Paläozoikum: Kambrium

In Meeresstreifen lagern sich Sedimente ab, die reiches Leben zeigen. Hochkomplexe, fortschrittliche Wirbellose entstehen, daneben sind Marinepflanzen vorhanden. Wirbeltiere gibt es noch nicht. Die Wirbellosen bestehen überwiegend aus Trillobieten und Brachiopoden. In den Schiefern des Burgess-Pass (Kanada) sind Artropoden, Schwämme, Medusen und Würmer zu finden. Mit Ausnahme der Würmer verdanken diese Tiere ihre Erhaltung dem Besitz von Skeletten aus Kalk, Chitin, Phospat und Kieselsubstanz. Auf dem noch pflanzenfreien Land gibt es nur mechanische Verwitterung. Das Klima ist warm-gemäßigt. Erste größere Salzlagerstätten bilden sich in Kanada, Sibieren und Indien.

Das Paläozoikum - Erdaltertum
Kambrium
Zeit: vor 590 Millionen Jahren

Das Antlitz der Erde im Kambrium
Eine große Kontinentalmasse, der erste Superkontinent „Gondwana“ in äquatorialer Lage
beherrschte das Bild. Laurentia (mit dem heutigen Nordamerika), Sibiria und Baltica (mit
dem heutigen Europa) waren als Stücke des einstigen Superkontinents Megagäa schon
abgedriftet.

Wie hat man diese Verteilung feststellen können?
- Paläomagnetik: eisenhaltige Gesteine (z.B. Basaltlava) richtet sich am Erdmagnetfeld aus.
Anhand der Ausrichtung bzw. Neigung zu den Magnetpolen kann man den Breitengrad
bestimmen.
- Klimasensible Gesteine sind charakteristisch für die jeweilige Klimazone. So sind
Evaporite (Salze) für trockene Gebiete in Äquatornähe kennzeichnend, Kohlelagerstätten
(gilt für spätere Zeitalter) deuten auf feuchte Gebiete der mittleren Breiten. [Organische
Substanzen wie umgefallene Bäume bilden Sümpfe, die wenn sie unter Druck geraten zu
Steinkohle werden].
- Fossilien: Korallenriffe deuten auf tropisches Klima hin.
Die Erde als Schneeball
Im Jungkambrium muss es zu einer großen Vereisung der gesamten Erde gekommen sein.
Hinweise sind Gletscherschrammen, die sogar in den damals tropischen Regionen zu finden
sind.

Die Innovation: Schalen und Skelette
Im Kambrium entstehen skelettragende Organismen. Vorher gab es nämlich außer einer
Ediacara-Art keine Viecher mit Hartteilen. Das bietet mehrere Vorteile:
- die Organismen sind besser gegen Fressfeinde geschützt
- Gelenke und Muskeln können aufgebaut werden
- Weiches Gewebe kann gestützt werden

Für die beginnende Skelettbildung gibt es mehrere Erklärungen. Die wahrscheinlichste
scheint zu sein, dass im Kambrium erste Fressfeinde entstehen, die zu Zeiten des „Garten von
Ediacara“ [Lieblingsterminus der Geologen für die Zeit der blühenden Ediacara-Fauna im Präkambrium] noch nicht vorhanden waren. Die Ediacara-Fossilien waren übrigens zu diesem Zeitpunkt fast alle ausgestorben.

Weitere Erklärungen:
Die Schalen und Skelette boten Möglichkeiten, überschüssige Stoffwechselelemente in einem
Art Depot abzulagern.
Die chemische Zusammensetzung der Meere hatte sich verändert.

Die Kambrische Explosion
Im Kambrium kommt es auch zur sogenannten „Kambrischen Explosion“ über 100
Tierstämme entstehen neu, darunter alle, die wir heute kennen! Auch hierfür haben die
Paläontologen mehrere Erklärungen:
- ökologische Hypothese: Die Konkurrenz war niedrig, so konnten sich viele Lebensformen
gefahrlos bilden. Krux dieser These: Solche Situationen gab es in der Erdgeschichte
mehrmals, ohne dass so eine Explosion stattfand.
- Genom-Hypothese: in diesem frühen Stadium waren die „Baupläne“ der Organismen
noch recht einfach, komplexe Strukturen existierten noch nicht. Daraus folgt, dass es zu
diesem Zeitpunkt noch recht einfach war, neue Kombinationen des genetischen Materials
auszuprobieren. Die neuen Stämme wären also Ergebnis dieser Experimentierphase.
Wenn das nicht nach Schöpfungsmythos klingt....
- Garten-von-Ediacara-Hypothese: im Ökosystem des Präkambrium waren die
Nahrungsketten sehr kurz (keine räuberischen Arten). Es gab eine Vielzahl von
Nährstoffen, auf dessen Aufnahme sich Organismen spezialisieren konnten. So konnten
Stämme entstehen, die die Biomatten aus Stromatolithen abweideten. So konnte sich ein
komplexeres Ökosystem herausbilden.

Die Fossilien des Kambriums
- Trilobithen: Dreilappkrebse, hauptsächlich mit Calciumphosphatschale, sind das Leitfossil
des Kambriums. Sie stellen 60% der Arten,
- Brachiopoden: Armfüßer, phosphatische Schale, stellen 30% der Arten.