TIERE DRINGEN IN DAS LAND EIN

Milliarden von Jahren lang war ein Großteil des Lebens auf Ozeane, Seen und Flüsse beschränkt. Ein solch altes aquatisches Erbe führte dazu, dass die ersten komplexen Organismen auch nur im Wasser lebten. Trockenes Land bot so viele neue Möglichkeiten, dass die Kolonisierung auf der Erde nicht nur einmal, sondern viele Male stattfand.

Es ist wahrscheinlich, dass die ersten Mikroben innerhalb einer Milliarde Jahre nach der Entstehung des Lebens in das Land eindrangen. Für diese Bakterien waren die feuchten Küstenfelsen und feuchten Sedimente dort, wo Ozeane die Küste umspülten, eine natürliche Erweiterung ihres Verbreitungsgebiets. Als Erosion und Detritus im Laufe von 3 BYA den ersten Boden bildeten, begannen Bakterien zwischen seinen Partikeln zu leben. Die ersten grabenden Organismen hätten Küstensedimente aufgewühlt und mehr organisches Material hinzugefügt, das als Nahrung für Pilze und andere Zersetzer diente. Die Böden wurden so angereichert, dass das Land im Jahr 470 MYA auch zu einem einladenden Ort für Pflanzen wurde.

LEBEN AN LAND
Oberirdisch war die Kolonisierung weniger einfach. Alle lebenden Zellen, ob ein- oder mehrzellige Organismen, müssen von Feuchtigkeit umgeben sein. Landpflanzen überlebten, indem sie eine dicke, wachsartige Außenschicht (Kutikula) entwickelten, die sowohl Wasser zurückhielt als auch Gase ein- und ausströmen ließ (siehe S. 136–137). Auch die ersten Landtiere besaßen eine Kutikula, die die gleiche wasserspeichernde Funktion erfüllte, doch es gab noch andere Herausforderungen zu bewältigen, um sich einfach fortzubewegen. Im Kambrium (541–485 MYA), marin Tiere hatten sich zu gigantischen Formen entwickelt, aber an Land war die Größe eine Belastung. Ein Körper wird im Wasser an Bojen befestigt und wiegt effektiv weniger, aber an Land kann das gleiche Tier zu schwer sein, um sich fortzubewegen. Frühe Landtiere brauchten stärkere Muskeln und unterstützende Skelette und kompensierten dieses zusätzliche Gewicht, indem sie kleiner wurden. Zunächst überlebten wurmartige Landtiere wahrscheinlich unter der Erde oder in Felsspalten, wo diese kleinen Tiere in feuchten Mikrohabitaten ihre Haut zum Atmen von Luft genutzt haben könnten. Zu den frühen Landkolonisten gehörten auch Gliederfüßer. In den Ozeanen lebten bereits prähistorische Arthropoden, Verwandte der heutigen Krabben und Spinnen. Ihre gegliederten Gliedmaßen und ihre Rüstung gaben ihnen das Potenzial, an Land erfolgreich zu sein. Fossile und DNA-Beweise deuten darauf hin, dass Tausendfüßler und Hundertfüßer Teil der ersten großen Welle von Landkolonisten waren, möglicherweise vor mehr als 500 MYA. Ihre beweglichen, gepanzerten Körper halfen ihnen, über Land zu kriechen, ohne auszutrocknen, und in dieser Panzerung entwickelten sie Atemlöcher, sogenannte Spirakel, und so bekamen sie Sauerstoff direkt aus der Luft. Tausendfüßler gehörten zu den ersten Grasfressern von Landpflanzen und Hundertfüßer zu den ersten Raubtieren des terrestrischen Ökosystems.

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◀ Die ersten Schritte des Lebens Diese versteinerten Spuren, die im frühen Kambrium, 530 MYA, in Sanddünen entstanden sind, stellen die ältesten Spuren von Tieren an Land dar, die wir entdeckt haben. Sie wurden von einem Arthropoden hergestellt, der seine Zeit zwischen Land und Meer aufteilte.

Die Wälder
füllen Fossile Beweise zeigen, dass das Land bereits um 380 MYA die ersten Bäume trug. Zu Beginn der Karbonzeit (359 MYA) gab es auf der Erde reiche, sumpfige Wälder voller Leben. Pflanzen könnten aufgrund der Entwicklung härterer Pflanzen höher werden Trägermaterialien wie holziges Lignin. Wälder gaben den Landökosystemen Höhe und boten neue Nischen für baumkletternde und fliegende Tiere. Insbesondere förderten sie die größte Strahlung aller Landtiere: die Insekten. Die Evolution des Lebens an Land brachte völlig neue Tierarten mit neuen ökologischen Interaktionen hervor: netzspinnende Raubspinnen, grasende Insekten und grasende Schnecken. Was Vielfalt und Fülle angeht, konkurrierten die auf dem Land lebenden Organismen mit allem, was im Wasser der Ozeane schwamm.

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TIKTAALIK ROSAE LEBTE 375 Millionen Jahre; Die ersten Fossilien wurden im Jahr 2004 entdeckt DIE KANADISCHE ARKTIS


Unsere Vorfahren
erreichen das Land Als das wirbellose Leben das Land eroberte, waren Wirbeltiere noch auf Wasserlebensräume beschränkt. Wie bei den Wirbellosen mussten sich auch die Körper der Wirbeltiere verändern, als sie zwischen 395 und 375 MYA im Devon begannen, an Land zu gehen. Fische verwenden ihre Flossenpaare zur Stabilisierung ihrer Schwimmbewegung, und obwohl einige sie auch sekundär zum „Laufen" auf dem Meeresboden nutzen, sind die Flossen bei den meisten von ihnen nicht stark genug, um Beine daraus zu formen. Eine Gruppe jedoch – die „Lappenflossen" – hatte einen Vorteil. Ein paar, Arten wie Lungenfische und Quastenflosser leben heute noch, im Devon gab es jedoch viele verschiedene Formen. Sie unterschieden sich von allen anderen Fischen dadurch, dass jedes ihrer Flossenpaare eine stärkere knöcherne Unterstützung hatte. Dank ihrer flexiblen Gelenke konnten diese Flossen zum Gehen unter Wasser verwendet werden und halfen ihnen später, aus dem Wasser aufzutauchen und über Land zu kriechen. Lappenflossenfische haben dies möglicherweise in Zeiten der Dürre getan, genau wie Lungenfische es heute tun. Als die Lappenflossen weiter an Land wanderten, entwickelten sich ihre Flossen zu Gliedmaßen mit Fingern und Zehen. Fische hatten andere Eigenschaften, die sie auf ein Leben auf der Erde vorbereiteten. Die meisten Arten verfügen über einen mit Gas gefüllten Beutel – die Schwimmblase –, der zur Kontrolle des Auftriebs dient. Modifikationen dieser Schwimmblase bei einigen modernen Fischen führen dazu, dass der Beutel direkt mit der Luft kommunizieren kann, was dem Fisch beim Atmen hilft und die Sauerstoffversorgung ergänzt, die er mit seinen Kiemen dem Wasser entzieht. Früh Die Lappenflossen, dieser neuartige Atemmechanismus, der später von Brustmuskeln wie dem Zwerchfell angetrieben wurde, entwickelten sich zur ersten luftatmenden Lunge. Die ersten Wirbeltiere mit Lunge werden oft als Amphibien bezeichnet, aber diese längst ausgestorbenen Lebewesen sind nur entfernt mit den heutigen Fröschen und Molchen verwandt. Sie waren die ersten vierbeinigen Wirbeltiere oder „Tetrapoden" und Vorfahren aller Reptilien, Vögel usw Säugetiere sowie moderne Amphibien. Ein erstaunlich vollständiger Fossilienbestand dokumentiert den Übergang vom Fisch zum Tetrapoden über Zwischenformen, die manchmal „Fishapoden" genannt werden. Der vierbeinige, luftatmende Plan war ein großer Evolutionsschritt. Obwohl inzwischen einige Beine verloren gegangen sind oder in Arme oder Flügel umgewandelt wurden, ist es heute die Grundlage für die meisten Landwirbeltiere.

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▲ Das Übergangsfossil Tiktaalik rosae ist ein Wunder der Evolution. Obwohl es einem Fisch ähnelte, war sein Hals flexibler als der echter Fische und seine Flossen waren zwar klein, hatten aber starke Gelenke, die möglicherweise sein Gewicht an Land getragen haben.

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◀ Von Flossen zu Gliedmaßen Dutzende versteinerte Arten zeigen die Entwicklung von Fischen zu vierbeinigen Amphibien. Im Laufe der Zeit nehmen dieselben Knochen unterschiedliche Formen an und einige gehen ganz verloren.

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