Lokale Diversität und Raubdruck: Eozän bis rezent

Die Diversität des Lebens ist beeindruckend und Raubdruck ist eines der wirkungsvollsten Mittel der natürlichen Selektion, die für diese Biodiversität verantwortlich ist. Verschiedenste Typen von Spurenfossilien zeigen Räuber- Beute Interaktionen im Verlaufe der Geschichte des Lebens an und daher liegt es nahe, Untersuchungen über die Biodiversität fossiler Organismen mit Untersuchungen von räuberischen Spuren an deren Skeletten zu verbinden. Dieses Projekt wird sich dabei auf Bohrspuren konzentrieren, die grossteils von räuberischen Schnecken verursacht wurden und die wahrscheinlich am besten Räuber-Beute Interaktionen von wirbellosen Tieren in rezenten und fossilen marinen Ökosystemen dokumentieren. Die globale und langzeitliche Beziehung zwischen Raubdruck und morphologischer Veränderung von Organismen ist sehr gut bekannt, aber kleindimensionale Unterusuchungen an fossilen Skeletten sind wichtig, um die lokale Variabilität von Diversität und Raubdruck beurteilen zu können. Die Untersuchung lokaler paläoökologischer Merkmale erfordert eine zuverlässige Datenbasis lokaler Vergesellschaftungen, in der vor allem auch taphonomische (postmortale) Aspekte der Fossilien berücksichtigt werden. Zu diesem Zwecke können wir auf bereits verfügbare quantitative Molluskenproben aus eozänen bis rezenten Ablagerungen zurückgreifen. Diese Zeit ist gekennzeichnet durch stabilen Raubdruck auf hohem Niveau und unsere Probendaten beinhalten detailierte Informationen über Stratigraphie, Palaeoenvironment und Taphonomie. Zusätzliche Probennahme ist geplant, um die Datenbasis noch zu verbessern. Die Fossilien wurden grossteils auf Artniveau bestimmt und wir planen paläoökologische Merkmale für die Vergesellschaftungen, für einzelne Arten und für Kladen zu erheben und diese zwischen ähnlichen Habitaten zu vergleichen. Diversität soll als Artenreichtum und mit verschiedenen Indizes gemessen, und mittels Artenakkumulationskurven zwischen Proben und Lokalitäten verglichen werden. Die Untersuchung an Bohrspuren umfasst die Intensität des Raubdruckes und verschiedene Arten von räuberischer Selektivität. Die Resultate dieses Projektes werden den Kenntnisstand über räumliche Variabilität von Diversität und Raubdruck verbessern, die Bedeutung taphonomischer Einflüsse erhellen und dazu beitragen, Verallgemeinerungen über den Einfluss von Raubdruck auf die Entwicklung von Verwandtschaftslinien und Palaeocommunities zu machen. Die Resultate dieses Projektes werden auch dazu beitragen, die Lücke zwischen den eher globalen, langzeitlichen Perspektiven der Palaeobiologie und den eher kleinräumlichen, kurzzeitigen Perspektiven der Ökologie und des Umweltschutzes zu schliessen.

Wir untersuchten Diversitäten, Faunengradienten und die Aktivität schalenbebohrender Räuber (ein Proxy für Raubdruck in vorzeitlichen Ökosystemen) an fossilen Meereslebewesen. Insbesondere Weichtiere aber auch Armfüßer verschiedener europäischer Regionen und unterschiedlicher Zeitabschnitte wurden berücksichtigt. Diese inkludieren die Pyrenäen (Eozän), das Paris Becken (Eozän), das Aquitan Becken (Oligozän, Miozän), die Paratethys (Miozän), die Toskana and die Emilia Romagna (Pliozän und Pleistozän). Zusätzlich haben wir bodenlebende Tiere aus der Adria und dem Roten Meer als warm-gemäßigte und subtropische Äquivalente zu unseren fossilen Faunen untersucht. Ein beträchtlicher Teil unserer Arbeit bestand aus dem Aufbau von Datenbanken, in denen die Arten mit ihren Häufigkeiten erfasst wurden, und aus der Evaluation von Bohrintensitäten. Für die moderne Nordadria ist, im Gegensatz zu früheren Hypothesen, die Bohrintensität in Lebensräumen des Meeresbodens hoch, aber sie kontrolliert die Diversität auf dieser lokalen Ebene nicht. Im Miozän der zentralen Paratethys zeigt sich, daß ein großer regionaler Diversitätsumschwung zwischen zwei Zeitebenen durch die Erhaltung unterschiedlicher Lebensräume bedingt ist und dass Weichtiervergesellschaftungen beider Zeitebenen entlang eines einzigen Umweltgradienten entwickelt sind. Auf dem Niveau von Zeitebenen, Lebensräumen und Lokalitäten waren Bohrintensitäten dieses Meeres deutlich niedriger als die von anderen miozänen Regionen. In einer methodologischen Untersuchung hatten Proben aus dem Eozän des Pariser Beckens immer höhere Diversitäten als die des Miozäns der Paratethys und die Wahl von Siebgrößen hat Ergebnisse der Diversitätsuntersuchungen in beiden Regionen stark beeinflusst. Im Gegensatz zum Pariser Becken sind aber miozäne Bohrintensitäten auch zwischen den Größenkategorien der Siebe unterschiedlich. Eozäne Vergesellschaftungen des Schelfes der Pyrenäen und des Pariser Beckens hatten eine hohe Diversität und waren von denselben Familien dominiert wie die des Pliozäns der Toskana und der Emilia Romagna. Die Verteilung von Weichtierfamilien im Gezeitenbereich und im Seichtwasser zeigt hingegen große Unterschiede, die wir der Abnahme von Mangroven und der Zunahme benthischer Primärproduzenten, insbesondere Kieselalgen, in der Erdneuzeit zuschreiben. Armfüßer im Flachwasser des Roten Meeres sind beschränkt auf kryptische Habitate unter Korallen, aber sogar dort tragen sie heute nur wenige Prozent zur Sediment-zusammensetzung bei. Analysen der Armfüßererhaltung dieser subtropischen karbonatischen Lebensräume, von den Korallenhabitaten des Flachwassers bis in Tiefen von 1500m, zeigen dass Bohrintensitäten mit zunehmender Wassertiefe leicht abnehmen und dass die negative Rolle des organischen Gehalts von Schalen für die Erhaltung von der Schalendicke überprägt wird. Schließlich haben wir 180 Arten von Schnecken aus dem Roten Meer taxonomisch untersucht und mit detaillierten ökologischen Angaben versehen.