Einer der folgenreichsten Schübe der Biodiversität der Erde – eine 30 Millionen Jahre dauernde Periode explosiver evolutionärer Veränderungen, die unzählige neue Arten hervorbrachte – könnte die bescheidensten Kreaturen dafür danken, dass sie eine entscheidende Phase in der Geschichte des Lebens dargestellt haben: Würmer.
Die Grab- und Grabaktivitäten prähistorischer Würmer und anderer wirbelloser Tiere entlang von Meeresböden lösten eine Kette von Ereignissen aus, die Sauerstoff in den Ozean und die Atmosphäre freisetzten und halfen, das zu starten, was als das „Große Ordovizische Biodiversifizierungsereignis“ bekannt ist, vor etwa 480 Millionen Jahren, gemäß neuen Erkenntnissen von Forschern der Johns Hopkins University, die in der Zeitschrift „Geochimica et Cosmochimica Acta“ veröffentlicht wurden.
„Es ist wirklich unglaublich zu bedenken, wie solch kleine Tiere, die heute nicht einmal mehr existieren, den Lauf der evolutionären Geschichte auf so tiefgreifende Weise verändert haben könnten,“ sagte die leitende Autorin Maya Gomes, Assistenzprofessorin am Fachbereich für Erd- und Planetenwissenschaften. „Durch diese Arbeit werden wir die Chemie der frühen Ozeane untersuchen und Teile des geologischen Rekords neu interpretieren können.“
Um besser zu verstehen, wie Veränderungen des Sauerstoffgehalts groß angelegte evolutionäre Ereignisse beeinflusst haben, haben Gomes und ihr Forschungsteam Modelle aktualisiert, die die zeitliche Abfolge und Geschwindigkeit des Anstiegs von Sauerstoff über Hunderte von Millionen Jahren detailiert beschreiben. Sie untersuchten die Beziehung zwischen der Sedimentmischung, die teilweise durch grabende Würmer verursacht wurde, mit einem Mineral namens Pyrit, das eine Schlüsselrolle beim Anstieg von Sauerstoff spielt. Je mehr Pyrit entsteht und unter dem Schlamm, Schluff oder Sand begraben wird, desto mehr steigen die Sauerstoffwerte.
Forscher maßen Pyrite an neun Standorten entlang einer Küste in Maryland des Chesapeake Bay, die als Proxy für die Bedingungen in den frühen Ozeanen dienten. Standorte mit auch nur wenigen Zentimetern Sedimentmischung hatten wesentlich mehr Pyrit als solche ohne Mischung und solche mit tiefer Mischung.
Die Ergebnisse stellen frühere Annahmen in Frage, dass die Beziehung zwischen Pyrit und Sedimentmischung über Lebensräume hinweg und im Laufe der Zeit gleich geblieben sei, sagte Gomes.
Die neuen Daten legen nahe, dass eine geringe Menge an Sedimentmischung in Gewässern mit sehr niedrigen Sauerstoffgehalten eingegrabenen Pyrit, Schwefel und organischen Kohlenstoff nur genug Sauerstoff aussetzen würde, um die Bildung von mehr Pyrit zu starten.
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