Rache der Meeresbodengräber – ScienceDaily

Die alten Gräber des Meeresbodens bekommen seit Jahren einen Penner.

Es wird angenommen, dass diese prähistorischen Schmutzfänger – eine große Auswahl an Würmern, Trilobiten und anderen Tieren, die vor Hunderten von Millionen von Jahren in den Ozeanen der Erde lebten – eine Schlüsselrolle bei der Schaffung der Bedingungen gespielt haben, unter denen Meereslebewesen gedeihen können. Ihre Aktivitäten veränderten die chemische Zusammensetzung des Meeres selbst und die Sauerstoffmenge in den Ozeanen in einem Prozess, der als Bioturbation bezeichnet wird.

Aber hat diese Bioturbation die Ausweitung des komplexen Tierlebens unterstützt oder behindert? Eine neue Yale-Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Earth and Planetary Science Lettersfanden heraus, dass Meeresbodengräber in der Tat sehr hilfreich waren.

“Bioturbierende Tiere sind eines unserer wichtigsten Beispiele für ‘Ökosystemingenieure'”, sagte die Hauptautorin Lidya Tarhan, eine Assistenzprofessorin für Erd- und Planetenwissenschaften in Yale. “Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der chemischen Zusammensetzung der Ozeane und sogar auf geologischen Zeitskalen der Atmosphäre.”

Bioturbierende Tiere, die in den Sedimenten des Meeresbodens leben und graben, wurden vor etwa 541 Millionen Jahren in der frühen kambrischen Zeit verbreitet und aktiv. Sie waren Teil der sogenannten “Kambrischen Explosion”, als die meisten Tiergruppen mit ausgeklügelten Körperplänen und Verhaltensweisen laut Fossilienbestand in rascher Folge auftauchten.

Unter Erdwissenschaftlern wird jedoch viel darüber diskutiert, welchen Einfluss diese Gräber auf ihre Umgebung hatten.

Zum Beispiel gibt es die Beziehung zwischen Bioturbation und der Verfügbarkeit von Phosphor – einem kritischen Nährstoff, der für alles Leben notwendig ist. Die Verfügbarkeit von Phosphor bestimmt die Größe der globalen Biosphäre und die Komplexität des Lebens, das sie unterstützen kann. Phosphor erreicht den Meeresboden hauptsächlich in Form von Plankton, dessen Kadaver nach dem Tod auf den Meeresboden sinken, und aus Meeresgewässern, die entlang der Kontinentalränder nach oben zirkulieren.

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Eine große Anzahl neuerer Forschungen hat gezeigt, dass frühe Gräber Phosphor nahmen und vergruben, wodurch die Versorgung mit diesem lebensschaffenden Nährstoff effektiv gedrosselt wurde. Die Theorie legt auch nahe, dass die Bioturbation die Art und Weise, wie Kohlenstoff unter dem Meeresboden vergraben wird, verändert hat, was zu einer weit verbreiteten Reduzierung des Sauerstoffs im Wasser führt.

Eine separate Forschung über Bioturbation – basierend auf Evolutionstheorie und Beobachtungen aus dem Fossilienbestand – bietet eine ganz andere Prämisse. Diese Theorie besagt, dass das Graben des Meeresbodens zu mehr biologischer Raffinesse geführt hätte, nicht weniger in Bezug auf Tiergröße und Verhalten.

“Wir haben diese beiden großen Lager des Denkens in Bezug auf die Rolle der frühesten Tiere bei der Gestaltung der Chemie, der Bewohnbarkeit und der Ökologie der Ozeane seit langem im Widerspruch zueinander”, sagte Tarhan.

Die neue Arbeit des Yale-Teams zielt darauf ab, die Angelegenheit zu lösen.

Für die Studie haben Tarhan und ihre Kollegen neue Modelle für den Phosphorkreislauf und die Bioturbation entwickelt, die beide Prozesse genauer darstellen. Zum Beispiel, sagte sie, berücksichtigten frühere Modelle nicht die große Menge an phosphorreichen Mineralien, die sich im Sediment auf dem Meeresboden bilden. Ebenso ging die frühere Modellierung davon aus, dass Bioturbation eine Alles-oder-Nichts-Aktivität war, die fast wie ein Ein-Aus-Schalter funktionierte und nicht wie ein Verhalten, das allmählich zunahm.

“Unsere Arbeit hat zum ersten Mal die beiden wichtigsten Rahmenbedingungen in Bezug auf die Rolle der frühen Tiere bei der Förderung von Veränderungen in den evolutionären und biogeochemischen Landschaften der frühen Ozeane der Erde in Einklang gebracht”, sagte Tarhan. “Frühes Graben von Tieren hat in der Tat die Entstehung zunehmend produktiver und komplexer Ökosysteme gefördert und dazu beigetragen, die kambrische Explosion voranzutreiben, anstatt ihre Auswirkungen zu ersticken oder zu verzögern.”

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Mitautoren der Studie sind Noah Planavsky, außerordentlicher Professor für Erd- und Planetenwissenschaften in Yale, und Mingyu Zhao, ehemaliger Postdoktorand in Yale, der jetzt an der University of Leeds arbeitet.

Quelle der Geschichte:

Materialien zur Verfügung gestellt von Yale Universität. Original geschrieben von Jim Shelton. Hinweis: Der Inhalt kann nach Stil und Länge bearbeitet werden.

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