Präkambrium, Paläozoikum: Geologie, Leben

Präkambrium (4550-570 Mio. Jahre)

Archaikum (4550-2500 Mio. Jahre)

Die Gesteine machen nur 3 % der Erdoberfläche aus.

Geologische Entwicklung: Am Anfang war die Erde ein riesiges Magmameer, das sich langsam abkühlte und die Lithosphäre bildete.

Die Atmosphäre: Sie bildete sich durch die Entgasung des Planeten. Die Zusammensetzung war ähnlich wie bei vulkanischen Ausgasungen: schwach reduzierend, ohne Sauerstoff und mit Wasserdampf.

Die Hydrosphäre: Sie bildete sich durch die Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf.

Leben: Die ältesten Fossilien sind Archaebakterien, die über 3800 Millionen Jahre alt sind und in alten Kontinentalkratonen gefunden wurden. Ab 3500 Millionen Jahren findet man Stromatolithen-Fossilien.

Proterozoikum (2500-570 Mio. Jahre)

Proterozoikum ist ein geologisches Äon. Während der Evolution dieses Äons stabilisierte sich die Plattentektonik und die lithosphärische Dynamik ähnelte immer mehr der heutigen. Vor etwa 1100 Millionen Jahren entstand der erste bekannte Superkontinent: Rodinia, umgeben vom Ozean Panthalassa. Rodinia zerbrach vor 750 Millionen Jahren (Ende des Präkambriums).

Das Klima: Während des Proterozoikums war das Klima viel instabiler als im Archaikum und sehr kalt. Es gab große Vereisungen.

Das Leben:

• Eine oxidierende Atmosphäre entstand zwischen 2500 und 1800 Millionen Jahren durch sauerstoffhaltige Photosynthese-Organismen, Cyanobakterien, die sich im Proterozoikum ausbreiteten.
• Die ersten eukaryotischen Organismen erschienen vor etwa 1500 Millionen Jahren.
• Die Diversifizierung der Eukaryoten begann aufgrund der sexuellen Fortpflanzung.

Die wichtigsten Fossilien sind die der Ediacara-Fauna, die 600 Millionen Jahre alt sind und als die ersten mehrzelligen Organismen gelten.

Paläozoikum (570-250 Mio. Jahre)

Das Paläozoikum ist das erste Äon des Phanerozoikums und dauerte 320 Millionen Jahre.

Geologische Entwicklung: Es fand ein fast vollständiger Wilson-Zyklus statt, der mit der Teilung von Rodinia begann und mit der Bildung von Pangäa und zwei Gebirgsbildungen endete: der kaledonischen Orogenese (Ordovizium) und der variszischen Orogenese (Karbon).

Leben: Im Kambrium diversifizierte sich das mehrzellige Leben enorm (Kambrische Explosion). Alle heutigen Tierstämme entstanden. Die Explosion ist auf die Ansammlung von Ozon in der Stratosphäre als Folge des Anstiegs von O₂ in der Atmosphäre zurückzuführen. Es erscheinen Schalen, Exoskelette und Wirbellose entwickeln sich stark in marinen Umgebungen (Mollusken, Arthropoden, Schwämme, Fische...). Vor etwa 450 Millionen Jahren besiedelte das Leben das terrestrische Milieu. Im Perm erscheinen Gymnospermen und entwickeln sich Nadelbäume. Das Paläozoikum endet mit einem Massenaussterben aufgrund eines Meeresspiegelabfalls und eines Anstiegs von CO₂.

Das Klima: Es gab zwei Klimakrisen. Eine Vereisung fand im Ordovizium statt.

Fossilien:

• Trilobiten: Fossile Arthropoden.
• Baumfarne: 30 m hoch.
• Graptolithen: Koloniale Meerestiere (Ordovizium und Silur).

Paläozoikum-Chronologie

• Kambrium (Diversifizierung der Wirbellosen): 570 Mio. Jahre
• Ordovizium (Erste Wirbeltiere): 500 Mio. Jahre
• Silur (Landpflanzen): 440 Mio. Jahre
• Devon (Erste Amphibien): 395 Mio. Jahre
• Karbon (Große Wälder): 345 Mio. Jahre
• Perm (Großes Aussterben): 280 Mio. Jahre