Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

33.6: Der Fossilienbestand
INHALTSVERZEICHNIS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
The Fossil Record
 
PROTOKOLLE

33.6: The Fossil Record

33.6: Der Fossilienbestand

The fossil record documents only a small fraction of all organisms that have ever inhabited Earth. Fossilization is a rare process, and most organisms never become fossils. Moreover, the fossil record only exhibits fossils that have been discovered. Nevertheless, sedimentary rock fossils of long-lived, abundant, hard-bodied organisms dominate the fossil record. These fossils offer valuable information, such as an organism's physical form, behavior, and age. Studying the fossil record helps scientists to place fossils into geological (e.g., Paleozoic era; 250-570 million years ago) and evolutionary (e.g., first tetrapod organism) contexts.

Whale evolution, for example, is one of the most well-studied examples of evolutionary change in the fossil record. Modern whales descended from a terrestrial, tetrapod ancestor that transitioned from land, back to water. Ancestral whales' forelimbs later evolved into flippers to aid swimming, while their hindlimbs disappeared. The fossil record reveals whales' terrestrial (e.g., Indohyus), semi-aquatic (e.g., Ambulocetus), and aquatic (e.g., Dorudon) ancestors throughout the early Cenozoic era—nearly 50 million years ago. Both modern and extinct organisms can inform scientists' understanding of life on Earth.

In addition to showing evolutionary changes in organisms themselves, the fossil record captures changes in biodiversity as well. Fossils throughout the Paleozoic era record the gradual emergence of animals (e.g., marine arthropods like trilobites), plants (e.g., Gilboa trees), and fungi (e.g., Prototaxites). Fossil evidence also reflects mass extinctions of species over evolutionary time. Scientists recognize five major extinction events in which over 75% of early species vanished. For instance, a mass extinction event in the late Paleozoic era wiped out the aforenoted organisms.

Fossils enable scientists to reconstruct accounts of life on Earth. For example, extinction events tend to result in radiation of diverse species with a common ancestor. After the late Paleozoic era's mass extinction event, fossil evidence supports that the age of dinosaurs began and persisted for nearly 180 million years (i.e., Mesozoic era; 65-250 million years ago). Another mass extinction event occurred in the late Mesozoic era, at which point the age of mammals began and continues to the present day (i.e., Cenozoic era; 65 million years ago-present). Thus, the fossil record supports the origins of species and serves as an essential tool for understanding evolution.

Die fossilen Aufzeichnungen dokumentieren nur einen kleinen Bruchteil aller Organismen, die jemals die Erde bewohnt haben. Versteinerung ist ein seltener Prozess, und die meisten Organismen werden nie zu Fossilien. Darüber hinaus zeigt die fossile Aufzeichnung nur Fossilien, die entdeckt wurden. Dennoch dominieren Sedimentgesteinsfossilien langlebiger, reichlich vorhandener, hartgesottener Organismen die fossilen Aufzeichnungen. Diese Fossilien bieten wertvolle Informationen, wie die physische Form, das Verhalten und das Alter eines Organismus. Die Untersuchung der fossilen Aufzeichnungen hilft Wissenschaftlern, Fossilien in geologische (z.B. Paläozoikum- und Vor250-570-Millionen-Jahre) und evolutionären (z. B. ersten Tetrapodenorganismus) Kontexten zu platzieren.

Die Walentwicklung beispielsweise ist eines der am besten untersuchten Beispiele für evolutionäre Veränderungen in den fossilen Aufzeichnungen. Moderne Wale stiegen von einem terrestrischen, tetrapoden Vorfahren ab, der vom Land zurück ins Wasser überging. Die Vorderbeine der Ahnenwale entwickelten sich später zu Flippern, um dem Schwimmen zu helfen, während ihre Hinterbeine verschwanden. Die fossilen Aufzeichnungen zeigen die terrestrischen Vorfahren der Wale (z. B. Indohyus), die semi-aquatischen (z. B. Ambulocetus)und die aquatischen Vorfahren (z. B. Dorudon) während der frühen Kenozoikum-Ära – vor fast 50 Millionen Jahren. Sowohl moderne als auch ausgestorbene Organismen können das Verständnis der Wissenschaftler für das Leben auf der Erde vermitteln.

Neben der Darstellung evolutionärer Veränderungen in Organismen selbst erfasst die fossile Aufzeichnung auch Veränderungen in der Artenvielfalt. Fossilien während der paläozoischen Ära zeichnen das allmähliche Aufkommen von Tieren (z. B. Meeresarthropoden wie Trilobiten), Pflanzen (z. B. Gilboa-Bäume) und Pilzen (z. B. Prototaxiten) auf. Fossile Beweise spiegeln auch das Massensterben von Arten im Laufe der Evolutionszeit wider. Wissenschaftler erkennen fünf große Aussterbeereignisse, bei denen mehr als 75 % der frühen Arten verschwanden. Zum Beispiel hat ein Massenaussterben in der späten paläozoischen Ära die vorgenannten Organismen ausgelöscht.

Fossilien ermöglichen es Wissenschaftlern, Berichte über das Leben auf der Erde zu rekonstruieren. Zum Beispiel führen Aussterbeereignisse dazu, verschiedene Arten mit einem gemeinsamen Vorfahren auszustrahlen. Nach dem Massensterben der späten Paläozoikum-Ära belegen fossile Beweise, dass das Zeitalter der Dinosaurier fast 180 Millionen Jahre lang begann und andauerte (d.h. mesozoische Ära; vor 65-250 Millionen Jahren). Ein weiteres Massenaussterben ereignete sich in der späten mesozoischen Ära, zu der das Zeitalter der Säugetiere begann und bis heute andauert (d.h. cenozoic era; vor 65 Millionen Jahren-heute). So unterstützt die fossile Aufzeichnung die Ursprünge der Arten und dient als wesentliches Werkzeug für das Verständnis der Evolution.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter