Lerntext Erdgeschichte

Roland Heynkes, 14.5.2020

Dieser Lerntext soll möglichst verständlich erklären, was man über die Erdgeschichte wissen sollte.

Gliederung

zum Text Die Evolution des Weltalls
zum Text Die Geschichte des Lebens auf der Erde
zum Text

Die Evolution des Weltalls nach oben

Wissenschaftler glauben, dass unser Weltall vor ungefähr 14 Milliarden Jahren mit der größten Explosion aller Zeiten entstanden ist. Sie nennen das den Urknall.

Erst 300.000 bis 400.000 Jahre nach dem Urknall sollen die ersten Atome entstanden sein. Atome heißen die kleinsten Bausteine, aus denen alle Sterne, unsere Erde und auch wir Menschen bestehen.

Erst nach etwa 1 Million Jahren sollen die ersten Sterne entstanden sein.

Viele Atome des menschlichen Körpers entstanden in den ersten Sternen oder als diese explodierten.

Entstehung des Weltalls mit einem Urknall
anonym, CC BY-SA 4.0

Die Geschichte des Lebens auf der Erde nach oben

Unser Planet Erde scheint ungefähr 4,6 Milliarden Jahre alt zu sein.

Am Anfang war die ganze Erde glühend heiß und deshalb flüssig.

Bis heute ist unsere Erde tief im Inneren noch fast 6000°C heiß.

Das flüssige Eisen tief im Inneren unserer Erde erzeugt ein sogenanntes Erdmagnetfeld, das alle Lebewesen vor gefährlicher Weltraumstrahlung schützt.

Vor der Weltraumstrahlung schützt uns hoch über den Wolken auch die sogenannte Ozonschicht. Sie besteht aus Sauerstoff und entstand erst, als die Erde schon über 2 Milliarden Jahre alt war.

Zu den ersten Lebewesen auf der Erde gehörten die Bakterien. Entweder kamen sie aus dem Weltall, oder sie entstanden irgendwie vor fast 4 Milliarden Jahren auf der Erde.

1-2 Milliarden Jahre lang lebten auf der Erde außer Bakterien anscheinend nur Archäen. Wahrscheinlich haben sie sich gegenseitig gefressen. Aber eines Tages wurden ein Bakterium und eine Archäe so gute Freunde, dass das Bakterium in der Archäe leben durfte. Dadurch war das Bakterium gut geschützt. Dafür schenkte das Bakterium der Archäe sehr viel Energie. Sie waren ein so gutes Team, dass sie zu einer neuen Art von Lebewesen verschmolzen. Diese dritte Art von Lebewesen heißt Eukaryoten.

Bis heute gibt es nur Bakterien, Archäen und Eukaryoten. Aber bis vor ungefähr anderthalb Millionen Jahren bestanden sie alle nur aus einer einzigen Zelle. Wir Menschen bestehen aus etwa 30 Billionen menschlichen Zellen. Aber auch wir sind Eukaryoten.

Es hat viele Vorteile, aus so vielen Zellen zu bestehen. Ein Nachteil besteht darin, dass sich vielzellige Lebewesen nicht so leicht vermehren können. Bakterien können sich einfach teilen. So entstehen aus einem Bakterium zwei Bakterien.

Weil sie so klein sind, werden ständig Bakterien von Viren getötet oder von anderen Lebewesen gefressen. Aber wenn sie nicht getötet werden, dann leben Bakterien ewig und altern überhaupt nicht. Glücklicherweise muss man Menschen nicht töten, weil wir alle von selbst altern und irgendwann sterben.

Ein Mensch bleibt immer ein Mensch und Affen können sich nicht in Menschen verwandeln. Aber alle Bakterien leben schon seit ungefähr 3,8 Milliarden Jahren und jedes einzelne von ihnen hat sich in dieser langen Zeit immer wieder in andere Bakterienarten verwandelt.

Bakterien können außerdem etwas ganz unglaubliches. Sie können Teile ihrer Baupläne tauschen. Wenn wir das könnten und auf einen Menschen mit 6 Fingern an jeder Hand träfen, dann könnten wir ihn bitten uns eine Kopie seines Bauplans für 6 Finger zu geben. Er würde uns das passende Stück seines Bauplans geben und uns würde sofort ein sechster Finger wachsen. Oder wenn wir die Krallen eines Bären toll fänden, könnte uns der Bär seinen Krallen-Bauplan geben und uns würden Krallen wachsen. Aber leider können das nur Bakterien.

Glücklicherweise gehören bestimmte Bakterien zu unseren besten Freunden. Sie beschützen uns vor gefährlichen Bakterien und helfen uns bei der Verdauung. Und je mehr unterschiedliche Bakterien in und auf uns leben, umso gesünder sind wir.

So wie sich vor ungefähr 2 Milliarden ein Bakterium und eine Archäe zu einem neuen Lebewesen verbanden, so ist auch jeder Mensch mit Bakterien zu einem gemeinsamen Lebewesen verbunden.

Als vor etwa anderthalb Milliarden Jahren eukaryotische Zellen anfingen, die ersten Lebewesen aus vielen Zellen zu bilden, da hatte das einen großen Vorteil. Wenn sich nämlich viele Zellen zu einem großen Lebewesen zusammentun, dann kann jede Zelle eine andere Aufgabe übernehmen. Es ist ähnlich wie bei uns Menschen. Ein kleines Dorf im Urwald kann einen Medizinmann, einen Häuptling, einige Jäger, eine Lehrerin und einige Frauen haben, die auf Kinder aufpassen und Essen machen. Aber in einer Stadt mit Millionen Menschen gibt es Leute mit Tausenden unterschiedlichen Berufen. Jeder kann etwas anderes und alle zusammen können unglaublich viel. In einem Urwalddorf gibt es einfach nicht genug Menschen, um Autos, Computer oder Fernseher bauen und Tausende Krankheiten heilen zu können. Und weil ein Bakterium aus nur einer einzigen Zelle besteht, kann es keine Muskelzellen, Nervenzellen oder Hautzellen haben.

Nachdem erste Lebewesen den Trick der Vielzelligkeit erfunden hatten, konnten sich Tiere, Pilze und Pflanzen entwickeln.

Algen gab es schon vor ungefähr 770 Millionen Jahren und erste Tiere vor etwa 560 Millionen Jahren.

Kleine Urfische mit einer Wirbelsäule gab es schon vor mindestens 500 Millionen Jahren und einfach gebaute Landpflanzen vor mindestens 440 Millionen Jahren. Insekten soll es seit ungefähr 410 Millionen Jahren geben. Vor 355-290 Millionen Jahren sollen üppige Wälder gewachsen sein. Die ersten Säugetier lebten vor rund 200 Millionen Jahren. Blütenpflanzen entwickelten sich vor ungefähr 130 Millionen Jahren. Vor rund 66 Millionen Jahren tötete ein Asteroid die Dinosaurier.

Zuordnungen von Ereignissen zu Erdzeitaltern
Erdzeitalter Entwicklungen
Ediacarium
630-541 Millionen Jahre
Die folgende Zeichnung zeigt, wie vermutlich die Lebewesen aussehen, die vor 580-540 Millionen Jahren in einem flachen Meer lebten, wo heute Australien ist.
Ediacara-Fauna
Ryan Somma, CC BY-SA 2.0
Kambrium
541-485 Millionen Jahre
Am Ende des Erdzeitalters Kambrium gab es viele verschiedene Lebewesen, aber sie lebten fast alle im Meer. Das folgende Bild zeigt das damals gefährlichste Raubtier. An Land gab es nur die ersten Pilze. Sie ernährten sich von Steinen.
Anomalocaris
Nobu Tamura, CC BY 3.0
Falls es im Kambrium schon Landpflanzen gab, dann waren es wohl einfache Lebermoose. Weit verbreitet waren Algen.
Ordovizium
485,4-443,8 Millionen Jahre
Damals enthielt die Luft weniger Sauerstoff, aber sehr viel mehr Kohlenstoffdioxid (CO2) als heute. Es gab Moose, Quallen und Kopffüßer.
Leben im Ordovizium
Fritz Geller-Grimm, CC BY-SA 2.5
Silur
443,8-419,2 Millionen Jahre
Es gab weniger Sauerstoff, aber sehr viel mehr Kohlenstoffdioxid (CO2) als heute. In den flachen Küstengewässern bildeten sich Riffe. Es gab bereits Knochenfische sowie bis zu 2 Meter große Seeskorpione. An Land gab es Flechten und Bärlappgewächse und eine ausgestorbene Gruppe von Pflanzen ohne Blätter.
Leben im Silur
anonym, CC BY-SA 2.0 FR
Devon
419,2-358,9 Millionen Jahre
Es gab weniger Sauerstoff, aber viel mehr Kohlenstoffdioxid (CO2) als heute. Unter den vielen verschiedenen Fischen war auch ein 6 m langes Monster namens Dunkleosteus.
Dunkleosteus-Rekonstruktion
Matteo De Stefano/MUSE, CC BY-SA 3.0

Gegen Ende des Devon gab es Amphibien als erste Landwirbeltiere. An Land gab es auch Bärlappgewächse, Moose und Urfarne. Schon damals waren die Pflanzen an ihren Wurzeln mit Pilzen verbunden. Die Pilze bringen den Pflanzen Mineralwasser. Dafür bekommen sie von den Pflanzen Zucker.
Leben im Silur
anonym, CC BY-SA 2.0
Am Ende des Devon kam es vor etwa 372 Millionen Jahren und noch einmal vor 359 Millionen Jahren zu zwei der 5 schlimmsten Katastrophen der Erdgeschichte. Dabei starben die meisten der damaligen Tier- und Pflanzenarten aus.

Karbon
358,9-298,9 Millionen Jahre
Im Karbon gab es sehr viele Pflanzen. Sie produzierten soviel Sauerstoff, dass Insekten riesig groß werden konnten, obwohl sie keine Lungen haben. Viele Pflanzen wurden nicht gefressen, sondern verwandelten sich über Millionen Jahre in Kohle. Dadurch verschwand viel CO2 aus der Luft und es wurde kalt. Es herrschte 80 Millionen Jahre lang Eiszeit, war aber immer noch wärmer als heute.
Meganeura
Yinan Chen, CC
Perm
298,9-251,9 Millionen Jahre
Im Perm enthielt die Luft etwas mehr Sauerstoff als heute und mehr als doppelt soviel Kohlenstoffdioxid (CO2). Es war im Durchschnitt 1,5°C wärmer als heute, aber die im Karbon begonnene Eiszeit dauerte noch bis vor 260 Millionen Jahren. Aber dann führte ein gewaltiger Vulkanausbruch in China wieder zu einer so schlimmen Naturkatastophe, dass mehr als die Hälfte aller Tier- und Pflanzenarten ausstarben. Dabei wurde es extrem kalt. Das Klima der Erde kühlte auf durchschnittlich 11°C ab. Am Ende des Perm kam es zu gigantischen Vulkanausbrüchen in Sibirien. Dabei erwärmte sich das Klima der Erde auf durchschnittlich 37°C. Dieser extreme Klimawandel war zuviel für die meisten Tier- und Pflanzenarten. Es kam zum wahrscheinlich größten Massenaussterben der Erdgeschichte. 96% aller Meeresbewohner und etwa 75% der Landlebewesen starben aus. Trotz dieser Katastrophen entwickelten sich in dieser Zeit Schachtelhalme, Samenfarne, Baumfarne und Reptilien. Auch einige der ersten Saurier überlebten beide Umweltkatastrophen. Das folgende Bild zeigt Saurier im älteren Mittelperm Russlands.
Saurier im älteren Mittelperm Russlands
anonym, CC BY-SA 3.0
Trias
251,9-201,3 Millionen Jahre
In der Trias enthielt die Luft weniger Sauerstoff als heute und 4-5 mal soviel Kohlenstoffdioxid (CO2). Die Kontinente hatten sich zu einem neuen Superkontinent namens Pangea vereinigt. Auf ihm gab es große Wüsten. m 4,5-fachen des heutigen gelegen haben und es soll im Durchschnitt 2,5°C wärmer als heute gewesen sein. Aufgrund der extrem großen Landmasse des neuen Superkontinents Pangea gab es auf ihm wohl ausgedehnte Wüsten. Die Erholung von den beiden Massenaussterben des Perm dauert mehrere Millionen Jahre. Im Meer entwickelten sich Fischsaurier sowie die Vorfahren der Schildkröten und Krokodile. An Land entwickelten Flugsaurier und Dinosaurier sowie Vorfahren der Echsen, Schlangen und Säugetiere.
Während der Trias waren Schachtelhalme, Baumfarne, Ginkgos, Palmfarne sowie frühe Vorfahren der heutigen Nadeläume und Blütenpflanzen.
Vermutlich wiederum durch massive Vulkantätigkeit kam es am Ende der Trias zu einem weiteren Massenaussterben von schätzungsweise 80% der Arten.
Trias-Landschaft
anonym, CC BY-SA 4.0
Jura
201,3-145 Millionen Jahre
Auch im Erdzeitalter Jura enthielt die Luft erheblich mehr Sauerstoff als heute und fünfmal soviel CO2. Es war im Durchschnitt 2°C wärmer als heute. Dabei entwickelten sich Dinosaurier, der Urvogel Archaeopteryx und Säugetiere. Sie liefen herum in Wäldern aus Kiefern, Ginkgo- und Mammutbäumen sowie Palmfarnen. Auf den Waldböden wuchsen Farne und Schachtelhalme.
Trias-Landschaft
Gerhard Boeggemann, CC BY-SA 2.5
Kreide
145-66 Millionen Jahre
Während der Kreidezeit enthielt die Luft anderthalb mal soviel Sauerstoff und viermal soviel CO2 wie heute. Es war im Durchschnitt 8,5°C wärmer als heute und der Meeresspiegel deutlich höher. Trotzdem ging es Tieren und Pflanzen gut und in den Meeren lebten viele Krebstiere, Korallen, Muscheln und Schnecken. Aus ihren toten Körpern entstanden mächtige Kreidefelsen und darin Feuersteine. Es war eine gute Zeit für Dinosaurier, bis vor 66 Millionen Jahren ein ungefähr 10 Kilometer dicker Asteroid aus dem Weltall auf die Erde krachte und die Dinosaurier aussterben ließ.
Kreide-Landschaft
anonym, CC BY-SA 3.0
Tertiär
66-2,588 Millionen Jahre

Gastornis
Tim Bertelink, CC BY-SA 4.0

Das Erdzeitalter Tertiär war eine Warmzeit ohne Eis am Nordpol. Nach dem Aussterben der Dinosaurier entwickelten sich viele neue Arten von Säugetieren und Vögeln. Darunter waren Mammuts, Killerschweine, Säbelzahntiger und Urmenschen.

Entelodon
Heinrich Harder, Public domain

Quartär
2,588 Millionen Jahre bis heute
Wir leben heute im Erdzeitalter Quartär. Es ist das Erdzeitalter der Eiszeit, die vor zweieinhalb Millionen Jahren begann und erst endet, wenn der Nordpol eisfrei ist. Innerhalb der Eiszeit wurde es aber ungefähr vor 10.000 Jahren etwas wärmer und das Eis zog sich zu den Polen zurück. Dadurch stieg in den letzten 10.000 Jahren der Meeresspiegel um mehr als 100 Meter an.
Das Quartär ist auch das Erdzeitalter der menschlichen Evolution. Die folgende grobe Darstellung ist veraltet, denn die Vorstellungen der Paläoanthropologie ändern sich jährlich und werden immer komplizierter.
menschliche Evolution
anonym, CC BY-SA 3.0

Entwicklung des Weltklimas während der letzte 541 Millionen Jahre nach oben
Entwicklung der Welttemperatur
Christopher R. Scotese, CC BY-SA 4.0

großer Lerntext

buchunabhängige Lerntexte

meine Biologieseite

Kommentare und Kritik von Fachleuten, Lernenden und deren Eltern sind jederzeit willkommen.

Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0