Romers Lücke

Der Spalt Romer ist ein Beispiel für eine scheinbare Lücke in den Registern Fossilien von Tetrapoden in der Studie der verwendeten Evolutionsbiologie . Romer's Gap, benannt nach dem Paläontologen Alfred Romer, der es zum ersten Mal erkannte, erstreckt sich über einen Zeitraum von rund 15 Millionen Jahren vom späten Devon bis zum frühen Karbon ( Mississippian ) vor 360 Jahren mit 345 Millionen Jahren. Diese Lücken stellen Zeiträume dar, für die Paläontologen noch keine relevanten Fossilien gefunden haben.

Alter

Romers Lücke

Romers Lücke begann vor 360 Millionen Jahren und endete vor 345 Millionen Jahren, was den ersten 15 Millionen Jahren des Karbon entspricht. Diese Lücke stellt eine Diskontinuität zwischen den Urwäldern, der großen Fischvielfalt am Ende des Devon und den moderneren aquatischen und terrestrischen Ansammlungen am Anfang des Karbon dar.

Mechanismen hinter der Lücke

Es fand eine lange Debatte darüber statt, warum es in dieser Zeit so wenige Fossilien gibt. Einige haben vorgeschlagen, dass das Problem der Fossilisierungsprozess selbst war, was darauf hindeutet, dass es Unterschiede in der Geochemie der damaligen Zeit gegeben haben könnte, die die Fossilienbildung nicht begünstigten. Auch Paläontologen haben möglicherweise nicht an den richtigen Stellen gegraben. Die Existenz einer geringen Vielfalt an Wirbeltieren wurde jedoch durch unabhängige Beweise gestützt.

Während der Prozess der Installation von Arthropoden auf den Kontinenten bereits lange vor der Lücke im Gange war und auch einige Tetrapoden mit Fingern aus dem Wasser aufgetaucht waren, gibt es bemerkenswert wenige terrestrische oder aquatische Fossilien aus dieser Zeit. Die 2006 veröffentlichten Arbeiten zur paläozoischen Geochemie bestätigten die biologische Realität von Romers Lücke sowohl für Landwirbeltiere als auch für Arthropoden und korrelierten sie mit einer Periode ungewöhnlich niedriger atmosphärischer Sauerstoffkonzentration , die unabhängig von der Geochemie der in dieser Zeit gebildeten Gesteine ​​bestimmt wurde.

Wasserwirbeltiere, zu denen die meisten Karbon-Tetrapoden gehören, erholten sich vom späten Aussterben des Devon , einem Massensterben, das Romers Lücke vorausging, auf dem Niveau derjenigen, die Nicht-Vogel-Dinosaurier in der späten Kreidezeit töteten . Während dieses als Hangenberg-Ereignis bekannten Famennian- Bühnenereignisses verschwanden die meisten Meeres- und Süßwassergruppen entweder oder wurden auf wenige Abstammungslinien reduziert, obwohl der genaue Mechanismus des Aussterbens unklar ist. Vor dem Auftreten wurden Ozeane und Seen von fleischigen Gliedmaßenfischen und Brustplattenfischen dominiert, die Placoderms genannt wurden . Nach Romers Lücke sind moderne Rochenfische sowie Haie und ihre nahen Verwandten die dominierenden Formen geworden. In dieser Zeit verschwand auch die paraphyletische Ordnung von Ichthyostegalia , primitiven "Amphibien" mit mehr als fünf Fingern.

Die geringe Vielfalt der Meeresfischarten, insbesondere der schalenbrechenden Raubtiere und Durophagen, zu Beginn von Romers Lücke wird durch die plötzliche Häufigkeit von hartschaligen Stachelhäutern der Crinoidklasse im selben Zeitraum unterstützt. Der Mississippianer wurde sogar als "Zeitalter der Crinoiden" bezeichnet. Die Zunahme der Anzahl von Rochenflossen-Durophagus und Haien nahm später im Karbon zu, was mit dem Ende von Romers Lücke und dem Rückgang der Vielfalt von Muschelkrinoiden vom Devon-Typ nach dem Vorbild eines klassischen Raubtier-Beutezyklus zusammenfiel ( Lotka-Volterra ).

Fauna der Lücke

Seit seiner Entdeckung durch Alfred Romer im Jahr 1956 wurde die anfängliche Leere von 30  Ma im Fossilienbestand der Tetrapoden allmählich mit den Entdeckungen früher kohlenstoffhaltiger Tetrapoden wie Pederpes und Crassigyrinus gefüllt . Es gibt einige Standorte, an denen fossile Wirbeltiere gefunden wurden, die dazu beitragen, die Lücke zu schließen, wie den East Kirkton Quarry in Bathgate , Schottland. Diese seit langem bekannte fossile Fundstelle wurde 1984 von Stanley P. Wood erneut besucht und lieferte seitdem Dutzende primitiver Tetrapoden des mittleren Karbon (Viséen, ca. 335 Ma), insbesondere den Temnospondylus Balanerpeton , die basalen Anthrakosaurier Silvanerpeton und Eldeceeon , und ein Proto- Amniot , Westlothiana .

Das Tetrapodenmaterial aus der ersten Stufe des Karbon, dem Tournaisian, ist jedoch im Allgemeinen schlecht im Vergleich zu Fischen in denselben Lebensräumen, die in großen fossilen Ansammlungen vorkommen, und ist erst am Ende dieser Stufe bekannt. Fischfaunen von Tournai-Standorten auf der ganzen Welt sind in ihrer Zusammensetzung sehr ähnlich und enthalten häufig vorkommende und ökologisch ähnliche Arten von Rochenfischen, Fleischflossenfischen der Ordnung Rhizodonten , Akanthoden , Haien und Holocephali .

Eine Analyse der Lagerstätten von Blue Beach in Nova Scotia , einer der wichtigsten fossilen Fundstellen des Tournaisian , im Jahr 2015 legt nahe, dass „die Fauna der ersten Tetrapoden nicht leicht in devonische und karbonhaltige Fauna unterteilt werden kann, was darauf hindeutet, dass einige Tetrapoden bestanden haben durch das End Devonian Extinction Event unberührt “ .

Tournaisian Fossilien

Für viele Jahre, nachdem Romers Lücke erkannt worden war, waren nur zwei fossile Fundstellen von Tournaisian Tetrapoden bekannt, eine in East Lothian , Schottland und die andere in Blue Beach , Nova Scotia , Provinz Kanada, wo 1841 William Edmond Logan , erster Direktor der Geological Umfrage von Kanada , entdeckte Fußabdrücke eines Tetrapoden. Diese Stelle der Horton Bluff Formation hat zahlreiche Fossilien des Tournaisian hervorgebracht, insbesondere Spuren von Tetrapoden, aber nur wenige Knochen davon.

Im Jahr 2012 wurde die Entdeckung von Tetrapodenresten an vier neuen Tournai-Standorten in Schottland angekündigt. Diese Standorte befinden sich an der Burnmouth Coast , am Ufer des Whiteadder Water in der Nähe von Chirnside , am River Tweed in der Nähe von Coldstream und in der Nähe von Tantallon Castle am Firth of Forth .

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Siehe auch