, flossenähnlichen Anhängen besiedeln die Meere des höheren Silur. Die Pflanzenwelt beginnt ihre Form zu verändern, das Algenzeitalter geht zu Ende. Mit einer Dreiteilung der Pflanzen in Wurzel, Stamm und Blätter werden die Voraussetzungen für das Landleben geschaffen. 

 

Devon: 410 Millionen Jahre bis 360 Millionen Jahre 

Die englische Grafschaft Devonshire gibt dem Devon seinen Namen. Die Verteilung der Kontinente war ähnlich wie im Silur, jedoch näherten sich die Großkontinente einander an. Der Äquator lauft durch Laurasien, so Daß Teile Europas zur südlichen Hemisphäre gehören. Es gibt Zeichen größerer Meeresvorstöße auf das Festland. Starke Riffbildung weist auf ein warmes Klima im Devon hin. Außer den Fischen erfuhr die Meeresfauna des Devon gegenüber dem Silur keine revolutionäre Veränderung. Als Leitfossilien werden erstmals primitive Ammoniten herangezogen, die sich aus den Nautiliden entwickelten. Auch die Conodonten, zahnähnliche kleine Organismen sind wichtige Leitfossilien des Devon. Die Vielfalt der  Brachiopoden erreicht einen Höhepunkt. Stachelhäuter, die Vorfahren heutiger Seeigel, tauchen auf, die Graptolithen sterben aus. Die marine Wirbeltierfauna gewinnt stark an Vielfalt. Es treten Formen auf, die Lungenmerkmale und Vorbildungen von Fußgliedmaßen haben. Wichtigstes Ereignis im Devon ist der Sprung der Pflanzen- und Tierwelt auf das Land. Die Ozonschicht, die die gefährlichen Strahlen aus dem Sonnenlicht herausfiltert, hat sich gebildet. Zuvor waren die Organismen auf die schützende Wirkung der Wassersäule angewiesen. Die Pflanzen paßten ihr Äußeres der Trockenheit auf dem Lande an, sie entwickelten die Fähigkeit, ihren Wasserbedarf durch Gefäße zu decken, und ihre Oberfläche vor Austrocknung zu schützen. Die ersten Tiere die an Land gingen, waren Gliederfüßer wie Skorpione oder Spinnen. Die Tiere hatten ähnliche Probleme wie die Pflanzen zu überwinden: Sie mußten ihre Außenhaut vor Austrocknung schützen und lernen, den Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen. Die Wirbeltiere gingen in Gestalt der Amphibien an Land, die sich im oberen Devon aus den Quastenflosslern entwickelten. Sie losten die Probleme des Austrocknens und der Atmung durch wechselnde Aufenthalte, teils im Wasser, teils auf dem Land. Die Reptilien, die sich im oberen Karbon aus den Amphibien entwickelten, lernten dagegen die Lungenatmung und paßten ihre Haut durch Schuppenbildung an die trockenen Lebensverhältnisse an. 

 

Karbon: 360 Millionen Jahre bis 290 Millionen Jahre 

Das Karbon (Kohlezeit) ist die Große Zeit der Wälder, die wir heute in Form von Steinkohle als Energiequelle nutzen. Die Anordnung des Festlandes blieb gegenüber dem Devon nahezu unverändert. Der Äquator verlief durch das Tethysmeer , der Südpol lag in der Antarktis. Das Klima wurde durch einen breiten tropischen Gürtel bestimmt. Die sprunghafte Entwicklung der Fauna gab dem Festland ein völlig verändertes Erscheinungsbild. Verschiedenartigste Riesenbäume standen in sumpfigen, teils meeresüberfluteten Gebieten, üppige Farnvegetation entstand, am Ende des Karbon treten in höhergelegenen trockenen Gebieten die ersten Nadelbäume auf. Auch das tierische Leben auf dem Festland verändert sich. Rieseninsekten fliegen durch die Wälder, man fand Fossilien von Libellen mit einer Flügelpnweite von 70 cm. In den Sümpfen leben Amphibien, die sich rasch entfalten. Im oberen Karbon entwickeln sich aus ihnen die ersten  Reptilien. Im Meer bleibt das meiste beim alten. Die Ammoniten gewinnen an Bedeutung als Leitfossilien, wahrend die Brachiopoden zurücktreten. Die Fische entwickeln sich weiter. An die Stelle der Panzerfische treten Knochen- und Knorpelfische. 

 

 

Perm: 290 Millionen Jahre bis 250 Millionen Jahre 

Der Name Perm stammt von einer russischen Landschaft westlich des Urals. Die Landmassen von Gondwana und Laurasien nähern sich an und formen schließlich den Superkontinent Pangaa, das Tethysmeer wird geschlossen. Das Klima verändert sich, es wird trockener als im Karbon. Die Reptilien entwickeln sich weiter,  Pelycosaurier und Therapsiden, die Vorläufer der Säugetiere, dominieren anfangs das Festland, später kommen frühe Archosaurier, die Vorläufer der Dinosaurier, dazu. Die Amphibien beschränken sich auf die wassernahen Gebiete. Im Meer überwiegen die Weichtiere wie Kopffüßer, Muscheln und Schnecken. Die  Brachiopoden haben den Höhepunkt ihrer Entwicklung überschritten. Der Übergang zur Trias ist durch einen deutlichen Einschnitt der Artenvielfalt gekennzeichnet. Die letzte Trilobitenordnung stirbt aus, auch andere Tiergruppen werden stark dezimiert. Fische finden sich in allen Gewässern der Erde, sie dominieren Hochsee, Flachwasser und auch Seen. In der Pflanzenwelt treten die Baumfarne und Schachtelhalme zurück, die im Karbon die großen Steinkohlewälder bildeten.

 

 

Das Mesozoikum, Erdmittelalter: 250 Millionen Jahre bis 65 Millionen Jahre 

Das Mesozoikum (gr.: Die Zeit des mittleren Lebens) Schließt sich dem  Palaozoikum an. Es war die Zeit der Reptilien, insbesondere der Dinosaurier. Wahrend heute nur noch wenige Reptilordnungen bekannt sind, existierte im Mesozoikum eine Vielfalt, die nur mit der heutigen Vielfalt der Säugetiere vergleichbar ist. Das Erdmittelalter wird in drei weitere Zeitabschnitte unterteilt: Trias, Jura und  Kreide. Am Ende der Kreide vor 65 Millionen Jahren fand das größte Artensterben in der Erdgeschichte statt.

 

Trias: 250 Millionen Jahre bis 210 Millionen Jahre 

Der Name Trias bedeutet "Die Dreigeteilte". Die Dreiteilung in untere, mittlere und obere Trias bezieht sich auf die Gliederung der europäischen Gesteine in dieser Zeit. Pangaa bildet während der Trias eine zusammenhängende Landmasse. Das Klima ist ausgeglichen warm. In der Tierwelt fallt die Entscheidung zugunsten der Reptilien gegenüber den Säugetieren. Die Thecodontier verdrängen die Therapsiden und deren Nachfahren - erste rattengroße Säugetiere - in ökologische Nischen. In der oberen Trias entwickeln sich erste Saurischier,  Ornithischier und Pterosaurier. In den Ozeanen schwimmen Placodontier und  Nothosaurier. Es gibt auch noch Fische, insbesondere Knorpelfische wie den Hai. Auch die wirbellosen marinen Organismen erleben nach dem Perm-Trias-Einschnitt eine neue Blüte. Korallen, Muscheln, Schnecken und insbesondere die als  Leitfossilien wichtigen Ammoniten kommen in großer Zahl vor. Die Vielzahl dieser Kalkschaler führt zur Bildung mächtiger Kalksedimente. Die Pflanzenwelt entwickelt sich gemächlich weiter und paßt sich dem trockenen Klima an. 

 

 

Jura: 210 Millionen Jahre bis 140 Millionen Jahre 

Auch der Jura wird in drei Zeitabschnitte unterteilt: unterer, mittlerer und oberer Jura. Pangaa wird langsam rissig. Gräbenstrukturen, die sich bereits zum Ende der Trias angedeutet haben, brechen auf und die Tethys öffnet sich wieder. Die Umrisse der heutigen Kontinente werden sichtbar. Das Klima bleibt warm, es wird etwas trockener. Die Amphibien verschwinden fast vollständig von der Erde. Die Reptilien - allen voran die Dinosaurier - beherrschen die Welt. Nahezu alle Ordnungen der Saurischier und Ornithischier sind am Ende des Jura vertreten. Die Pterosaurier erleben ihre Blüte. Die Hochsee- und die Küstengewässer sind voll von Ichthyosauriern und Plesiosauriern. Sie teilen sich den Lebensraum mit Knorpelfischen wie dem Hai. Die ersten Vogel tauchen auf. Der in den Solnhofener Kalkplatten im Jura versteinerte Archaeopteryx gilt als erster Vogel. Die wenigen kleinen Sauger führten ein verstecktes Nischendasein als Nager oder Insektenfresser. Kopffüßer, allen voran die Ammoniten aber auch Belemniten (Donnerkeile) sowie Schnecken, Muscheln und Seeigel sind die dominierenden, wirbellosen Tiere in den Meeren. Die Ammoniten sind die besten Leitfossilien für den Jura, da sie sich in einer unglaublichen Artenvielfalt entwickeln. Das warme Klima bewirkt starke Riffbildung durch Korallen. Die Pflanzenentwicklung Schließt sich der der Trias an. Im asiatischen Raum gibt es eine reiche Wald- und Sumpfflora mit Schachtelhalmen und Farnen. Neue Nadelbäume entwickeln sich. 

 

 

Kreide: 140 Millionen Jahre bis 65 Millionen Jahre 

Die Kreidezeit erhält ihren Namen von mächtigen Kreidesedimenten, die in Europa zum Beispiel an der englischen Südostküste an den berühmten "White Cliffs of Dover" auftreten. Sie wird in obere und untere Kreide unterteilt. Pangaa bricht vollends auseinander. Der atlantische Ozean öffnet sich und die Kontinente machen sich auf Wanderschaft in Richtung der heutigen Lage der Erdteile. Das Klima erwärmt sich weiter. Die letzten Dinosaurierordnungen treten auf, die ersten sterben aus. Dennoch sind sie noch immer die Tiere, die alle Lebensraume dominieren. Am Ende der Kreide leben ihre gewaltigsten Formen, riesige  Carnosaurier, Ceratopier und Ankylosaurier. Zu dieser Zeit bereiten sich die  Säugetiere schon auf ihren nun folgenden Siegeszug vor, Beuteltiere und Insektenfresser sind aus der oberen Kreide fossil überliefert. Die Pterosaurier müssen sich den Luftraum bereits mit den Vögeln teilen, ihre Blütezeit ist Mitte der Kreide vorbei. Auch die Fische erleben eine Renaissance, man findet Überreste von Knochenfischschwärmen. Die Ammoniten beginnen ihre Gehäuse zu entrollen und immer größere Formen zu bilden, es gibt rückläufige Entwicklungen zu primitiveren Formen. Die Belemniten erlangen Bedeutung als Leitfossilien. Am Übergang von der Kreide zum Tertiär ändert sich alles schlagartig. Das  Große Sterben beginnt. Alle Archosaurier mit Ausnahme der Krokodile, alle  Meeresreptilien und alle Flugsaurier sterben aus. Aus den Meeren verschwinden Ammoniten und Belemniten. Die Pflanzenwelt bleibt davon unberührt. Dort hat sich der Wechsel schon früher vollzogen. In der Unterkreide starben die Baumfarne aus, dafür entwickelten sich die Bedecktsamer, die Vorläufer der heutigen Laubpflanzen, die von nun an mit den Nadelbäumen das Bild der Erde prägen sollten. 

 

 

Das Kanozoikum, Erdneuzeit: 65 Millionen Jahre bis heute 

Das Kanazoikum, die Zeit des neuen Lebens, wird dominiert von den Säugetieren. Zuvor versteckt in ökologischen Nischen lebend, treten sie nun den Siegeszug der Weltherrschaft an. Geologisch bedeutend sind plattentektonische Vorgange, die in der Kreide begannen und ihr Ende im heutigen Bild der Erde haben. Der  Tethys-Ozean verschwindet und wird zum Mittelmeer. Es wird kalter auf der ganzen Erde. Im späteren Kanazoikum ist ein rascher Wechsel von Eiszeiten und Warmzeiten dokumentiert. Die weitere Unterteilung des Kanazoikums erfolgt in  Tertiär und Quartär. 

 

 

Tertiär: 65 Millionen Jahre bis 2,5 Millionen Jahre 

Die Kontinente driften. Gab es zunächst noch Landbrücken, so isolieren sich die Erdteile nun mehr und mehr. Mit der Aufschiebung Afrikas auf Europa falten sich die Alpen auf. Indien trifft auf Asien und der Himalaja entsteht. Der  Tethysozean wird damit geschlossen, als kläglicher Rest bleibt das Mittelmeer. Als Folge der Kollisionen kommt es zu einer starken tektonischen Beanspruchung Europas, im mittleren Tertiär beginnt eine Große Zeit des Vulkanismus in Mitteleuropa. Das Klima wurde im Verlauf des Tertiär immer kälter. Die Pflanzenwelt paßte sich an, Laub und Nadelbäume dominieren. Das Leben auf dem Land hatte sich grundlegend verändert. Die durch das Aussterben der Dinosaurier freigewordenen Lebensräume eroberten die Säugetiere in kürzester Zeit. Bereits im frühen Tertiär gab es Raubtiere, Insektenfresser, Nagetiere und Affen. Später entwickelten sich Huftiere und Große Sauger, die Vorfahren heutiger Elefanten und Nashörner. Durch die Trennung der Kontinente entwickelten sich in den einzelnen Erdteilen endemische Säugetierfaunen. Von den Reptilien ist nicht viel übrig geblieben. Krokodile, Eidechsen, Schlangen und Schildkröten sind die Überreste der einst beherrschenden Klasse. Im Meer entwickeln sich geschuppte Knochenfische zu den dominanten Lebewesen, auch Funde von Haifischzähnen aus dem Tertiär sind häufig. Von den Wirbellosen bewahrten die Muscheln und Schnecken ihre Vielfalt. 

 

 

Quartar: 2,5 Millionen Jahre bis heute 

Das Quartar ist das Zeitalter der Eiszeiten. Aus einem kalten Grundklima bildeten sich periodisch Eiszeiten und relative Warmzeiten aus. Die Eiszeiten waren geprägt durch eine starke Vergletscherung des Festlandes. Der Meeresspiegel sank durch die Einbindung des Wasser in die Gletscher erheblich ab. Die letzten vier quartaren Eiszeiten sind geologisch sehr gut dokumentiert, jedoch gab es davor noch einige andere, die sich nicht mehr so gut nachvollziehen lassen. Die Auffaltung der Alpen erreicht ihren Höhepunkt, der  Vulkanismus geht zurück. Dafür sorgen die Gletscher mit ihrer abtragenden Wirkung für starke Sedimentgesteinsbildungen. Die Tier- und Pflanzenwelt paßt sich den klimatischen Verhältnissen an, die Säugetiere des späten Tertiär entwickeln sich zu den heutigen Arten, die Pflanzenwelt ist geprägt durch Laubbäume. Zu Beginn des Quartar erscheinen die ersten Menschen auf der Bildfläche. Vor 10.000 Jahren begann der Mensch so zu dominieren, daß er das erste Lebewesen in der Erdgeschichte wurde, das aktiv in deren Verlauf eingreifen kann. Dies geschieht mit der fortschreitenden Bevölkerungsexplosion immer rascher. Prozesse wie Klimawechsel oder Änderung der Zusammensetzung der Erdatmosphäre, die in der Erdgeschichte lange Zeitraume beanspruchten, schafft der Mensch durch seine technischen Errungenschaften in kürzester Zeit in Gang zu setzen.