| < Silur | D e v o n | Karbon > vor 416 - 359 Millionen Jahren | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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Das Devon ist das vierte chronostratigraphische System und die vierte geochronologische Periode des Paläozoikums der Erdgeschichte. Es begann vor etwa 416 (+/- 2,8) Millionen Jahren und endete vor etwa 359,2 (+/- 2,5) Millionen Jahren (siehe Geologische Zeitskala). Das Devon folgt auf das Silur und wird vom Karbon überlagert.
Namensgebung, GSSP
Sein Name leitet sich von der britischen Grafschaft Devonshire ab. Es wurde im Jahre 1839 von den englischen Geologen Roderick Murchison und Adam Sedgwick in die wissenschaftliche Literatur eingeführt. Der sogenannte GSSP (Global Stratotype Section and Point (Globaler Eichpunkt für Stratotypen) befindet sich am Hügel Klonk nahe der Gemeinde Suchomasty im Okres Beroun südwestlich von Prag (Tschechien). In der Bank 20 erscheint erstmals der Graptolith Monograptus uniformis.
Definition
Der Beginn des Systems Devon (unter der Stufe des Lochkovium) ist mit dem Ersteinsetzen der Graptolithen-Art Monograptus uniformis definiert. Die Obergrenze bzw. die Devo-Karbon-Grenze ist durch das Einsetzen der Conodonten-Art Siphonodella sulcata definiert.
Erforschungsgeschichte
Die englischen Geologen und Paläontologen Roderick Murchison und Adam Sedgwick schieden 1839 den Kern des Devons im heutigen Sinne als Gesteinsbildungen zwischen dem silurischen und dem gleichfalls neu eingeführten, Kohle führenden karbonischen System aus.
Wesentlich war die von dem Paläontologen William Lonsdale übernommene Interpretation der in England weit verbreiteten „Old-Red“-Sandsteine und der Kalke im Norden der Grafschaft Devonshire als zeitgleiche Ablagerungen.
Gliederung
Das rund 57 Millionen Jahre umfassende System des Devons wird in drei Serien unterteilt:
- Oberdevon begann vor etwa 385,3 (± 2,6) Millionen Jahren und endete vor etwa 359,2 (± 2,5) Millionen Jahren
- Mitteldevon begann vor etwa 397,5 (± 2,7) Millionen Jahren und endete vor 385,3 (± 2,6) Millionen Jahren
- Unterdevon begann vor etwa 416,0 (± 2,8) Millionen Jahren und endete vor 397,5 (± 2,7) Millionen Jahren
- Emsium ≈ 407,0 - 397,5 mya
- Pragium ≈ 411,2 - 407,2 mya
- Lochkovium ≈ 416,0 - 411,2 mya
Für alle Stufen und Serien des Devons sind bereits GSSP's (Global Stratotype Section and Point = Globaler Eichpunkt für Stratotypen oder Referenzprofil) festgelegt und verabschiedet worden.
Paläogeographie
Am Anfang des Devons stießen die beiden Urkontinente Laurentia und Baltica endgültig zusammen, so dass der Kontinent Laurussia (= Euramerica, Old-Red) entstand. Durch den Zusammenstoß vergrößerte sich das kaledonische Gebirge, welches bereits im Silur gebildet worden war. Zwischen Gondwana und Laurussia lag nun der Rheische Ozean, der durch Armorica in den Rhenoherzynischen Ozean im Norden und die Palaeotethys im Süden geteilt war. Gondwana lag am Südpol. Die Konfiguration des proterozoischen Großkontinents Rodinia hatte sich also vollständig aufgelöst, aber mit dem Zusammenwachsen von Laurentia und Baltica war schon ein erster Schritt in Richtung Pangaea vollzogen.
Klima
Das Klima während des Devons war weltweit eher warm. Der Meeresspiegel lag aufgrund der geringen Menge an Inlandeis recht hoch. Der Südpol lag in Südamerika und hier war es auch eher kalt.
Biosphäre
Lebensräume und Fazies
Die Gesteinsausprägung der silizo-klastischen und karbonatischen Sedimente aus dem Ablagerungsraum des küstennahen Schelfs wird im Devon Rheinische Fazies genannt. Hier sind die für das Devon typischen flachen Körper (Bioherme) wellenresistenter Riffe zu finden. Als Riffbildner traten besonders die heute ausgestorbenen Stromatoporen, Rugosa und Tabulata in Erscheinung. Die Riffbildung des Paläozoikums erreichte im Devon ihren Höhepunkt. Nach dem Aussterben am Ende des Devons wurden lange Zeit keine großen Riffe mehr gebildet, erst im Mesozoikum entstanden wieder mächtige Riffe.
Ein Beispiel für ein kleines isoliertes Atoll-Riff, das während des Givetiums und dem Frasniums gebildet wurde, ist der Iberg im Harz. Größer ist der Elbingeröder Komplex, der während desselben Zeitraums auf einem Vulkansockel entstand. Innerhalb dieser Atolle lebten auch die Brachiopoden Stringocephalus burtini und Uncites gryphus. Sie werden in den Massenkalken des Rheinischen Schiefergebirges gefunden und gelten als Leitfossilien des Givetiums.
Auf dem tiefen Schelf und im offenen Ozean wurden die Gesteine der Herzynischen und Böhmischen Fazies sedimentiert. Es sind häufig dunkel gefärbte Tone oder Mergel, in denen Plankton oder Nekton aus dem Wasserkörper fossil erhalten sind. Der Meeresboden war meist Sauerstoff-arm, so dass nur bereichsweise Bodenorganismen überliefert sind. Benthos wurde häufiger durch submarine Rutschungen, Trübeströme oder Sturmflutereignisse als Allochthon eingebracht. Auf Schwellen zwischen diesen Bildungen des tieferen Wassers konnten pelagische Kalke (Cephalopodenkalke) mit einer typischen Fauna aus Cephalopoden und Conodonten sedimentiert werden.
Tier- und Pflanzenreich
In diesem Zeitalter bevölkerten bereits viele Schwämme, Korallen, Muscheln, Schnecken, Armfüßer (Brachiopoda), Trilobiten und Kopffüßer die Ozeane der Erde.
Innerhalb der Gruppe der Kopffüßer entstanden ab dem Emsium die Ammoniten, die für die stratigraphische Gliederung des Mittel- und Oberdevons bereits eine wichtige Rolle spielten.
Weiterhin entwickelten sich die Fische, namentlich die Panzerfische (Placodermi), in ungeheurer Vielfalt, daher wird das Devon auch als „Zeitalter der Fische“ charakterisiert. Der größte Fisch und zugleich das größte bekannte tierische Lebewesen dieser Periode war Dunkleosteus, ein räuberisch lebender Panzerfisch aus dem späten Devon, der zu den Arthrodiren zählt und eine Länge von bis zu neun Meter erreicht haben könnte. Weiterhin erreichten die Stachelhaie (Aconthodii) den Höhepunkt ihrer Artenvielfalt. Erste gesicherte Funde dieser Fische stammen aus dem Silur, im Perm starben sie aus. Auch die Quastenflosser und die Lungenfische erschienen erstmalig im Devon.
Gegen Ende des Devons unternahmen die Amphibien als erste Landwirbeltiere (Tetrapoda) den Landgang. Gattungen wie Ichthyostega und Acanthostega werden mit diesen ersten Landwirbeltieren in Verbindung gebracht.
Im Oberdevon entstanden die ersten geflügelten Insekten, Eopterum devonicum ist ein bekanntes Fossil. Die Landpflanzen, die sich vermutlich bereits im Ordovizium entwickelt hatten, breiteten sich im Devon weiter aus. Auch hier kam es zu einer Radiation. Wichtige Pflanzen des Devons: Rhynia (Gattung der Urfarne), Baragwanathia (Gattung der Bärlappgewächse), Zosterophyllum (Urfarne), Taeniocrada (Urfarne), Asteroxylon (Bärlappgewächse). In den fossilierten Wurzeln von Asteroxylon und auch in Rhynia wurden erste gesicherte Beweise der Mykorrhiza gefunden. Die Mykorrhiza stellt eine Symbiose von Pilzen mit Pflanzen dar, womit der Pflanze die Wasseraufnahme durch die Wurzeln erleichtert wird. So finden sich in den fossilierten Wurzeln von Asteroxylon Pilzhyphen sowie Pilzsporen von Phycomyceten. Nach der Auffassung vieler Botaniker und Ökologen wurde der Landgang erst mit Hilfe der Pilze möglich.
Die Moosart Pallaviciniites devonicus aus dem Oberdevon ist einer der ersten gesicherten Funde der Moose. Diese Art wird den Lebermoosen, genauer der Unterklasse Metzgeriidae (auch als Ordnung Metzgeriales aufgefasst) zugerechnet. Die Moose müssen sich schon früher entwickelt haben, aber fossilierte Funde sind sehr selten.
In den sumpfigen, tropischen Gebieten des Oberdevons entstanden die ersten Wälder. Aus ihnen wurden die ältesten Kohlevorkommen.
Durch die Verbreitung der Landpflanzen und die damit verbundene Steigerung der Photosyntheseaktivität stieg der Sauerstoffgehalt der Luft stark an. Im Karbon erreichte er einen Wert von etwa 35 Prozent.
Aussterbeereignisse im Oberdevon
Im Oberdevon kam es im jüngsten Frasnium zu einem markanten zweiphasigen Aussterbeereignis, das sich in der Lithologie durch das Auftreten dunkler, kohlenstoffreicher Gesteine äußert.
Die erste Beschreibung der Lithologie und der Makrofauna stammt von F. A. Roemer (1850) aus dem Kellwassertal, einem Seitental des Okertals im Harz. Nach der Lokalität werden die dunklen, meist mergeligen Gesteine als Kellwasser-Kalk und entsprechend das Ereignis als „Kellwasser-Event“ bezeichnet.
Vor dem Event kam es während des Frasniums zu einem durch mehrere Regressionsereignisse unterbrochenen Anstieg des Meeresspiegels mit einem vermutlichen Höchststand zum Beginn des Events. Jede dieser mehrere zehntausend Jahre andauernden Phasen wird durch einen plötzlichen weiteren Anstieg des Meeresspiegels eingeleitet, der besonders in Lokalitäten im europäischen und nordafrikanischen Raum mit der Bildung von kohlenstoffreichen Kalken, Mergeln und Tonen unter anoxischen Bedingungen verknüpft ist. Die Sedimentation von Brekzien und bzw. das Auftreten von Sedimentstrukturen wie die der „deformierten Rutschmassen“ zeigen gegen Ende jeder der zwei Phasen eine plötzliche Meeresspiegel-Senkung an [4]. Die zweite Phase leitet in eine nur durch kurze transgressive Pulse unterbrochenene globale Absenkung des Meeresspiegels durch das gesamte Famennium ein. Diese eustatische Absenkung des Meeresspiegels wurde durch eine globale Abkühlung mit der Ausbildung einer Vergletscherung auf dem Südkontinent verursacht [5]. Das bedeutendste der mit dem Kellwasser-Event verknüpften Aussterbeereignisse fand zum Ende der zweiten Phase statt.
Bei diesen Aussterbe-Ereignissen waren hauptsächlich marine Gruppen betroffen, die Landlebewesen wurden weniger reduziert. Einige der am stärksten betroffenen Gruppen waren u.a. die Trilobiten, Acritarcha, die Tabulata und Rugosa, Stromatoporen, Brachiopoda und die Panzerfische.
Siehe auch
Quellen
- ↑ http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Sauerstoffgehalt-1000mj.svg
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Phanerozoic_Carbon_Dioxide.png
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Image:All_palaeotemps.png
- ↑ Sandberg, Ziegler, Dreesen & Butler 1988
- ↑ Veevers & Powell 1987
Literatur
- Ivo Chlupac: The Bohemian Lower Devonian stages. Courier Forschungsinstitut Senckenberg, 55: 345-400, Frankfurt am Main 1982 ISSN 0341-4116.
- Ernst Probst: Deutschland in der Urzeit. C. Bertelsmann, München 1986, ISBN 3-570-01066-X
- F.A. Roemer: Beiträge zur geologischen Kenntnis des nordwestlichen Harzgebirges. Palaeontographica, 3(1): 1-67, Kassel 1850 .
- Peter Rothe: Quastenflosser und Nacktpflanzen: Das Devon. Biologie in unserer Zeit, 33(2): 107-115, Weinheim 2003, ISSN 0045-205X
- M. J. S. Rudwick: The Devonian: A system born from conflict. In: M. R. House & C. T. Scrutton & M. G. Basset [Hrsg.], The Devonian System. Special Papers in Palaeontology, Bd. 23: 9-21, 3 Abb.; London 1979 ZDB-ID 962621-9.
- Ch.A. Sandberg, W. Ziegler, R. Dreesen & J.L. Butler: Late Frasnian mass extinction: conodont event stratigraphy, global changes and possible causes. Courier Forschungsinstitut Senckenberg, Bd. 102: 267-307, 15 Abb.m, 6 Tab.; Taf. 1-2; Frankfurt am Main 1988 ISSN 0341-4116.
- J.J. Veevers & C. McA. Powell: Late Paleozoic glacial episodes in Gondwanaland reflected in transgressive-regressive depositional sequences in Euramerica. Geological Society of America, Bulletin, 98: 475-487, Boulder/Colorado 1987 ISSN 0016-7606.
Weblinks
- Beispiele für Devon-Fossilien
- GeoWhen Database
- Deutsche Stratigraphische Kommission (Hrsg.) (2002): Stratigraphische Tabelle von Deutschland 2002. ISBN 3-00-010197-7 - PDF (7 MB)
- Kommission für die paläontologische und stratigraphische Erforschung Österreichs der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (Hrsg.): Die Stratigraphische Tabelle von Österreich (sedimentäre Schichtfolgen) - PDF (380 kB)