Der älteste Wald der Welt: 385 Mio. Jahre alte Baumwurzel-Fossilien entdeckt

Die Entdeckung des „Urvaters“ aller modernen Bäume zeigt, dass diese deutlich älter sind als bisher angenommen. Was bedeutet das für die Menschheit?

Der älteste Wald der Welt: 385 Mio. Jahre alte Baumwurzel-Fossilien entdeckt, Geschichte, Paläontologie, Die Vergessene Bibliothek, Anastasia Michailova

Luftaufnahme eines Fossils von Archaeopteris, einem 385 Millionen Jahre alten Baum mit überraschend modern aussehenden Wurzeln, Bild: William Stein und Christopher Berry

Forscher schätzen, dass es auf unserem Planeten mehr Bäume gibt (insgesamt drei Billionen), als Sterne in der Milchstraße. Bäume ziehen Kohlendioxid aus der Luft, schützen den Boden vor Erosion, leiten Wasser durch Ökosysteme und bieten Nahrung und Lebensraum für unzählige Lebensformen. Die Grundlage für einen gesunden und widerstandsfähigen Baum bildet vor allem sein ausgeklügeltes Wurzelsystem. Ein Fund aus einem längst vergangenen Erdzeitalter gewährt tiefere Einblicke in die Geheimnisse der Baumwurzeln und führt zurück zu einem „Urbaum“, von dem alle modernen Bäume abzustammen scheinen.

Starke Wurzeln – gesunder Baum

Man könnte Baumwurzeln mit einem Verdauungstrakt vergleichen. Es ist der Ort, an dem Wasser und Nährstoffe mit der Umgebung ausgetauscht werden. Zudem verankert sich der Baum mit ihnen tief im Boden und bekommt Stabilität. Je größer und stärker die Wurzeln, desto größer und stärker sind auch die überirdischen Teile des Baumes.

„Wurzeln maximieren die physiologische Kapazität eines Baumes. Ein effizientes Wurzelsystem ist der Schlüssel zu einem erfolgreichen Baum.“

Christopher Berry, Paläobotaniker an der Cardiff University, Großbritannien

Baumwurzeln sahen jedoch nicht immer so aus, wie es heute der Fall ist. Wissenschaftler haben lange darüber nachgedacht, wie und vor allem wann Pflanzen ihre ausgedehnten unterirdischen Wurzelgeflechte entwickelten.


Forscher stehen neben makellos erhaltenen Baumwurzelfossilien von Archaeopteris, Bild: Charles Ver Straeten

Der älteste Wald der Welt

Jüngste Forschungen von Berry und seinem Team legen nahe, dass die moderne Version des Wurzelsystems, wie wir es kennen, ihren Ursprung in einer Art „Ur-Familie“ aller Bäume hat. Die Wissenschaftler haben die Überreste des ältesten bisher bekannten Waldes unserer Erde ausfindig gemacht. Diese befinden sich in Cairo, im Greene County (New York), wie im Dezember 2019 in der Fachzeitschrift „Current Biology“ veröffentlicht wurde.

Pflanzen ohne Blätter und Wurzeln

Mit einem Alter von 385 Millionen Jahren wuchs dieser Urwald noch vor dem Aufkommen der samenproduzierenden Pflanzen, zu denen fast alle heute existierenden Bäume gehören. Zuvor gab es ausschließlich sogenannte „Nacktpflanzen“ ohne echte Blätter und Wurzeln. Im Ordovizium und Silur (vor etwa 500 Millionen Jahren) entwickelten sich erste terrestrische „Pionierpflanzen“, die sich in der Kohlendioxid-reichen Atmosphäre zügig in Form einer dichten Strauchschicht über dem gesamten Planeten verteilten. Anscheinend bildeten sich jedoch auch schnell komplexere Formen von Pflanzen mit Wurzeln und Blättern heraus.

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Das Ordovizium vor rund 500 Millionen Jahren – das Leben findet noch hauptsächlich im Meer statt, es gibt wahrscheinlich keine terrestrische Vegetation, Bild: redbubble

Bäume sind viel älter als bisher gedacht

Der Fund von Cairo hat bestätigt, dass es im Devon bereits Bäume nach modernem Vorbild gab. Diese Erkenntnis führt zu dem Schluss, dass Bäume bereits älter sind, als die Wissenschaft bisher angenommen hatte, so schreibt es das „Smithsonian Magazine“. Der „paläozoische Wald“ von Cairo beherbergt die fossilen Überreste von weit entwickelten Baumwurzelsystemen, die eine erstaunliche Ähnlichkeit mit denen aus der Gegenwart besitzen.

Die fossilen Wurzeln sind verzweigt und robust. Aus den größeren Wurzeln, die sich tief in den Boden gruben, ragen kleinere hervor. Sie sehen mit anderen Worten „auffallend modern aus, im Wesentlichen so, wie die Wurzeln der Pflanzen in meinem Garten aussehen würden“, versichert der Hauptautor des Fachartikels William Stein, Paläobotaniker an der Binghamton University. Zwischen den Wurzeln in Stein’s Garten und den neuentdeckten Fossilien liegt jedoch eine evolutionäre Kluft von 385 Millionen Jahren.

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Luftaufnahme eines guterhaltenen Archaeopteris-Wurzelsystems (links) neben den Wurzeln eines anderen fossilen Baumes, der möglicherweise zur der Gruppe der Lycopsiden gehört, Bild: William Stein und Christopher Berry

Der „Urvater“ aller heute existierenden Bäume

Die Forscher stellten fest, dass die versteinerten Überreste zu der Gattung „Archaeopteris“ (nicht zu verwechseln mit dem vogelähnlichen Dinosaurier „Archaeopteryx“) gehören. Diese Gattung hätte, so die Wissenschaftler, den ersten „modernen Baum“ hervorgebracht und wäre somit der „Urvater“ aller heute existierenden Bäume. Im Grunde ähnelt Archaeopteris unseren heutigen Eichen und Ahornbäumen. Doch diese uralte Gattung war die erste, die besonders ressourcenschonende Eigenschaften entwickelte, mit denen sie sich zum Ende des Devon (vor etwa 360 Millionen Jahren) auf dem gesamten Planeten verbreitete und die Pflanzenwelt dominierte, so William Stein. Was genau zu der Entwicklung dieser Merkmale führte ist jedoch unklar. Die Region um Cairo wurde in vergangenen Erdzeitaltern regelmäßig von Dürren, Überschwemmungen und Frostperioden heimgesucht.

„Wir nennen es eine Revolution. Viele dieser Merkmale […] signalisieren eine höhere Stoffwechselrate. Und diese tauchen wundersamerweise in Archaeopteris auf.“

William Stein, Paläobotaniker an der Binghamton University, New York

Lebensbild aus dem Oberdevon (vor etwa 380 Millionen Jahren) – komplexes Leben ist nun auch außerhalb des Wassers dauerhaft möglich, Bild: Wikimedia Commons

Bäume schufen unsere moderne Atmosphäre

Die Forscher glauben, dass die Fossilien von Cairo zu einer großflächigen Landschaft gehörten, die einzigartige Ökosysteme schuf. Dieser riesige Urwald scheint den gesamten Planeten verändert zu haben, indem er Kohlenstoff aus der Luft konzentrierte und nach seinem Tod in den Boden abgab. Dadurch wurde der Gesamtanteil des Kohlenstoffs in der Atmosphäre gesenkt und sie bekam die Zusammensetzung, wie wir sie heute kennen. „Die Ankunft dieser Wälder war die Schaffung der modernen Welt“, versichert der Paläobotaniker Berry.

Die Überreste dieser uralten Bäume finden wir heute in Form von fossilen Brennstoffen wieder, durch deren Verbrennung der gebundene Kohlenstoff erneut in die Atmosphäre abgegeben wird. „Was heute passiert, ist das Gegenteil von dem, was im Devon passiert ist“, sagt Stein. Wieder einmal beginnt und endet die umfassende Veränderung unseres Planeten mit seinen Wäldern.


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