Alt ist nicht mehr alt genug. Nicht für Bernstein.
Ein Team von Paläontologen hat das älteste bestätigte versteinerte Harz entdeckt, das jemals gefunden wurde. Es versteckt sich in Kohleflözen tief in der chinesischen Region Xinjiang. Es ist 385 Millionen Jahre alt und reicht bis in die Epoche des Mitteldevon zurück. Das ist rund 65 Millionen Jahre älter als der bisherige Rekordhalter.
Die Implikation? Die frühe Harzproduktion in Pflanzen entwickelte sich lange bevor Samenpflanzen überhaupt existierten. Wir haben immer gedacht, dass Bernstein von Nadelbäumen und Farnen mit Samen stammt. Diese neue Entdeckung erzwingt einen harten Dreh- und Angelpunkt. Die Maschinen zur Herstellung von Harz tauchten schon früher bei einfacheren Vorfahren auf.
Woher kam der älteste Bernstein?
Der Fund stammt nicht von einem unberührten Strand. Es wurde aus einem schmutzigen Kohleflöz in der Nähe von Hoxtolgay, China, gewonnen. Insbesondere die Hujiersite-Formation.
Dr. Cihang Luo und sein Team vom Nanjing Institute of Geology Paläontology und dem Senckenberg Research Institute gruben etwa 10 kg dieser Kohle aus. Dann schauten sie genau hin. Mit ultraviolettem Licht entdeckten sie kleine Cluster, die in der dunklen Matrix leuchteten.
Unter Mikroskopen rissen sie 241 winzige Fragmente heraus. Die meisten sind mikroskopisch klein und haben eine Breite von 0,1 bis nur 0,5 mm. Einige sind durchscheinend gelb; andere dunkelbraune undurchsichtige Kleckse. Unter UV-Licht fluoreszieren sie leuchtend blau. Einige enthalten alte Luftblasen.
Zum Vergleich: Der älteste bisher nachgewiesene Bernstein stammte aus dem späten Karbon. Ungefähr 320 Millionen Jahre alt, aus den USA oder Kanada. Dieses Hujiersite-Material ist deutlich älter.
„Bernstein, insbesondere versteinertes Harz … hilft Pflanzen, sich von verschiedenen biotischen und biotischen Schäden zu erholen“, sagte Dr. Luo. „Diese Harze… verwandeln sich während diagenetischer… Prozesse unter erhöhten Temperaturen und Drücken in Bernstein.“
Es ist chaotische Chemie, die sich in harten Rock verwandelt. Über Millionen von Jahren. Unter Hitze. Und Druck.
Warum wurde dieses Harz von kernlosen Pflanzen produziert?
Hier ist das Rätsel. Die chemische Analyse zeigt, dass der Hujiersite-Bernstein fast identisch mit modernem Nadelbaumharz aussieht. Aber Nadelbäume hatten sich noch nicht entwickelt. Nicht vor 385 Millionen Jahren. Samenpflanzen (Spermatophymen) explodierten erst im späten Devon, als sich dieser Bernstein bildete.
Was hat es also gemacht?
Mithilfe der Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie-Massenspektrometrie schlossen Wissenschaftler blühende Pflanzen aus. Stattdessen untersuchten sie lokale Fossilien. Die besten Kandidaten? Progymnospermen oder baumartige Lykopside.
Progymnospermen waren kernlos. Sie brachten Samenpflanzen hervor. Lycopsiden waren alte Gefäßpflanzen. Fossilien von beiden existieren in derselben Schicht. Keiner von beiden hat tatsächlich mit dem Harz konserviertes Gewebe zurückgelassen, daher können wir nicht 100 % sicher sein, bei welchem davon es ausgelaufen ist. Aber es muss einer von ihnen sein.
Dies legt den biochemischen Weg für komplexe Terpenoidharze nahe, die in Gefäßpflanzen ohne Samen entstehen. Ein Merkmal, das lange Zeit nur mit Gymnospermen in Verbindung gebracht wurde. Es dreht die Zeitleiste um.
Haben Insekten das erste Harz verursacht?
Vielleicht. Wahrscheinlich nicht.
Wir lieben es, an Mücken zu denken, die in Bernstein gefangen sind und träge in die Geschichte eintauchen. Aber Insektenbeweise tauchen erst später deutlich auf. Das Karbon brachte aggressivere Insekten mit sich.
Im mittleren Devon waren die Bedrohungen anders.
„Frühes Harz diente wahrscheinlich dazu, Wunden abzudichten … und nicht dazu, Insekten davon abzuhalten, sich von ihnen zu ernähren“, stellen die Forscher fest.
Feuer war wahrscheinlich der Auslöser. Im Devon kam es häufig zu Waldbränden. Bäume wurden verbrannt. Rinde riss. Pflanzen, die zum Ausbessern von Löchern benötigt werden. Um zu verhindern, dass Pilze in offene Wunden eindringen. Sie haben also klebrigen Saft austreten lassen. Dieser Saft wurde hart. Millionen von Jahren später wurde daraus der Bernstein, den wir heute sehen.
Was bedeutet das für den Fossilienbestand?
Bernstein ist selten. Sporadisch. Lücken in der geologischen Aufzeichnung sind sinnvoll.
Vor diesem Fund gab es nahezu keinen präpermischen Bernstein. Nur zwei bestätigte Aufzeichnungen aus dem Karbon (USA und Kanada). Diese einzelne Charge von 241 Stück schließt eine große Lücke.
Es bestätigt, dass die Harzbiosynthese nicht ausschließlich der „Samen“-Linie vorbehalten ist. Es ist im Allgemeinen ein Überlebensinstrument für Gefäßpflanzen. Ein Versiegelungsmittel für Narben, die durch die Gewalt der Natur entstanden sind.
Das Papier wurde am 15. Juli 2024 in Science Advances veröffentlicht. (Cihang Luo et al. „Der früheste Bernstein aus dem mittleren Devon Chinas.“)
Bedeutet das, dass es da draußen noch älteres Harz gibt, das tiefer vergraben ist und darauf wartet, sichtbar gemacht zu werden? Wahrscheinlich. Das Devon ist zwar alt, aber das Silur ist älter. Das Kambrium, das älteste noch.
Wenn Progymnospermen Harz herstellten, um Fäulnis und Feuerschäden zu verhindern, taten ihre Vorfahren vielleicht etwas Ähnliches. Einfachere Chemikalien. Vielleicht.
Vorerst schreiben diese 241 Flecken gelb leuchtender Materie die Lehrbücher neu. Samen haben die Party nicht eröffnet. Die baumartigen Vorgänger taten es.
Wir suchen nach Käfern im Bernstein. Vielleicht sollten wir uns auch die Rindennarben ansehen.
