Theorie zum Aussterben: Fragen über Fragen
Geschrieben von Hille V. am 02. Februar 2001 19:43:10:
Als Antwort auf: Re: Vulkane und Klimaeinfluss (bzgl. Impact) geschrieben von Velociraptor am 12. Januar 2001 13:25:31:
Hallo Sir Velox,
ich habe deinen Artikel zum Aussterben der Dinosaurier erst einmal von der Homepage genommen, und damit er nicht ganz und gar verloren geht, hier untergebracht. Ich danke dir nochmals dafür, dass du ihn damals für die Homepage geschrieben hast.
Mit freundlichen Grüßen, Hille
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Fragen über Fragen
Die Frage nach dem Aussterben der Dinosaurier beschäftigt die Menschheit schon seit geraumer Zeit. Wie ein großes Mysterium schwebt diese Frage über den Köpfen der Menschheit.
- Was war passiert? Warum starben sie aus?
- Kann es uns auch so ergehen?
- Wird irgendwann auch der Mensch ausgestorben sein?
Um es mal kurz zu machen:
- Das weiß keiner.
- Ja, relativ wahrscheinlich.
- Ja, auf jeden Fall.
Nun gut, ich möchte hier niemanden verschrecken. Bis wir Menschen aussterben, werden noch ein paar Jährchen vergehen (das hoffe ich jedenfalls).
Interessanter Weise ist dieses große Mysterium eigentlich gar keines! Es gab vor und auch nach dem Aussterben der Dinosaurier immer wieder größere und kleinere Wellen des Artensterbens. Das Ereignis, dass die Dinosaurier dahinraffte, war sogar nur ein mittelgroßes Massensterben. Lediglich 65% der damals lebenden Arten verschwanden. Auch passierte das nicht plötzlich von einem Moment zum anderen, wie es oft behauptet wird. Aber eins nach dem anderen.
Kommen wir also erst einmal zu der Frage, ob ein Artensterben etwas besonderes ist.
Nein, ist es nicht! Meiner Meinung nach gehört das Aussterben genauso zur Natur, wie das entstehen von neuen Arten! Ohne Aussterben keine Evolution - keine Weiterentwicklung. Das Aussterben an sich ist ein ganz normaler Vorgang. Das erkennt man auch, wenn man sich mal die Zahlen durch den Kopf gehen läßt.
Auf der Erde leben zur Zeit etwa 50.000.000 (50 Millionen) Arten. Klingt viel oder? Ist es aber nicht, wenn man es mit dem vergleicht, was früher einmal existierte! Nach vorsichtigen Schätzungen lebten auf der Erde seit ihrer Entstehung bis heute über 50.000.000.000 (50 Milliarden) Arten! Das heißt, das heute von 1000 Arten nur noch eine übrig ist. Also 99,9% allen Lebens auf diesem Planeten ist bereits ausgestorben! Im Durchschnitt könnte man sagen, dass auf der Erde seit Beginn des Lebens etwa eine Art pro Tag ausgestorben ist. Das klingt erschreckend viel, aber nur knapp 5% dieser 99,9% lassen sich durch Massensterben erklären. Die Mehrheit der Arten starben getrennt und unabhängig von einander aus. Ganz still und leise sozusagen.
Das Leben auf unserem Planeten ist von einer kontinuierlichen Aussterberate gekennzeichnet. Es hält sich mit dem Auftauchen neuer Arten in etwa die Waage.
Die Durchschnittliche Lebensdauer einer Art beträgt etwa 4 Millionen Jahre, bei Säugetieren allerdings nur 1 Million.
Das Muster ist im Grunde immer das gleiche. Eine Art entsteht, gedeiht und stirbt.
Nun gut. Die nächste Frage, die sich uns da aufdrängt ist das warum? Warum verschwinden Arten wieder? Was ist der Auslöser?
Diese Frage kann natürlich nicht einfach so in einem kurzen Satz beantwortet werden. Ich versuche es aber dennoch, kurz zu machen.
Im Grunde machen wir uns kaum bewußt, wie aktiv die Erde ist. In den letzten 50.000 Jahren (geologischer Wimpernschlag) sind die Regelwälder extrem geschrumpft und haben sich anschließend wieder ausgedehnt. Die Regenwälder an sich sind keine zeitlose Erscheinung auf unserem Planeten. Im Grunde sind sie relativ jung.
Vor gerade einmal 10.000 Jahren, als die Menschen zum größten Teil noch Jäger und Sammler waren, erstreckten sich riesige Eisgletscher über Europa, Asien und Nordamerika.. bis hinunter nach New York.
Das Leben und Sterben von Tier- und Pflanzenarten ist also vor einem aktiven Hintergrund zu betrachten, was vermutlich in gut 90% aller Fälle ihr Aussterben erklären kann.
Ein kurzes Beispiel: Meere vertrocknen oder werden salziger - das Plankton stirbt.
Gut. Aber was ist mit den Dinosauriern? Das sind komplexe Tiere, also eine ganz andere Sache, weil sich KOMPLEXE Arten weitgehend von solchen Veränderungen isoliert haben. Warum also sterben auch komplexe Tiere aus? Warum passen sie sich nicht an, wenn sie doch physisch die Fähigkeit zum Überleben zu haben scheinen? Auf den ersten Blick scheint es keinen Grund für ihr Aussterben zu geben, aber dennoch tun sie es.
Neueste Überlegungen
Eine Hypothese lautet, dass komplexe Tiere nicht wegen einer Veränderung ihrer Umwelt oder ihrer physischen Anpassung an diese aussterben, sondern wegen ihrem Verhalten!
Moment! Verhalten? Evolution und Verhalten? Gehört das zusammen?
Oh ja! Das Wesen der Evolution stützt sich sogar hauptsächlich auf Verhaltensmuster und deren Anpassung! Das Verhalten ist das, was eine Art kurzfristig ändern kann, also das Mittel, mit dem sie sich aktiv an veränderte Bedingungen anpassen kann. Physiologische Veränderungen (Mutation und Auslese) setzen sich meist später durch und passen die Art auch physiologisch an das zuvor veränderte Verhalten und die Umwelt an.
Also tatsächlich Verhalten! Und genau da spielt nun die Chaostheorie oder wie man in Fachkreisen auch sagt, die nichtlineare Dynamik mit rein. Ein relativ junges Thema auf dem Gebiet der Mathematik und Physik. Sie kann uns faszinierende Anregungen liefern, wie so etwas vorgehen könnte.
Die Erkenntnisse auf diesem Gebiet deuten zum Beispiel darauf hin, dass das Verhalten einer komplexen Art sich sehr schnell ändern kann und das nicht immer zum Besseren. Sie deuten darauf hin, dass Verhalten aufhören kann, auf die Umwelt zu reagieren, dass es Schaden anrichten, ja sogar zu Untergang und Tod führen kann. Sie deuten darauf hin, das Arten aufhören, sich anzupassen (im Verhalten).
Hm.. ist es wohl möglich das, was den Dinosauriern passiert ist? Der wahre Grund ihres Verschwindens?
Vermutlich werden wir diese Frage nie genau beantworten können. Aber unser Interesse daran ist enorm und das ist kein Zufall. Der Untergang der Dinosaurier führte zum Aufstieg der Säugetiere und damit auch des Menschen. Und genau das führt uns zu der oben bereits gestellten Frage: Werden auch wir Menschen eines Tages verschwinden? Und natürlich, ob die Schuld daran nicht beim Schicksal (glühender Meteorit vom Himmel), sondern in unserem eigenen VERHALTEN liegt. Zur Zeit haben wir darauf keine Antwort.
Fassen wir einmal zusammen: Dinosaurier waren also komplexe Tiere, die in komplexen Beziehungen zueinander standen. Die Verknüpfung zwischen ihnen liegt in ihrem Verhalten zueinander und gegenüber ihrer Umwelt. Ach ja.. und die Chaostheorie könnte irgend etwas damit zu tun haben.
Aber was genau? Was hat das mit Mathematik und Physik zu tun?
Systeme am Rande das Chaos
Nun, eine ganze Menge!
Will man komplexeSysteme verstehen, wird man so seine Schwierigkeiten haben! Man kann sie nicht einfach auseinandernehmen und wieder zusammenbauen, um zu sehen, wie sie funktionieren. Das bringt bei komplexen System rein gar nichts, da deren Verhalten aus der spontanen Interaktion der Teilkomponenten zu entstehen scheint. Weder geplant noch zielgerichtet, oftmals keiner erkennbaren Logik folgend, es passiert einfach. Ein solches Verhalten wurde deshalb selbstorganisierendes Verhalten genannt.
Sie sind unberechenbar, unvorhersehbar.
Jeder hat sicher schon einmal eine Fehlprognose beim Wetterbericht erlebt. Angesagt wurde Regen und trotzdem war der Himmel strahlend blau! Überhaupt ist das Wetter das Paradebeispiel für die Chaostheorie! Der Theorie nach genügt ein Flügelschlag eines Schmetterlings in China, um die Laufrichtung eines Hurrikans an der Mittelamerikanischen Ostküste Monate später zu verändern.
Faszinierend ist auch, das relativ große Eingriffe manchmal kaum eine Wirkung zeigen und kleine winzigste Einflüsse ein solches System zum Kippen bringen können. Daher setzte sich auch der Umgangssprachliche Begriff des Chaos durch. Chaos suggeriert ein Nichtvorhandensein von Ordnung, was aber nicht ganz korrekt ist. In Wirklichkeit spricht man von einer nicht nachvollziebaren, nicht erkennbaren (komplexen) Ordnung.
Zwei dieser selbstorganisierenden Verhaltensmuster sind für die Betrachtung der Evolution besonders interessant.
Das eine ist die Anpassung. Diese findet man überall! Firmen passen sich an den Markt an. Nervenzellen passen sich dem räumlichen Muster der Signalübertragung an, Tiere ihrem Nahrungsangebot und so weiter.
Die Fähigkeit zur Anpassung ist charakteristisch für komplexe Systeme und vermutlich auch der Grund, warum die Evolution komplexe Systeme hervorbringt.
Noch viel wichtiger ist aber die Art und Weise, wie komplexe Systeme ein Gleichgewicht herzustellen scheinen zwischen dem Bedürfnis nach Ordnung und dem Drang nach Veränderung.
Komplexe Systeme scheinen sich an einer Stelle anzusiedeln, den man den » Rand des Chaos « nennen könnte. Er stellt einen Ort dar, wo es genug Innovation gibt, um ein lebendes System in Schwung zu halten, und gleichzeitig genug Stabilität, um es vor dem Absturz in die Anarchie zu bewahren. Eine Zone des Konflikts und der Umwälzung, in der sich Altes und Neues beständig bekämpfen.
Es muß kompliziert sein, dort ein Gleichgewicht zu finden. Nähert sich ein lebendes System zu sehr dem Rand, läuft es Gefahr, den inneren Zusammenhalt zu verlieren und sich aufzulösen, bewegt es sich jedoch zu weit weg vom Rand, wird es starr, steif und inflexibel, totalitär. Beide Zustände führen zum Aussterben! Zuviel Veränderung ist tödlich, genau wie zu wenig.
Das Aussterben ist also die unvermeidliche Folge der einen wie der anderen Strategie, von zu viel Veränderung und von zu wenig.
Nun ja, bisher alles Theorie! Leider ist es nicht möglich, das ganze anhand von fossilen Funden zu beweisen. Computersimulationen haben nur einen beschränkten Wert und Experimente mit lebenden Organismen sind undurchführbar.
Und wo stehen wir nun mit unserer Betrachtung?
Dinosaurier sind also komplexe lebende Systeme. Ihr Verhalten ist komplex, nicht vorhersagbar und kann in eine völlig unerwartete Richtung umschlagen oder auch nicht.
Okay, aber ist das alles? Denken wir mal über die Grenzen hinaus. Ein Organismus ist ein komplexes System, das heißt, auch für diesen Einzelorganismus, ja sogar für jede seiner einzelnen Zellen gelten die gleichen Regeln. Eine soziale Gruppe mehrerer Individuen bildet ebenfalls für sich ein komplexes System. Genau wie eine gesamte Art im globalen Sinne. Auch die Gemeinschaft der Arten untereinander, ja die gesamte Biosphäre der Erde ist ein komplexes System!
Die Größe, die kurzfristig veränderbar ist, ist das Verhalten aller Einzelkomponenten. Das Verhalten ist das Bindeglied zwischen ihnen und besitzt eine enorme evolutionäre Dynamik. Es beeinflußt das gesamte System und wird wiederum vom von ihm beeinflußten System beeinflußt. Es tritt also in Wechselwirkung mit sich selbst.
Eine Veränderung der Umwelt dürfte ein solches großes System nicht zum Kippen bringen, vielleicht kann es sich auch an zwei Veränderungen noch anpassen, aber darüber hinaus wird es dann sehr schnell kritisch. So kann es vorkommen, dass Arten eine starke Abkühlung des Klimas gut überstehen, eine darauffolgende Erwärmung (hin zum Urzustand) jedoch nicht mehr überstehen und aussterben.
Für komplexe Systeme gibt es kein Zurück zu alten Werten, kein Zurück zur 'Normalität', jede Änderung ist eine Änderung, auf die reagiert werden muß.
Nun gut, das war eine Menge Stoff und im Grunde beantwortet es immer noch nicht die Frage, warum die Dinosaurier nun wirklich ausgestorben sind. Man muß sich von der Illusion verabschieden, diese Frage jemals wirklich beantworten zu können. Es wird immer nur bei Erklärungsversuchen und Theorien bleiben, die aber mit der Zeit immer detaillierter und solider werden. Heute geht man davon aus, dass eine komplexe Kettenreaktion zu einem starken Rückgang der Artenvielfalt geführt hat. Viele kleine Einflüsse, die zusammen katastrophale Folgen hatten.
Theorien im Wandel der Zeit
Auch früher dachten die Menschen über diese Problematik nach und stellten Theorien auf, über die wir heute schmunzeln oder gar lachen.
James Usher, der Erzbischof der anglikanischen Kirche hatte die Schöpfungsgeschichte des alten Testaments studiert und kam zu dem Schluss, dass Gott die Erde um das Jahr 4004 v. Chr. erschaffen und um 2349 v. Chr. die Sintflut über sie gesandt hatte. Das bedeutete, dass auch alle Lebewesen um die selbe Zeit erschaffen wurden und seither keinerlei Veränderungen unterworfen waren.
Nun fragt man sich, wie die Menschen das alles mit den geheimnisvollen Fossilienfunden vereinbaren konnten, die mit der Zeit immer zahlreicher auftauchten.
Die Lösung war für Usher ganz einfach:
Die Sintflut rottete einige Spezies aus. Unter anderem die, die nicht in die Arche Noah passten!!
Unglaublich, nicht wahr? Hatte denn Gott nicht zu Noah gesagt, er solle seine Arche so groß bauen, damit von jeder Tierart ein Pärchen Platz hätte? Oder mochte Gott die Dinos nicht? Oh - Entschuldigt, ich glaube, ich schweife ein wenig vom Thema ab...
Auch später, als das Aussterben als Möglichkeit akzeptiert wurde und Wissenschaft und Bibel getrennt betrachtet wurden, blieb das Phänomen des Aussterbens ein riesiges Rätsel. Man einigte sich auf Formulierungen wie:
Die Bedingungen der Erde haben sich verändert, so dass die damaligen Arten nicht überleben konnten.
Nun gut.. das ist nicht falsch.. aber auch nicht gerade präzise.
Eines Tages, mit fortschreiten der Erkenntnisse in Geologie und Chemie entdeckte man eine Ascheschicht in den Ablagerungen, genau an der oberen Grenze der Kreidezeit.. jener Zeit, die das Ende der Dinosaurier markierte. Man vermutete enorme vulkanische Aktivitäten zu jener Zeit, die so stark waren, dass die Dinosaurier das nicht überleben konnten.
Später untersuchte man diese Schicht genauer und fand Spuren eines Metalls, Iridium, dass auf der Erde so gut wie gar nicht vorkommt. Zumindest nicht in diesen Mengen. Bekannt war aber, das Meteoriten oft Iridium enthielten. Hat also ein gigantischer Einschlag eines riesigen Meteoriten die Dinosaurier getötet? Diese Hypothese schlug ein wie ein Bombe, denn das könnte sich im Prinzip zu jeder Zeit wiederholen! Zudem war es ein dankbares Thema für die Medien, die dieses Szenario auch intensiv ausmalten.
Diese Meteoriten-Theorie wurde zur populärsten Theorie überhaupt. Eben weil sie in allen Medien immer wieder so gerne zitiert wurde und weil sie so schön einfach war.
Heute steht fest, dass es tatsächlich einen Einschlag zu dieser Zeit gab, aber es tauchten berechtigte Zweifel auf, dass dieses Ereignis der Grund für das Aussterben war. Schnell standen Fragen im Raum wie:
Warum sind (fast?) alle Dinosaurier ausgestorben?
Warum konnten andere Tiere, die weniger flexibel erscheinen, überleben?
Zu dem fand man in Asien Dinosaurierfossilien, die über dieser Ascheschicht lagen, das heißt, einige 100.000 Jahre nach dem Aufschlag noch lebten. Auch ein enormer Artenrückgang, schon 10 Millionen Jahre vor dem Aufschlag, rüttelt an der Killer-Meteoriten-Theorie und deutet noch andere Ursachen an.
Heute, mit den Erkenntnissen der CHAOSTHEORIE zeichnet sich ein enorm vielschichtiges Bild ab! Es gilt als sicher, dass mehrere Faktoren zusammentrafen.
- Das Klima kühlte sich enorm ab
- Der Meeresspiegel sank
- Die Atmosphäre veränderte sich durch gestiegenen Vulkanismus
- Daraus resultierende Fehlentwicklungen bei den Eierschalen (Wechselwirkung mit der Atmosphäre)
- Daraus resultierender Rückgang des Nachwuchses
- Und natürlich auch der Meteoriteneinschlag, der sicher seine Wirkung hatte, nur eben nicht so extrem, wie die Medien das gerne zeigen.
Kleine Veränderungen können also große Auswirkungen haben. Kommt dazu dann noch eine ungünstige Veränderung oder festgefahrene Starrheit von Verhaltensmustern ins Spiel, erscheint ein Aussterben unausweichlich.
Ein kleines Fallbeispiel dazu:
Nehmen wir mal an, die Vegetation wuchert regelrecht. Die Pflanzenfresser erreichen gigantische Größe und auch die Raubtiere wachsen, um mit den Bedingungen schrittzuhalten. Die Pflanzenfresser müssen keine weiten Wanderungen unternehmen, um ihren Tagesbedarf an Futter zu decken. Das Gleiche gilt für die Räuber.
Plötzlich verändert sich aber das Klima. Nur ein wenig und die Vegetation dünnt aus. Die Pflanzenfresser finden nun ihn ihren relativ kleinen Revieren nicht genügend Futter und müssen sich auf Wanderschaft begeben. Sie verändern ihr Verhalten, um sich aktiv anzupassen. Stellen wir uns vor, eine große Herde schwerer Pflanzenfresser zieht über das Land und überquert einen kleinen Flußlauf. Ein sehr kleiner Fluß, vielleicht nur ein Bach. Die Tiere trampeln über das weiche Erdreich und verändern den Flußlauf. Flußabwärts kommt es nun zu Wassermangel, Feuchtgebiete trocknen aus und weitere Arten verschwinden aus der Region. Die Vegetation nimmt noch mehr ab und schließlich haben große Pflanzenfresser keine Chance mehr, dort zu überleben. Die Fleischfresser verschwinden ebenfalls. So können sich durch eine kleine Verhaltensänderung einer Art ganze Nahrungsketten ins Nichts auflösen und ganze Arten verschwinden.
Das war jetzt natürlich nur ein kleines lokales Beispiel, das im Prinzip jedoch auch global angewandt werden kann.
Die Bedeutung des Verhaltens für eine Art und für die Evolution wird gerade erst entdeckt und erforscht und für die Wissenschaft nimmt sie eine immer wichtigere Rolle ein. In Anbetracht dessen ist es relativ wahrscheinlich, dass den Dinosauriern tatsächlich ihr eigenes Verhalten zum Verhängnis wurde. Wie oben schon erwähnt, waren sie doch physiologisch perfekt angepasst und hätten theoretisch rein physiologisch betrachtet überleben können.
Sind sie noch unter uns?
In Letzter Zeit ist aber noch eine ganz neue Frage aufgetaucht. Sind die Dinosaurier damals wirklich ausgestorben? Oder haben einige Arten doch überlebt?
Sicher mag mancher jetzt müde lächeln und meinen, er habe noch nie einen Saurier gesehen, die müssen ausgestorben sein. Nun, wenn er sich da mal nicht irrt!
Neueste Funde unterstützen die Theorie, dass die Dinosaurier und die Vögel sehr nah verwandt sind. So nahe, dass man ungestraft behaupten kann, Vögel sind Dinosaurier! Diese These gilt heute schon fast als gesichert. Immer wieder findet man Fossilien von Dinosauriern, die Federn trugen. Berühmt ist natürlich der Urvogel Archaeopteryx, der ein Missing Link zwischen Dinosauriern und Vögeln darstellt. (so betrachtete man es bisher) Es zeigt sich aber, dass Archaeopteryx vielleicht auch nur ein Dinosaurier unter Dinosauriern war, genau wie unsere heutigen Vögel!
Ich finde, dass das ein aufregender Gedanke ist! Die Dinosaurier leben noch unter uns! :o)
In diesem Sinne..
Sir Velox, Velociraptor, Dinosaurier ;o)
PS: Achtet ein wenig auf Euer Verhalten! Es könnte unvorhersehbare Folgen haben! ;o)