Was uns Versteinerungen über vergangene Zeitalter lehren
Heute werden viele verschiedene Fisch‐ und Amphibienarten im heimischen Aquarium und Faunarium gepflegt, beobachtet und gezüchtet. Doch nicht nur die rezenten Arten bieten viel Raum für Beobachtungen und Erkenntnisse, auch ihre längst verstorbenen Vorfahren und vor allem deren Begleitflora und -fauna geben uns immer noch sehr viele Anhaltspunkte über die Entwicklung unseres Planeten.
Fossilien werden nicht umsonst als steinerne Zeugen der Erdgeschichte bezeichnet. Jedes einzelne Artefakt steht für ganz spezielle Lebens‐ und Bildungsumstände, ihre fortschreitende Komplexität gibt uns Aufschluss über das jeweilige Zeitalter.
Wie entstehen Fossilien?
Jeder kennt den biochemischen Kreislauf: Ein toter Organismus wird unter dem Einfluss von Klima, Sauerstoff, anderen Lebewesen und Mikroorganismen biologisch und chemisch aufgearbeitet und wieder dem Nährstoffkreislauf zugeführt.
Damit wir heute aber die manchmal mehr oder weniger gut erhaltenen Bruchstücke längst verstorbener Tiere und Pflanzen finden können, muss bei Fossilien etwas anderes passiert sein. Bei der Entstehung von Fossilien kommt es zunächst zu einer raschen Abdeckung durch Sedimentschichten. Ein Szenario: Eine Muschel stirbt ab, sinkt auf den Grund und wird überschüttet von 
Schlamm‐ oder Sandlagen. Der hohe Druck dieser Schichten setzt vielfältige chemische Reaktionen in Gang, welche die Hartteile der Muschel in Gesteine umwandeln. Sind diese Reaktionen langsamer als die Verwesung der Muschel, dringen die umgebenden Sedimente in den entstehenden Hohlraum ein und bilden sogenannte Steinkerne. Sie sind ein exaktes Ebenbild des Muschelinneren ohne die umschließende Schale. Oftmals bleiben aber nur Abdrücke des Organismus im Stein.
Ein anderes Szenario ist der Ausbruch eines Vulkans. Hier sorgen die entstehenden Ascheschichten für ein Milieu ohne Sauerstoff. Gelöste Mineralien, insbesondere Siliziumdioxid, dringen in einen unter diesen Ascheschichten begrabenen Baumstamm ein und ersetzen diesen nach und nach, wobei seine Struktur erhalten bleibt. Dieser Prozess wird Verkieselung genannt. Beispielhaft dafür sind die versteinerten Wälder, wie der bekannte Wald in Chemnitz (Sachsen, Deutschland). Hier werden sehr gut erhaltene 290 Millionen Jahre alte verkieselte Flora‐ und Tierfossilien ausgegraben.
Wie geben uns Fossilien Aufschluss über die Vergangenheit?
Der Entwicklungsstand der Organismen, deren Lagebeziehungen und das umgebende Gestein ermöglichen Informationen über das Alter und die damals vorherrschenden Ablagerungsbedingungen. Eine Voraussetzung für die Interpretation der Fossilien gibt es aber: Sie müssen qualitativ gut erhalten sein, um die typischen Merkmale zweifelsfrei identifizieren zu können.
Im Laufe der Evolution wurde der Aufbau aller Lebewesen komplexer, um deren Überleben zugewährleisten und neue Lebensräume zu erschließen. Jede geologische Epoche weist einen typischen Entwicklungsstand ihrer Lebewesen auf, anhand dessen der Fossilienfund zugeordnet werden kann. Fossilien geben mitunter auch Aufschluss über die damals vorherrschende Wassertemperatur, Wassertiefe und Salinität. So lagern beispielsweise Brachiopoden (Armfüßer) zu ihren Lebzeiten Sauerstoff in ihre Schalen ein. Durch die Analyse des Sauerstoffisotopenverhältnisses können Rückschlüsse auf die Umgebungstemperatur und den Salzgehalt gezogen werden.
Die Salinität lässt sich in gewissem Maße von der Größe der Fossilien ableiten. Auch heute zeigt sich, dass beispielsweise Muscheln der gleichen Art im Süßwasser größer sind als im Salzwasser. All dies und noch mehr Faktoren müssen für eine genaue Bestimmung und Interpretation berücksichtigt werden. Zusätzliche geochemische Untersuchungen wie z. B. die Spurenelementgeochemie helfen bei der exakten Rekonstruktion.
Wo finden wir Fossilien?
Da für die Bildung der Fossilien Sedimentschichten benötigt werden, weisen vor allem Kalkstein‐, Kreide‐ und Sandsteinformationen eingeschlossene Fossilien auf, aber auch Kohleablagerungen sind mögliche Fundstellen. Wichtig dabei ist das ursprüngliche Ablagerungsmilieu der Sedimentschichten. Terrestrische Sedimentablagerungen beinhalten kaum Fossilien, da sie ständig klimatischen Einflüssen ausgesetzt sind. Um zu wissen, wo genau die Suche nach Fossilien erfolgreich sein 
könnte, benötigt es ein Verständnis für die geologische Entwicklung der Erdoberfläche.
Es gibt viele Seiten im Internet, die uns die Suche erleichtern, indem sie zahlreiche Fundstellen auflisten und beschreiben. Mit der geologischen Historie im Blick ergeben sich heute die besten Fundchancen bei einem Brücken‐ oder Straßenbau, welche fossilführende Schichten schneiden.
Bei der Bestimmung der Funde helfen Paläontologen in naturkundlichen Museen und Universitäten.
Autor: Tina B.
Bilder: Tina B.
erschienen in TierZeit Ausgabe 11
14. Juni 2015
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