Messel-Grube

Die Grube Messel ist eine Fossilienfundstätte in Hessen , Mitteldeutschland , die auf das Eozän (ca. 47 Mio. Jahre [ ^{1 ] )} datiert ist . Die fossilführende Gesteinseinheit ist die sogenannte Messel-Formation ; ihr Verbreitungsgebiet beschränkt sich auf die Grube Messel. Dort lagert die Formation diskordant auf kristallinem variszischem Grundgebirge und dessen permischer Deckschicht ( Rotliegend ) sowie auf eozänen vulkanischen Brekzien, die aus dem Grundgebirge entstanden sind. Die Formation besteht hauptsächlich aus lakustrinem, geschichtetem bituminösem Schiefer („ Ölschiefer “), der für seinen außergewöhnlich gut erhaltenen Fossiliengehalt bekannt ist, insbesondere von Pflanzen, Arthropoden und Wirbeltieren (z. B. Darwinius masillae ).

Fossilienfundstätte Messel Pit

UNESCO-Welterbestätte
Interaktive Karte der Fossilienfundstätte Messel Pit
Standort	Darmstadt-Dieburg , Hessen, Deutschland
Kriterien	Natürlich: (viii)
Referenz	720bis
Inschrift	1995 (19. Sitzung )
Erweiterungen	2010
Bereich	42 ha (100 Acres)
Pufferzone	22,5 ha (56 Acres)
Koordinaten	49°55′03″N 8°45′24″E / 49,9175°N 8,7567°E / 49,9175; 8,7567
Messel-Grube Lage der Grube Messel in Hessen Karte von Hessen anzeigen Messel-Grube Messel Pit (Deutschland) Karte von Deutschland anzeigen

Die Grube Messel ist ein stillgelegter Steinbruch in der Nähe des Dorfes Messel ( Landkreis Darmstadt-Dieburg , Hessen), etwa 35 km südöstlich von Frankfurt am Main . Dort wurde bituminöser Schiefer abgebaut. Aufgrund der zahlreichen gut erhaltenen Fossilien der Messel-Formation aus dem mittleren Eozän ist sie von großer geologischer und wissenschaftlicher Bedeutung. ^{[ 2 ]} Über 1400 Pflanzen- , Pilz- und Tierarten wurden dort nachgewiesen. ^{[ 3 ]} Nachdem die Grube beinahe zu einer Mülldeponie geworden wäre, verhinderte starker Widerstand aus der Bevölkerung diese Pläne, und die Grube Messel wurde am 9. Dezember 1995 zum UNESCO-Welterbe erklärt . Auch heute noch werden in der Grube Messel bedeutende wissenschaftliche Entdeckungen zur frühen Evolution von Säugetieren und Vögeln gemacht, und der Ort hat sich zunehmend zu einem Touristenziel entwickelt. ^{[ 2 ]}

Braunkohle und später Ölschiefer wurden ab 1859 aktiv abgebaut. Die Grube erlangte um 1900 erstmals Bekanntheit für ihren Fossilienreichtum , doch ernsthafte wissenschaftliche Ausgrabungen begannen erst in den 1970er Jahren, als sinkende Ölpreise den Abbau unwirtschaftlich machten. Der kommerzielle Ölschieferabbau wurde 1971 eingestellt, und ein im Steinbruch errichtetes Zementwerk musste im darauffolgenden Jahr schließen. Das Gelände sollte als Mülldeponie genutzt werden , doch diese Pläne zerschlugen sich, und der hessische Staat kaufte das Gelände 1991, um den Zugang für wissenschaftliche Zwecke zu sichern. In den wenigen Jahren zwischen dem Ende des Abbaus und 1974, als der Staat mit den Vorbereitungen für die Müllentsorgung begann, durften Hobbysammler Fossilien sammeln. Diese entwickelten die „ Transfertechnik “, mit der sie die feinen Details kleiner Fossilien erhalten konnten – eine Methode, die auch heute noch zur Konservierung von Fossilien angewendet wird. ^{[ 4 ]}

Viele der bekannten Exemplare von der Fundstätte stammen von Amateursammlern, und 1996 wurde eine Amnestie für zuvor gesammelte Fossilien in Kraft gesetzt, in der Hoffnung, private Sammlungen wieder in öffentlichen Besitz zu bringen und der Wissenschaft zugänglich zu machen.

Die heutige Oberfläche der Messel-Grube liegt etwa 60 m unter dem umliegenden Gelände und umfasst eine Fläche von ca. 0,7 km² ^. Die Ölschieferschicht reichte ursprünglich bis in eine Tiefe von 190 m. ^{[ 5 ]} Vor 47 Millionen Jahren, im Eozän , als sich die Messel-Ablagerungen bildeten, lag das Gebiet 10° südlicher als heute. Die Periode fiel in die Nähe des frühen eozänen Klimaoptimums, und Klima und Ökologie des Gebiets waren deutlich anders. Charakteristisch waren eine mittlere Jahrestemperatur von 22 °C und eine große Reihe von Maarseen , umgeben von üppigen subtropischen Wäldern, die eine unglaubliche Artenvielfalt beherbergten. ^{[ 6 ]} Der Messel-Seeboden war vermutlich ein zentraler Abflusspunkt für Wasser aus nahegelegenen Flüssen und Bächen.

Die Grubenablagerungen entstanden im Eozän des Paläogens vor etwa 47 Millionen Jahren, wie die Datierung von Basaltfragmenten unter fossilführenden Schichten ergab. ^{[ 7 ]} Ölschiefer , entstanden durch die langsame , sauerstoffarme Ablagerung von Schlamm und abgestorbener Vegetation auf dem Seegrund, ist das primäre Gestein der Grube. Seine Sedimente reichen 13 m tief und lagern auf einem älteren Sandsteinfundament . Die Fossilien im Schiefer weisen aufgrund der einzigartigen Ablagerungsbedingungen des Sees eine bemerkenswerte Klarheit und Erhaltung auf, weshalb die Grube Messel eine Konservat-Lagerstätte darstellt . Die oberen Schichten des Sees boten mit Sicherheit Lebensraum für eine Vielzahl von Organismen, doch der Seegrund war kaum Strömungen ausgesetzt, wodurch ein sehr sauerstoffarmes Milieu entstand. Dies verhinderte, dass viele epifaunische und infaunische Arten diese ökologische Nische besiedelten, und hielt die Bioturbation somit auf einem Minimum. Die durch saisonale Schwankungen bedingte Umwälzung der Seeschichten senkte den Sauerstoffgehalt nahe der Oberfläche und führte zu einem periodischen Massensterben von Wasserlebewesen. In Verbindung mit einer relativ geringen Sedimentationsrate von 0,1 mm pro Jahr bot dies optimale Bedingungen für den Erhalt von Fauna und Flora.

Das Gebiet um die Grube von Messel war vermutlich im Eozän geologisch und tektonisch aktiv. Einige Wissenschaftler, insbesondere Jens Franzen, vermuten, dass Ereignisse ähnlich den vulkanischen Gasausbrüchen von 1986 am Nyos-See in Kamerun für das Absterben und die Konservierung nicht-aquatischer Arten im See verantwortlich sein könnten. ^{[ 8 ]} Periodische Verschiebungen im Untergrund führten möglicherweise zur Freisetzung großer Konzentrationen toxischer Gase (wie Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff) in den See und angrenzende Ökosysteme, wodurch empfindliche Organismen abstarben. Vögel und Fledermäuse könnten während dieser Ausbrüche in den See gefallen sein, wenn sie sich in der Nähe der Oberfläche aufhielten, und Landtiere könnten in Ufernähe von den Gasen überwältigt worden sein.

Andere Wissenschaftler, insbesondere Wighart von Koenigswald, vermuteten, dass Cyanobakterienblüten für die reiche Fauna von Messel verantwortlich sein könnten, da die Tiere nach dem Trinken von mit Cyanobakterientoxinen verunreinigtem Wasser starben. ^{[ 9 ]} Diese Hypothese wurde durch das Vorkommen trächtiger und/oder sich paarender Tiere in Messel gestützt, was angeblich auf eine vorherrschende Todeszeit hindeutet.

Andere Forscher untersuchten die Nullhypothese des Unfalltodes. Insbesondere Krister T. Smith und Kollegen fanden heraus, dass die jährliche Anzahl fossilisierter Fledermäuse in Messel vergleichbar ist mit der Anzahl der Fledermäuse, die in modernen Schwimmbädern ertrinken. ^{[ 10 ]} Das heißt, die Fledermaussterblichkeit ist in Messel nicht tatsächlich erhöht, was die oben genannten Hypothesen des „Massensterbens“ widerlegt.

Ungeachtet der Todesursache deutet der außergewöhnliche Erhaltungszustand der Tiere in Messel (z. B. größtenteils vollständige Skelette) darauf hin, dass der See sehr tief war. Tiere, die hineinfielen, sanken in sauerstoffarmes Wasser, wo sie von übereinanderliegenden Schlammschichten bedeckt wurden, die später versteinerten. So entstand eine Ansammlung von Fossilien von außergewöhnlicher Qualität, Quantität, Unversehrtheit und Vielfalt.

Exponate aus der Grube sind in Messel ^{[ 11 ]} , im Fossilienmuseum Messel ^{[ 12 ]} , im Hessischen Landesmuseum Darmstadt (5 km von Messel entfernt) ^{[ 13 ]} sowie im Senckenberg Museum in Frankfurt am Main (ca. 30 km von Messel entfernt) ^{[ 14 ]} zu sehen. Besucher können in der Nähe der Grube parken und etwa 300 m zu einer Aussichtsplattform mit Blick auf die Grube laufen. Der Zutritt zur Grube ist nur im Rahmen einer speziell organisierten Führung möglich.

Die Grube Messel liefert die bisher am besten erhaltenen Zeugnisse der Flora und Fauna des Geiseltaliums mit über 1400 identifizierten Taxa. ^{[ 3 ]} Während die meisten anderen Fundstätten bestenfalls Teilskelette enthalten , zeichnet sich Messel durch eine umfassende Erhaltung der strukturellen Integrität aus, die sogar Fell, Federn und Hautschatten einiger Arten umfasst. Diese ungewöhnliche Erhaltung hat zu einigen fundierten Interpretationen geführt. Die charakteristischen, hantelförmigen Bissspuren beidseitig der Blattader eines versteinerten Blattes wurden als Todesgriff einer Rossameise identifiziert, die terminal vom Pilz Ophiocordyceps unilateralis parasitiert wurde . Dieser Pilz manipulierte offenbar, damals wie heute, das Verhalten der Ameise, um seine Sporen von einem günstigen Ort aus freizusetzen; es handelt sich um das früheste konkrete Beispiel für die Verhaltensmanipulation durch Pilze. ^{[ 15 ]}

Die Artenvielfalt ist bemerkenswert, was unter anderem auf die vermuteten periodischen Gasaustritte zurückzuführen ist. Es folgt eine kurze Zusammenfassung einiger der an der Fundstelle entdeckten Fossilien:

• Neun Paare von fossilen Schildkröten wurden gefunden. Die Schildkröten der Art Allaeochelys crassesculpta befanden sich beim Koitus (gewollter Geschlechtsakt). ^{[ 16 ]} Es handelt sich um Paare, bei denen der Schwanz des Männchens unter dem des Weibchens liegt. Ihr Tod muss schnell eingetreten sein. Vermutlich begannen die Schildkröten die Paarung im sauerstoffreichen Oberflächenwasser des urzeitlichen Sees. Beim Absinken in tiefere Gewässer wurden sie von giftigen vulkanischen Gasen überwältigt und im Seeboden begraben. ^{[ 17 ]} Schildkröten dieser Gruppe leben noch heute. Sie haben ihre Reptilienschuppen verloren, und ihre Haut nimmt Sauerstoff aus dem Wasser auf. Normalerweise ist dies von Vorteil: Es ermöglicht ihnen, lange unter Wasser zu bleiben. Unter sauerstoffarmen Bedingungen ist es jedoch ein Nachteil, da auch Kohlendioxid und gelöste Giftstoffe aufgenommen werden. ^{[ 17 ]}
• Über 10.000 fossilisierte Fische zahlreicher Arten
• Tausende von Wasser- und Landinsekten, einige mit noch erhaltener, ausgeprägter Färbung.
• Unzählige kleine Säugetiere, darunter Zwergpferde, große Mäuse, Primaten, Bodenbewohner ( Igel , Beuteltiere , Schuppentiere ), Verwandte der Erdferkel und Fledermäuse. Die fossilen Fledermausexemplare haben Einblicke in die Evolution der Echoortung ermöglicht . ^{[ 18 ]}
• Große Anzahl von Vögeln, insbesondere von Raubvogelarten.
• Krokodile, Frösche, Schildkröten, Salamander und andere Reptilien oder Amphibien
• Überreste von über 30 verschiedenen Pflanzenarten, darunter Palmblätter, Früchte, Pollen, Holz, Walnüsse und Weinreben

Die folgende Liste ist nur unvollständig:

Darwinius masillae wurde 2009 als ein adapiformer Primat ^{identifiziert [ 19 ].}

Kopidodon , ein ausgestorbener baumbewohnender Cimolestan

Leptictidium , ein ausgestorbenes, allesfressendes, hüpfendes Säugetier (aus der Familie der Leptictiden)

Propalaeotherium , ein früher Verwandter der Pferde

Ailuravus , ein Nagetier

Peradectes , ein Metatherium

Palaeochiropteryx , eine frühe Fledermaus

Lesmesodon , ein kleiner Hyaenodontide

Eomanis , ein frühes Schuppentier

Eurotamandua , ein schuppenloses, ameisenbärähnliches Schuppentier

Europolemur , ein Primat

Hyrachyus , Vorfahre der Nashörner

Paroodectes , ein frühes fleischfressendes Säugetier

Messelogale , ein frühes fleischfressendes Säugetier

Pholidocercus , ein früher Igel

Macrocranion , ein früher langschwänziger Igel

Masillamys , ein frühes Nagetier

Messelobunodon , ein früher Paarhufer

Godinotia , ein früher Primat

Buxolestes , ein semiaquatischer, otterähnlicher Cimolestan

Hassianycteris , eine frühe Fledermaus

Archaeonycteris , eine frühe Fledermaus

Tachypteron , eine mögliche Emballonuridenfledermaus ^{[ 20 ]} oder Miniopteridenfledermaus ^{[ 21 ]} .

Palaeotis , ein früher Struthionide

Strigogyps sapea (früher Aenigmavis ) ist eine Kariamiform

Eocoracias , ein früher Coraciiform mit bekannter Färbung

Messelornis , der Messelvogel; eine Art der Gruiformes.

Masillastega , ein Süßwasser- Sulide

Lapillavis , einmöglicher Trogonidenverwandter

Cypseloramphus , ein basaler apodiformer

Die Messelasturidae ( Messelastur und Tynskya ), fleischfressende Verwandte der heutigen Papageien

Palaeoglaux , eine frühe Eule mit rätselhaften Brustfedern

Paraprefica , ein frühes Potoo

Paraortygoides , ein Hühnervogel ^{[ 22 ]}

Masillaraptor , ein früher Falkenartiger

Parargornis , ein früher Apodiformer

Messelirrisor , ein winziger Bucerotiformes, eng verwandt mit Wiedehopfen und Waldwiedehopfen

Selmes (ein Anagramm von „Messel“), ein Mausvogel mit kurzen Zehen

Gastornis (früher Diatryma ), ein großes, flugunfähiges Galloansere

Hassiavis , ^{[ 23 ]} ein Mitglied der Cypselomorphae

Quasisyndactylus , ^{[ 23 ]} ein Mitglied der Alcediniformes

Vanolimicola , eine mögliche Charadriiform ^{[ 24 ]}

Ein derzeit unbenannter Lithornithide , ein strandläuferähnlicher Paläognath , der erste Nachweis seiner Art im mittleren ^Eozän Europas . [ ^{25 ]}

Asiatosuchus , ein großes Krokodil

Diplocynodon , ein Alligator

Hassiacosuchus , ein durophage Alligator

Bergisuchus , ein sebecosuchischer Krokodilform

Eoconstrictor , 2 m lange Schlangen, verwandt mit den neotropischen Boas, Boinae ^{[ 26 ].}

Messelophis , eine winzige, lebendgebärendeBoa ^{[ 27 ]} .

Messelopython , der älteste bekannte Verwandte der Pythons ^{[ 28 ]}

Cryptolacerta , eine Echse mit Verwandtschaft zu Doppelschleichen

Geiseltaliellus , eine Eidechse mit Verwandtschaft zu den Corytophaninae

Allaeochelys crassesculpta , Wasserschildkröten, verwandt mit Carettochelys

Ein Kahlhecht , der unterschiedlich als Amia (die moderne Gattung) oder Cyclurus beschrieben wird

Amphiperca , ein früher Barsch

Palaeoperca , ein weiterer früher Barsch

Atractosteus , ein Knochenhecht

Aal

Schnabelkerfe

• Wedelphus dichopteroides Szwedo & Wappler, 2006 ^{[ 29 ]}

Hautflügler

Familie Formicidae (Ameisen)

• Casaleia eocenica Dlussky & Wedmann, 2012
• Cephalopone – Cephalopone grandis und Cephalopone potens
• Cyrtopone – Cyrtopone curiosa , Cyrtopone elongata , Cyrtopone microcephala und Cyrtopone striata
• Gesomyrmex pulcher Dlussky, Wappler & Wedmann, 2009
• Messelepone leptogenoides Dlussky & Wedmann, 2012
• Pachycondyla eocenica Dlussky & Wedmann, 2012
• Pachycondyla lutzi Dlussky & Wedmann, 2012
• Pachycondyla? messeliana Dlussky & Wedmann, 2012
• Pachycondyla parvula (Dlussky, Rasnitsyn & Perfilieva, 2015)
• Pachycondyla petiolosa Dlussky & Wedmann, 2012
• Pachycondyla petrosa Dlussky & Wedmann, 2012
• Protopon – Protopon? dubia , Protopone germanica , Protopone magna , Protopone oculata , Protopone sepulta und Protopone vetula
• Pseudectatomma – Pseudectatomma eocenica und Pseudectatomma striatula
• Titanomyrma gigantea
• Titanomyrma simillima

Familie Apidae

• Protobombus messelensis Engel & Wappler, 2003

Familie Megachilidae

• Friccomelissa schopowi Wedmann, Wappler & Engel, 2009

Die Internationale Union der Geologischen Wissenschaften (IUGS) bezeichnete die Fossilienfundstätte Messel Pit als „weltweit ergiebigste Geostätte zum Verständnis der Lebensumwelt des Eozäns, da sie außergewöhnlich gut erhaltene Fossilien enthält“ und nahm die eozänen Funde der Stätte in ihre im Oktober 2022 veröffentlichte Liste der 100 „geologischen Welterbestätten“ auf. Die Organisation definiert eine IUGS-geologische Welterbestätte als „einen Schlüsselort mit geologischen Elementen und/oder Prozessen von internationaler wissenschaftlicher Relevanz, der als Referenz dient und/oder einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung der Geowissenschaften im Laufe der Geschichte geleistet hat.“ ^{[ 30 ]}

• Lagerstätte
• Liste der Fossilienfundstätten (mit Linkverzeichnis)
• Liste der fossilführenden stratigraphischen Einheiten in Deutschland
• Paläofauna der Messel-Formation
• Paläoflora der Messel-Formation

• Smith, Krister T.; Schaal, Stephan; Habersetzer, Jörg; Herlyn, Hendrik G.; Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (2018). Messel: ein uraltes Gewächshaus-Ökosystem . Stuttgart. ISBN 978-3-510-61411-0OCLC  1054359916 .​{{cite book}}CS1 Wartung: Standort des fehlenden Herausgebers ( Link )
• Harms, Franz-Jürgen; Schaal, Stephan (2005). Aktuelle geologische und paläontologische Forschungen in der Messel-Formation . Stuttgart: E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller). ISBN 3-510-61381-3OCLC  64571829 .​
• Mangel, Gerd (2011). Faszination Welterbe Grube Messel zu Besuch in einer Welt vor 47 Millionen Jahren . Stuttgart: Schweizerbart. ISBN 978-3-510-61398-4OCLC  698592675 .​
• Kächler, Ernst Rudolf; Grube-Messel-Verwaltungsgesellschaft (2000). Fenster zur Urzeit Grube Messel, Weltkulturerbe im Land Hessen . Wiesbaden: Grube-Messel-Verwaltungsgesellschaft c/o Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst. OCLC  174602085 .
• Schaal, Stephan; Ziegler, Willi (1992). Messel: Ein Einblick in die Geschichte des Lebens und der Erde . Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-854654-8OCLC  25747250 .​
• Gruber, Gabriele; Micklich, Norbert; Hessisches Landesmuseum Darmstadt (2007). Messel: Schätze der Urzeit (auf Deutsch). Stuttgart: Theiss. ISBN 978-3-8062-2092-6OCLC  600404474 .​
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• Verschiedene Mitwirkende an der Paläobiologie-Datenbank. „Alle Datensätze, die dem Begriff ‚Messel‘ entsprechen.“" . Paläobiologie-Datenbank . Abgerufen am 1. Dezember 2019 .