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Die erstaunlichen Überlebensstrategien polarer Meerestiere könnten nach neuen Forschungsergebnissen dazu beitragen zu erklären, wie sich die ersten Tiere auf der Erde früher entwickelt haben könnten, als die ältesten Fossilien vermuten lassen. Diese ersten, einfachen und heute ausgestorbenen Tiere könnten einige der extremsten, kältesten und eisigsten Perioden durchlebt haben, die die Welt je gesehen hat. Die Studie wurde in der Zeitschrift Global Change Biology veröffentlicht.
Fossilien belegen, dass das früheste tierische Leben auf der Erde vor 572-602 Millionen Jahren entstand, als die Welt gerade eine große Eiszeit hinter sich hatte, während molekulare Studien auf einen früheren Ursprung vor bis zu 850 Millionen Jahren hindeuten. Wenn dies zutrifft, bedeutet dies, dass die Tiere in einer Zeit überlebt haben müssen, die von mehreren globalen Eiszeiten geprägt war, in denen der gesamte Planet oder große Teile davon in Eis eingeschlossen waren (Schneeball- und Slushball-Erde), und zwar in einem Ausmaß, das seither nicht mehr beobachtet wurde. Wenn tierisches Leben vor oder während dieser extremen Eiszeiten entstanden wäre, hätte es ähnliche Bedingungen vorgefunden wie die heutigen marinen Lebensräume in der Antarktis und der Arktis und ähnliche Überlebensstrategien benötigt.
Im Laufe der Jahrmillionen hat das Ausdehnen und Zurückziehen der Eisschilde während der Kalt- und Warmzeiten die Entwicklung von Tausenden von einzigartigen Tier- und Pflanzenarten in der Antarktis vorangetrieben. Dasselbe könnte auch für die Entwicklung des tierischen Lebens auf der Erde gelten. Während die Polarregionen für den Menschen die lebensfeindlichsten Umgebungen zu sein scheinen, sind sie der perfekte Ort, um die Vergangenheit und das Potenzial für Leben im Universum jenseits unseres Planeten zu erforschen, beispielsweise auf Eismonden wie Europa.
Der Meeresbiologe und Hauptautor, Dr. Huw Griffiths vom British Antarctic Survey (BAS), sagt dazu:
„Diese Arbeit zeigt, wie unglaublich gut einige Tiere in den Polarregionen an das Leben im und um das Eis angepasst sind und wie viel sie uns über die Evolution und das Überleben des Lebens in der Vergangenheit oder sogar auf anderen Planeten lehren können.“
„Ob es sich nun um Tiere handelt, die kopfüber auf der Unterseite des Eises statt auf dem Meeresboden leben, um Schwämme, die Hunderte von Kilometern unter dicken schwimmenden Schelfeisen leben, um Organismen, die an ein Leben in Meerwasser mit einer Temperatur von weniger als 2 °C angepasst sind, oder um ganze Gemeinschaften, die sich in der Dunkelheit von Nahrungsquellen ernähren, die kein Sonnenlicht benötigen – antarktisches und arktisches Leben gedeiht unter Bedingungen, die für Menschen und die meisten anderen Tiere tödlich wären. Aber diese kalten und eisigen Bedingungen tragen dazu bei, die Ozeanzirkulation voranzutreiben, Sauerstoff in die Tiefen des Ozeans zu transportieren und diese Orte für das Leben besser geeignet zu machen.“
Treibendes Eis bedeckt im Winter mehr als 19 Millionen Quadratkilometer der Meere um die Antarktis und 15 Millionen Quadratkilometer des Arktischen Ozeans. In der möglicherweise extremsten Schneeballperiode der Erde, die 50 bis 60 Millionen Jahre dauerte, während des Kryogenikums (vor 720 bis 635 Millionen Jahren), soll die gesamte Welt (510 Millionen km²) in etwa einen Kilometer dickes Eis eingeschlossen gewesen sein, aber es gibt Hinweise darauf, dass dieses Eis am Äquator dünn genug war, um Meeresalgen das Überleben zu ermöglichen.
„Die Tatsache, dass es diesen großen Unterschied in der zeitlichen Einordnung des Beginns des tierischen Lebens zwischen den bekannten Fossilien und den molekularen Uhren gibt, bedeutet, dass es große Unsicherheiten darüber gibt, wie und wo sich die Tiere entwickelt haben“, sagt Mitautorin Dr. Emily Mitchell, Paläontologin und Ökologin an der Universität von Cambridge. „Wenn sich die Tiere jedoch vor oder während dieser globalen Eiszeiten entwickelt haben, mussten sie mit extremen Umweltbedingungen zurechtkommen, die jedoch dazu beigetragen haben könnten, dass das Leben komplexer wurde, um zu überleben.“
„Genau wie in der Antarktis während des letzten glazialen Maximums (vor 33-14 Tausend Jahren) hätten die riesigen Mengen an vorrückendem Eis die Untiefen mit Bulldozern überspült und sie für das Leben unwirtlich gemacht, fossile Beweise vernichtet und die Lebewesen in die Tiefsee gezwungen. Das macht es unwahrscheinlicher, Fossilien aus dieser Zeit zu finden, und geschützte Gebiete und die Tiefsee sind die sichersten Orte, an denen sich Leben entwickeln konnte.“
Dr. Rowan Whittle, Polarpaläontologe bei BAS und Mitverfasser der Studie, sagt:
„Paläontologen blicken oft in die Vergangenheit, um uns zu sagen, wie künftige Klimaveränderungen aussehen könnten, aber in diesem Fall blickten wir auf die kältesten und extremsten Lebensräume der Erde, um zu verstehen, welchen Bedingungen die ersten Tiere ausgesetzt gewesen sein könnten und wie moderne polare Lebewesen unter diesen Extremen gedeihen.“
Pressemitteilung British Antarctic Survey
Link zur Studie: Griffiths, H. J., Whittle, R. J., & Mitchell, E. G. (2022). Animal survival strategies in Neoproterozoic ice worlds. Global Change Biology, 00, 1– 11. https://doi.org/10.1111/gcb.16393