Präkambrium

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Äonothem/
Äon
Ärathem/
Ära
System/
Periode
≈  Alter
(mya)
höher höher höher jünger
Prä­kambrium
Protero­zoikum
Neoprotero­zoikum Ediacarium 635–541
Cryogenium 850–635
Tonium 1.000–850
Mesoprotero­zoikum Stenium 1.200–1.000
Ectasium 1.400–1.200
Calymmium 1.600–1.400
Paläoprotero­zoikum Statherium 1.800–1.600
Orosirium 2.050–1.800
Rhyacium 2.300–2.050
Siderium 2.500–2.300
Archaikum Neoarchaikum 2.800–2.500
Mesoarchaikum 3.200–2.800
Paläoarchaikum 3.600–3.200
Eoarchaikum 4.000–3.600
Hadaikum 4.600–4.000

Das Präkambrium (von lat. prae = vor und Kambrium) oder Erdfrühzeit, veraltete Bezeichnung Abiotikum, ist ein Zeitabschnitt in der Erdgeschichte. Es umfasst den Zeitraum von der Entstehung der Erde vor etwa 4,56 Milliarden Jahren bis zur Entwicklung der Tierwelt zu Beginn des Kambriums vor etwa 540 Millionen Jahren.

Das Präkambrium umfasst in 15 Epochen die erdgeschichtlichen Äonen Hadaikum, Archaikum und Proterozoikum.

Entstehung des Lebens[Bearbeiten]

Zur Entstehung des Lebens auf der Erde gibt es bisher nur verschiedene Annahmen bzw. Theorien (z. B. von den Nobelpreisträgern Manfred Eigen bzw. Richard Kuhn), da solche Entstehungsvorgänge bisher weder in der Natur beobachtet wurden noch experimentell dargestellt werden konnten.

Jedenfalls herrschten im frühen Präkambrium ganz andere chemische und klimatische Voraussetzungen als später.

Die erwähnten Theorien beruhen auf sehr allgemeinen physikalisch-chemischen Prinzipien, z. B. der Selbstorganisation nach dem „Prinzip vom kleinsten Zwang“ bzw. der Anpassung an die Verhältnisse in „optimalen Kavitäten“.

Man nimmt hierbei an, dass sich das Leben vielleicht in einer „Ursuppe“ durch chemische Reaktionen gebildet haben könnte (siehe Miller-Urey-Experiment). Andere Theorien vertreten die Annahme, dass das Leben durch den Einschlag von Asteroiden oder Kometen entstanden oder gefördert worden sein soll bzw. einzelne Aminosäuren oder gar lebende Zellen mit extraterrestrischen Gesteinsbrocken auf die Erde gelangt sein könnten (Panspermie).

Im Präkambrium entwickelten sich die ersten Lebewesen, von denen aber nur wenige Fossilien erhalten sind, z. B. Bakterien wie die Cyanobakterien. Der Zeitabschnitt des Präkambrium, aus dem Fossilien bekannt sind, wird manchmal auch als Kryptozoikum bezeichnet und vom Azoikum abgegrenzt, in dem es wahrscheinlich noch kein Leben auf der Erde gab.

Erste Lebewesen[Bearbeiten]

Der genaue Zeitpunkt der Entwicklung des Lebens ist nicht bekannt. Jedoch weisen etwa 3,8 Ga (Ga=Jahrmilliarde) alte Gesteine auf Inseln westlich von Grönland auf einen organischen Ursprung. Es gibt daneben gut erhaltene fossile Bakterien, nämlich als Stromatolithen vergesellschaftete Cyanobakterien (früher als Blaugrünalgen bezeichnet) mit einem Alter von 3,46 Ga, die in Westaustralien gefunden wurden. Ein weiterer Fund im gleichen Gebiet weist auf Bakterien, die bereits 100 Ma älter sind. Am Ende des Präkambriums existieren jedoch etliche gut erhaltene Hinweise auf frühe Arten.

Gegen Ende des Präkambriums entstanden auch mehrzellige Organismen, die zum Teil unter die Vorläufer noch bestehender Organismengruppen gerechnet werden wie Schwämme (Porifera) und Nesseltiere (Cnidaria), zum Teil aber auch schwer oder gar nicht in die heute bekannten Baupläne einzuordnende Gruppen von Lebewesen. Fundorte präkambrischer Formationen sind auf der Erde selten, und die alten Gesteine wurden durch tektonische Vorgänge oft mehrfach überformt. Namensgebend für die Ediacara-Fauna, eine Gemeinschaft von Lebewesen des späten Präkambriums, ist die Ediacara-Formation von Flinders Range in Australien, deren Entsprechungen auch in Kanada und Namibia vorkommen. Dieser letzte Abschnitt des Präkambriums wird als Ediacarium oder früher auch als Vendium (vgl. Vendobionten) bezeichnet.

Geologie[Bearbeiten]

Die Masse der Gesteine ist plutonischen und vulkanischen Ursprungs, in der Regel von der Gesteinsmetamorphose sehr stark verändert. Im Präkambrium entstehen die meisten Granite. Die Gesteine sind örtlich sehr reich an wertvollen nutzbaren Lagerstätten (Gold, Kupfer, Nickel, Eisen u.ä.).[1]

Unterteilung des Präkambriums[Bearbeiten]

Das Präkambrium besteht aus folgenden Untereinheiten:

Neugliederung des Präkambriums[Bearbeiten]

Im Zuge des Abrückens von rein radiometrisch bestimmten Periodengrenzen soll jetzt gemäß Gradstein u. a. (2012) das GSSP-Prinzip so weit wie möglich auch im Präkambrium Anwendung finden. Perioden und Ären werden anhand von bedeutenden geologischen Ereignissen definiert und nicht mehr an willkürlichen radiometrischen Altern.[2] Gleichzeitig erfolgt eine grundlegende Neuordnung des Präkambriums: das Eoarchaikum wird entfernt, das Hadaikum wird in zwei Ären unterteilt und den Ären ab dem Archaikum werden neugeschaffene Perioden zugewiesen. Die vorgeschlagenen Änderungen präsentieren sich wie folgt :

  • Hadaikum – 4600 bis 4030 Millionen Jahre BP. Das 570 Millionen Jahre dauernde Äon ist 30 Millionen Jahre kürzer und erhält die beiden Ären:
  • Archaikum – 4030 bis 2420 Millionen Jahre BP, Dauer 1610 Millionen Jahre. Das neudefinierte Äon ist 110 Millionen Jahre länger, es beginnt 30 Millionen Jahre früher und endet 80 Millionen Jahre später.
    • Paläoarchaikum – 4030 bis 3490 Millionen Jahre BP. Die neudefinierte Ära rückt an die Stelle des weggefallenen Eoarchaikums, sie dauert 540 Millionen Jahre und erhält die beiden Perioden:
      • Acastum – 4030 bis 3810 Millionen Jahre BP, Dauer 220 Millionen Jahre. Die neugeschaffene Periode wurde nach dem Acasta-Gneis in Kanada benannt.
      • Isuum – 3810 bis 3490 Millionen Jahre BP, Dauer 320 Millionen Jahre. Die Bezeichnung dieser Periode leitet sich vom Isua-Grünsteingürtel in Grönland ab.
    • Mesoarchaikum – 3490 bis 2780 Millionen Jahre BP. Die neudefinierte Ära dauert 710 Millionen Jahre und erhält die beiden Perioden:
      • Vaalbarum – 3490 bis 3020 Millionen Jahre BP. Der Beginn dieser 470 Millionen Jahre dauernden Periode ist erstmals durch einen GSSP definiert (sämtliche folgenden Perioden werden ebefalls durch einen GSSP festgelegt). Die Bezeichnung ist ein Portemanteau-Begriff, der sich aus dem Transvaal-Kraton in Südafrika und dem Pilbara-Kraton in Westaustralien zusammensetzt.
      • Pongolum – 3020 bis 2780 Millionen Jahre BP. Diese 240 Millionen Jahre dauernde Periode ist nach der Pongola Supergroup in Südafrika und in Swaziland benannt.
    • Neoarchaikum – 2780 bis 2420 Millionen Jahre BP. Die durch einen GSSP neudefinierte Ära dauert 360 Millionen Jahre und besteht aus den beiden Perioden:
      • Methanium – 2780 bis 2630 Millionen Jahre BP. In dieser 150 Millionen Jahre dauernden Periode treten methanotrophe Eukaryoten gehäuft auf.
      • Siderium – 2630 bis 2420 Millionen Jahre BP. Über 210 Millionen Jahre hinweg wurden riesige Bändererzvorkommen gebildet.
  • Proterozoikum - 2420 bis 541 Millionen Jahre BP. Das neudefinierte Äon ist 80 Millionen Jahre kürzer, es dauert 1879 Millionen Jahre.
    • Paläoproterozoikum - 2420 bis 1780 Millionen Jahre BP. Die 640 Millionen Jahre dauernde Ära beginnt 80 Millionen Jahre später und endet 180 Millionen früher. Sie ist um 260 Millionen Jahren verkürzt und verliert ihre vormaligen Perioden Siderium, Rhyacium, Orosirium und Statherium. An ihre Stelle treten:
    • Mesoproterozoikum - 1780 bis 850 Millionen Jahre BP. Das neudefinierte, 930 Millionen Jahre dauernde Mesoproterozoikum beginnt 180 Millionen Jahre früher und endet 150 Millionen Jahre später. Es verlängert sich somit um 330 Millionen Jahre. Seine drei ehemaligen Perioden Calymmium, Ectasium und Stenium werden ersetzt durch das alleinige:
      • Rodinium - 1780 bis 850 Millionen Jahre BP, Dauer 930 Millionen Jahre - benannt nach dem sehr stabilen Superkontinent Rodinia.
    • Neoproterozoikum - 850 bis 541 Millionen Jahre BP. Das neudefinierte Neoproterozoikum dauert 309 Millionen Jahre. Es ist um 150 Millionen Jahre verkürzt und verliert seine erste Periode, das Tonium, behält jedoch weiterhin seine beiden letzten Perioden:

Kontinente und Klima[Bearbeiten]

Die Fundorte der Fossilien der Ediacara-Fauna liegen auf verschiedenen heutigen Kontinenten. Durch diese stratigraphischen Befunde gilt als erwiesen, dass damals die Landmassen zu einem „Superkontinent“ verschmolzen waren, dem man den Namen Rodinia gab. Spuren von präkambrischen Vergletscherungen in Namibia und Kanada sprechen auch für eine oder mehrere weltweite Eiszeiten im Präkambrium (Schneeball Erde). Erst der Übergang zu einem wärmeren Klima machte die Kambrische Explosion, besser zu bezeichnen als Kambrische Radiation, des Lebens auf der Erde zu Beginn des Kambriums möglich.

Siehe auch[Bearbeiten]

Quellen[Bearbeiten]

  1. Der illustrierte Ploetz, Verlag Ploetz Freiburg 1977, S. 17
  2.  Felix M. Gradstein u. a.: On the Geologic Time Scale. In: Newsletters on Stratigraphy. 45/2, 2012, S. 171-188.
  3. a b  Goldblatt, C., Zahnle, K. J., Sleep, N. H. und Nisbet , E. G.: The eons of Chaos and Hades. In: Solid Earth (Copernicus Publications on behalf of the European Geosciences Union). 1, 2010, S. 1–3.

Literatur[Bearbeiten]

  • Ulf Linnemann, Mandy Hofmann: Die Wiege des Lebens: Das Präkambrium. In: Biologie in unserer Zeit Bd. 40, Nr. 2, 2010, ISSN 0045-205X, S. 110 - 121