Geologische Rundschau

, Volume 60, Issue 4, pp 1323–1339 | Cite as

Die Entwicklung des Lebens im Präkambrium und seine geologische Bedeutung

  • Martin F. Glaessner
Aufsätze

Zusammenfassung

Das Studium präkambrischer Lebensvorgänge und Organismen, das heute auch auf stabile biogene chemische Verbindungen („Chemofossilien“) erweitert wird, erfordert eine genaue Zeitskala, besondere Forschungsmethoden und eine zweckmäßige Klassifikation. Die ersten 2000 Millionen Jahre des Lebens werden als die Zeit der Prokaryonten (Bakterien und Blaualgen) beschrieben. Die Entwicklung aller höherer Organismen (Eukaryonten) begann erst vor 1200–1400 Millionen Jahren. Während des Mittel- und Jungpräkambriums (und bis zum Ordovizium) bildeten Blaualgen und Bakterien vielfach biogen-sedimentäre Strukturen, die Stromatolithen, unter denen die säulenförmig-verzweigten Formen Anzeichen einer Evolution aufweisen. Wir können sie daher, mit entsprechenden Methoden, als wichtige Leitfossilien für die Gliederung und Korrelation präkambrischer Sedimentserien verwenden. Der evolutionäre Ursprung der vielzelligen Tiere (Metazoen), wohl von Algenkolonien, läßt sich wegen der Kleinheit und Hinfälligkeit der sie zusammensetzenden Zellgruppen nicht paläontologisch nachweisen. Erst größere Tiere, die widerstandsfähige Gewebe und eine genügend starke Muskulatur besitzen, können erkennbare Lebensspuren in Sedimentgesteinen hinterlassen. Die ältesten sicher bekannten und charakteristischen fossilen Metazoen sind etwa 600–650 Millionen Jahre alt. Sie besaßen noch keine Kalkschalen, aber morphologisch sind sie hoch entwickelt (Anneliden und primitive Arthropoden sind in der Ediacara-Fauna nachgewiesen), so daß eine längere Entwicklungsperiode der Metazoen anzunehmen ist, bevor sie als Zeitmarken des jüngsten Präkambriums stratigraphisch verwendbar werden.

Abstract

The study of Precambrian life processes and organisms which today extends to stable biogenic chemical compounds (“chemical fossils”), requires a precise time scale, special research methods, and an appropriate classification. The first 2000 million years of life comprise the time of the Prokaryota (bacteria and bluegreen algae). The evolution of all higher, eucaryote, organisms began 1200–1400 million years ago. During Middle and Late Precambrian (and until Ordovician) time, blue-green algae and bacteria built abundant biogenic-sedimentary structures, the stromatolites, of which the columnar-branching forms show indications of evolution. With suitable methods we can utilize them as important index fossils for subdivision and correlation of sequences of Precambrian strata. The evolutionary origin of Metazoa, presumably from algal colonies cannot be documented by fossils because of the small size and destructibility of such small groups of cells. Only larger animals, with resistant tissues and stronger muscles can leave recognizable trace fossils in sediments. The oldest known distinctive assemblage of fossil Metazoa is about 600–650 million years old. They did not form calcareous shells but morphologically they are advanced. Annelids and primitive arthropods occur in the Ediacara fauna. We have to assume a longer period of evolution for the Metazoa preceding their appearance as stratigraphic markers of the youngest Precambrian rocks.

Résumé

L'étude des organismes fossiles anté-cambriens et des molécules biogéniques stables dans les roches doit être basée sur une échelle géochronologique précise, sur des méthodes spécialisées et sur une propre classification systématique. Les 2 premiers milliards d'années de l'histoire de la vie sont le temps des bactéries et des algues bleues (procaryotes). L'évolution de tous les organismes possédant des cellules nuclées et des organelles (eucaryotes) commença il y a 1,2–1,4 milliards d'années. Les algues bleues et les bactéries formaient des édifices stromatolithiques pendant l'antécambrien moyen et supérieur et jusqu'à l'ordoviclen. A cause des processus évolutifs qui se produisaient pendant l'antécambrien, les stromatolithes en colonnes ramifiées peuvent servir comme fossiles indicateurs pour les corrélations des séries sédimentaires. Les animaux multicellulaires ont évolué probablement à partir des algues coloniales. Les premiers groupes de cellules, étant fragiles et de petite taille, ne pouvaient pas laisser de traces fossiles dans les roches. Les premiers animaux métazoaires fossiles étaient des organismes plus grands possédant des tissus résistants et une musculature assez puissante pour former dans les sédiments des traces de processus de leur vie (locomotion etc.). L'âge des plus anciens métazoaires characteristiques est 600–650 millions d'années. Ils ne possédaient pas encore de coquilles minéralisées. Ils étaient assez évolués (annélides et arthropodes primitives existaient dans la faune Édiacarienne) pour en justifier l'hypothèse d'un éspace de temps assez long précédant l'époque finale de l'antécambrien pour laquelle la faune Édiacarienne peut servir comme premier indice zonal biostratigraphique basé sur des animaux fossiles.

Краткое содержание

Изучение древнейших признаков жизнепроя вления в докембрии ведется по двум направлениям: с одной стороны изоли рование захороненных в породах остатков орг анизмов, а с другой — оп ределение стабильных органических соедин ений, находящихся в эт их породах, которые называют „хемофоссилиями“. Вс е это требует составл ения точной шкалы времени, разработки специаль ных методов исследов ания и определения система тического положения этих древн ейших форм жизни. Перв ые 2 миллиарда лет жизни описывают, к ак период протокарио нтов —бактерии, синезеленые водоросли —. Развитие всех высших организм ов —евкарионтов –началось только 1,2–1,4 миллиарда л ет тому назад. В течени е среднего и позднего кембрия (до ордовика) сине-зелены е водоросли и бактерии образовали многочис ленные биогенно-осад очные структуры — стромато литы, среди которых ветвящ иеся цилиндрическо-к онические формы проявляют признаки э волюции. Проявление значительного морфо логического разнообразия разреш ает нам использовать их в качестве руководящи х ископаемых для подра зделения и корреляци и докембрийских осадочных свит. В то же время получены много численные данные, показывающие, как в отдельные этапы хода эволюции жизни формировались многоклеточные орга низмы. Эволюционное происхождение много клеточных животных (метазоев) — в ероятно от колоний во дорослей —при исключительно малых размерах соста вляющих их нежных кле ток палеонтологически доказать не удается. Т олько организмы боль шего размера, обладавшие устойчивыми тканями и достаточно сильно р азвитой мускулатурой, смогли оставить в оса дочных породах ясные следы своего существования. Древн ейшие явные окаменел ости метазоев имеет возра ст около 600–650 миллионов ле т. Они не имели еще изве сткового скелета, но они достигли высок ую степень морфологи ческой дифференциации (анне лиды и примитивные членис тоногие в фауне Ediaoara). По э тому мы предполагаем более длительный пер иод эволюции многокл еточных хивотных, в итоге которой сосдае тся возможность прим енения их в качестве руководящи х форм для слоев поздне го докембрия.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. Broili, F.: In: K. A. vonZittel, Grundzüge der Paläontologie (Paläozoologie), I. Abt. Invertebrata. - 710 S., 1457 Abb. München und Berlin (R. Oldenbourg) 1921.Google Scholar
  2. Cloud, P. E., Jr.: Pre-Metazoan Evolution and the Origins of the Metazoa. - Evolution and Environment,T. Drake (ed.). - 1–72, 11 Abb., Yale University Press, New Haven 1968.Google Scholar
  3. Cloud, P. E., Jr.,Licari, G. R., Wright, L. A., &Troxell, B. W.: Proterozoic Eucaryotes from Eastern California. - Proc. Nat. Acad. Sci. Washington,62 (3), 623–630, 1969.Google Scholar
  4. Cloud, P. E., Jr., &Semikhatov, M. A.: Proterozoic Stromatolite Zonation. - Amer. J. Sci.,267 (9). 1017–1061, 15 Abb., 7 Taf., New Haven 1969.Google Scholar
  5. Eglinton, G., &Murphy, M. T. J. (eds.): Organic Geochemistry. - 828 p., Berlin, Heidelberg, New York 1969.Google Scholar
  6. Eskola, P.: On the Geological Eras and the Factors Controlling Organic Evolution. - Verh. ned. geol.-mijnb. Genoot,16, 1–8, 1 Tab., 's-Gravenhage 1956.Google Scholar
  7. Fischer, A. G.: Fossils, Early Life, and Atmospheric History. - Proc. Nat. Acad. Sci.,53 (6), 1205–1215, Washington 1965.Google Scholar
  8. Glaessner, M. F.: Precambrian Palaeontology. - Earth-Sci. Rev.,1, 29–50, 2 Abb., Amsterdam 1966.Google Scholar
  9. —: Trace fossils from the Precambrian and basal Cambrian. - Lethaia,2 (4), 369–393, 9 Abb., Oslo 1969.Google Scholar
  10. —: Geographic Distribution and Time Range of the Ediacara Precambrian Fauna. - Geol. Soc. Amer. Bull.,82, 509–514, Boulder 1971.Google Scholar
  11. Glaessner, M. F., Preiss, W. V., &Walter, M. R.: Precambrian Columnar Stromatolites in Australia: Morphological and Stratigraphic Analysis. - Science,164, 1056–1058, 1 Abb., Washington 1969.Google Scholar
  12. Goldring, R., &Curnow, C. N.: The Stratigraphy and Facies of the Late Precambrian at Ediacara, South Australia.- J. Geol. Soc. Austral.,14 (2), 195–214, 6 Abb., 1 Taf., Sydney 1967.Google Scholar
  13. Kaplan, R. W.: Probleme der Lebensentstehung und der frühesten Evolution. - Die Evolution der Organismen, Band I, G.Heberer (Red.).- 511–550, Gustav Fischer Verl. 1967.Google Scholar
  14. LaBerge, G.: Microfossils and Precambrian Iron-Formations. - Geol. Soc. Amer. Bull.,78, 331–342, 2 Abb., 4 Taf., Denver 1967.Google Scholar
  15. Margulis, L.: Evolutionary Criteria in Thallophytes: A Radical Alternative. - Science,161 (3845), 1020–1022, 2 Abb., 2 Tab., Washington 1968.Google Scholar
  16. -: New Phylogenies of the Lower Organisms: Possible Relation to Organic Deposits in Precambrian Sediment. - J. Geol.,77 (5), 606–617, 4 Abb., 2 Tab., Chicago Univ. Press 1969.Google Scholar
  17. Sohindewolf, O. H.: Über Präkambrische Fossilien. - Geotekt. Symp. H.Stille, 455–480, Stuttgart 1956.Google Scholar
  18. Schopf, J. W.: Precambrian Micro-Organisms and Evolutionary Events Prior to the Origin of Vascular Plants. - Biol. Rev.,45, 319–352, 6 Taf., London 1970.Google Scholar
  19. Seilacher, A.: Der Beginn des Kambriums als biologische Wende. - Neues Jb. Geol. Pal. (Abh.),103 (1/2), 155–180, 2 Taf., Stuttgart 1956.Google Scholar
  20. Towe, K. M.: Oxygen-Collagen Priority and the Early Metazoan Fossil Record. - Proc. Nat. Acad. Sci. Washington,65 (4), 781–788, 1970.Google Scholar
  21. Wade, Mary: The Stratigraphic Distribution of the Ediacara Fauna in Australia. - Trans. Roy. Soc. S. Austral.,94, 87–104, 4 Abb., 1 Tab., Adelaide 1970.Google Scholar
  22. Whittaker, R. H.: New Concepts of Kingdoms of Organisms. - Science,163 (3863), 150–160, 3 Abb., 1 Tab., Washington 1969.Google Scholar

Copyright information

© Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1971

Authors and Affiliations

  • Martin F. Glaessner
    • 1
  1. 1.Department of GeologyUniversity of AdelaideAdelaideSouth Australia

Personalised recommendations