Die Geschichte des Lebens war von einigen Paukenschlägen geprägt: Nach Phasen der Entfaltung kam es zu teils drastischen Einschnitten, bei denen viele Arten plötzlich verschwanden. Am berühmtesten ist wohl das Massenaussterben, das die Dinosaurier vor rund 66 Millionen Jahren von der Bühne der Evolutionsgeschichte fegte. Doch es gab zuvor noch ein schlimmeres: Das Massenaussterben am Ende des Perm-Zeitalters vor rund 252 Millionen Jahren vernichtete einen Großteil der damals bereits vielfältigen Lebenswelt. Besonders die Meere waren davon betroffen: Bis zu 95 Prozent aller marinen Arten starben aus.
Aus verschiedenen Hinweisen geht hervor, dass dieser Einbruch auf die Folgen gigantischer Vulkanausbrüche zurückzuführen war. Sie setzten große Mengen von Kohlendioxid in die Atmosphäre frei, was zu einer starken globalen Erwärmung führte. Die Parallele zur heutigen – allerdings menschengemachten – Krise liegt somit auf der Hand: Man vermutet, dass damals ähnliche Effekte auftraten, wie sie sich im Rahmen des aktuellen Klimawandels abzeichnen: Den marinen Lebewesen des Perm-Zeitalters machten vermutlich die Temperaturerhöhungen, eine Versauerung des Wassers und Sauerstoffmangel zu schaffen. Es ist zu vermuten, dass letztendlich irgendwann die Nahrungsketten zusammenbrachen, was der Lebenswelt den Rest gab.
Dem urzeitlichen Ökosystem-Kollaps auf der Spur
Doch wie könnte dies genau abgelaufen sein? Dieser Frage ist ein internationales Forscherteam nun nachgegangen. Für ihre Studie untersuchten sie den enorm reichhaltigen Fossilienbestand aus Funden in Südchina. Dort erstreckte sich am Ende des Perm-Zeitalters ein flaches Meer mit einer ausgesprochen artenreichen Fauna. “Die Fundorte in China eigneten sich perfekt für unsere Studie, da wir für die Rekonstruktion von Nahrungsnetzen reichlich Fossilien benötigen”, sagt Co-Autor Michael Benton von der University of Bristol. “Die Gesteinsabfolgen können dort außerdem sehr genau datiert werden, sodass wir den Prozess des Aussterbens genau verfolgen konnten“, erklärt der Wissenschaftler.
So konnten die Forscher dokumentieren, wie sich die Artenvielfalt damals entwickelte. Zudem teilten sie die fossilen Lebewesen anhand ihrer Merkmale „Gilden“ zu – Gruppen von Arten, die Ressourcen auf ähnliche Weise nutzen. Es zeichneten sich dadurch ihre ökologischen Funktionen im Nahrungsnetz ab sowie das Beziehungsgeflecht zwischen Räubern und Beutetieren. So konnten die Wissenschaftler letztlich Modelle entwickeln, die simulieren, wie die Ökosysteme vor, während und nach dem Aussterbeereignis strukturiert waren.
Wie das Team berichtet, zeichneten sich in ihren Ergebnissen zwei Phasen ab: “Trotz des Verlusts von mehr als der Hälfte der Arten in der ersten Phase des Aussterbens blieben die Ökosysteme noch relativ stabil”, berichtet Erst-Autor Yuangeng Huang von der chinesischen Universität für Geowissenschaften in Wuhan. Demnach litten die Interaktionssysteme zwischen den Arten in dieser Periode des Aussterbens noch nicht entscheidend. Doch in der zweiten Phase war dies anders: Die Verluste erreichten ein Ausmaß, das vermutlich zu einer kritischen Destabilisierung führte: “Die Ökosysteme wurden an einen Kipppunkt gebracht, von dem sie sich nicht mehr erholen konnten”, sagt Huang.
