Ältestes Mehrzeller-Riff entdeckt

Urzeitliche Riffbaumeister: In Namibia haben Forscher Überreste eines 550 Millionen Jahre alten Riffs entdeckt. Das Besondere daran: Erbaut wurde es nicht von Einzellern, wie in dieser Ära typisch, sondern von frühen Mehrzellern. Sie zementierten sich und ihre Schalen mit Kalk zusammen und bildeten so im Laufe der Zeit Riffe. Die ersten mehrzelligen Organismen schafften damit früher als gedacht den ökologischen Sprung zum Riffbaumeister, wie die Forscher im Fachmagazin „Science“ berichten.

Im Ediacarium, vor rund 600 bis 541 Millionen Jahren, entwickelten sich die ersten Organismen, deren Körper aus mehrzelligen Geweben bestand. Sie besaßen noch keinerlei feste Skelette oder Schalen und ähnelten Würmern, Quallen oder Seefedern. Das allerdings änderte sich am Ende dieser Ära: Vor rund 550 Millionen Jahren tauchten erste Tiere mit harten Kalkhüllen auf, wie Fossilfunde zeigen.

„Die Entstehung und schnelle Ausbreitung von Mehrzellern mit harten Bestandteilen ist eines der dramatischsten Ereignisse der Evolution“, erklären Amelia Penny von der University of Edinburgh und ihre Kollegen. Denn damit hatten Organismen ganz neue Möglichkeiten für Wachstum und Verteidigung und die Ökosysteme im Urzeitmeer erlebten tiefgreifende Veränderungen. Wann diese frühen Mehrzeller begannen, diese Biomineralisation auch zum Bauen von Riffen zu nutzen, war jedoch unklar – bis jetzt.

Zement als Hafthilfe

Als Forscher in der Nähe der Ortschaft Rietoog in Namibia Ausgrabungen durchführten, stießen sie im Sediment der sogenannten Nama Group auf Relikte von Kalksteinriffen aus dem Ediacarium. Die rund 550 Millionen Jahre alten Ablagerungen bestanden auf den ersten Blick aus den typischen, hügelartigen Mikrobenriffen dieser Zeit. Doch nähere Untersuchungen enthüllten, dass dazwischen auch Kolonien von Cloudina saßen – kleinen, Kalkröhren bildenden Mehrzellern.

Die Forscher bei Ausgrabungen in der Nama Group Formation in Namibia © Rachel Wood

Und diese röhrenförmigen Tiere nutzten die zementartige Masse, die sie aus dem gelösten Kalzium des Meerwassers erzeugten, offenbar auch zum Riffbauen: „Benachbarte Cloudina-Röhren sind durch Klumpen und Fäden aus Zement miteinander verbunden“, beschreiben die Forscher ihre Funde. Zudem nutzten die Tiere diesen Zement auch dazu, sich auf der Oberfläche oder auf den Hüllen von Artgenossen festzuheften. Im Laufe der Zeit führten diese Zementausscheidungen dazu, dass langsam ein Riff heranwuchs.

Riffbau als Schutz gegen Feinde?

Mindestens ein Teil des in Namibia entdeckten präkambrischen Riffkomplexes stammt daher nicht von Mikroben, sondern von dem Mehrzeller Cloudina, so das Fazit von Penny und ihren Kollegen. Damit ist dieses fossile, 550 Millionen Jahre alte biologische Bauwerk das bisher älteste bekannte Mehrzeller-Riff. Die Lebenswelt dieser ersten Epoche der Mehrzelligkeit war daher vermutlich vielfältiger und ökologisch komplexer als bisher angenommen. Allein im Rietoog-Riffkomplex lebten neben Cloudina und verschiedenen Einzellern noch mindestens zwei Mehrzellerarten, wie die Forscher feststellten.

Warum sich damals solche Riffe entwickelten, hat nach Ansicht der Wissenschaftler ökologische Gründe: „Heutige Tiere wie Korallen bauen ihre Riffe, um sich besser gegen Fressfeinde und Konkurrenten behaupten zu können“, erklärt Studienleiterin Rachel Wood von der University of Edinburgh. „Offenbar muss es im Präkambrium einen ähnlichen Selektionsdruck gegeben haben.“ Tatsächlich zeigen Fossilfunde, dass einige Cloudina-Hüllen runde Löcher aufweisen, die durchaus von den Bohrwerkzeugen räuberischer Zeitgenossen herrühren könnten. Für die sesshaften Mehrzeller war es daher vermutlich von Vorteil, sich durch das verstärkte Gerüst eines Riffs gegen solche Angriffe zu schützen. (Science, 2014; doi: 10.1126/science.1253393)

(University of Edinburgh/ Science, 27.06.2014 – NPO)