Leitfossilien

Leitfossilien sind das Handwerkszeug der Biostratigraphie, der Unterteilung von Zeit und Gesteinen durch Reste von Organismen (Fossilien). Die seit dem 19. Jahrhundert eingeführte Biostratigraphie beruht auf dem Prinzip, dass manche Organismengruppen eine im geologischen Zeitrahmen schnelle Evolution fossil erhaltungsfähiger morphologischer Merkmale durchlaufen und so relative Meßlatten für die abgelaufene Zeit liefern. Zu anderen Methoden, Gesteine zu untergliedern und ihr Alter zu bestimmen, siehe unter "Grundprinzipien relativer Datierung", "Prinzipien der radiometrischen Altersdatierung" und "Magnetostratigraphie".

Hier geht es zu den Prinzipien und der Geschichte der Biostratigraphie.

Gute Leitfossilien sollten möglichst kurzlebig, faziesunabhängig, weit verbreitet, häufig und einfach bestimmbar sein. Verschiedene Organismengruppen waren im Verlaufe des Phanerozoikums als Leitfossilien mehr oder weniger bedeutend. Jedes System des Phanerozoikums weist eine Hauptleitfossilgruppe auf, mit der die zeitliche Einteilung dieses jeweiligen Abschnittes der Erdgeschichte am genauesten funktioniert.

Solche Gruppen erlauben zeitliche Untergliederungen der Systeme in Zonen, die Grundeinheiten der Biostratigraphie, welche Größenordnungen von 0,5 bis 1 Millionen Jahren erreichen. Mit speziellen Methoden und unter günstigen Voraussetzungen kann die zeitliche Auflösung (z.B. im Oberjura) bis hinab in eine Größenordnung von 100.000 Jahren gelingen.

Kambrium		Hauptleitfossillien für das Kambrium sind die Trilobiten, entfernt mit den Krebsen verwandte, seit dem Ende des Perm aber ausgestorbene Gliederfüßer (Arthropoda) mit verkalktem Rückenpanzer. Wegen der Dreiteilung sowohl in Körperlängs- als auch in Querrichtung nennt man sie auch "Dreilappkrebse".
Ordovizium		Hauptleitfossillien für das Ordovizium sind die Graptolithen, koloniebildende und planktonisch lebended Hemichordata mit Proteinhüllen um ihrer einzelnen Zooide. Ordovizische Formen haben noch komplizierter gebaute Kolonien mit einer größeren Anzahl (hier nur zwei) von Einzelästchen. Wegen der großen Empfindlichkeit ihrer Skelette gegenüber der Verwesung und Zerstörung durch grabende und aasfressende Organismen sind sie vor allem in "Schwarzschiefern" besonders gut erhalten.
Silur		Hauptleitfossillien für das Silur sind ebenfalls die Graptolithen. Silurische Formen haben meist einfacher gebaute Kolonien mit langen Einzelästen, die nur an einer Seite die Theken (Wohnröhren der Einzelindividuen) tragen (monograptid). Hier eine sekundär verzweigte Form. Die Graptolithen sind seit dem Paläozoikum ausgestorben.
Devon		Hauptleitfossillien für das Devon sind die Ammonoideen (Kopffüßer mit gekammertem Außengehäuse und meist kompliziert verfalteter Kammerscheidewand), hierunter im Devon die Gruppen der Anarcesten, Clymenien und Goniatiten. Die Lobenlinie (Naht zwischen Kammerscheidewand und Außenwand) zeigt spitze Loben, das sind die von der Mündung weg zeigenden Elemente. Hier eine Clymenie.
Karbon		Hauptleitfossillien für das Karbon sind ebenfalls die Ammonoideen, aber im Gegensatz zum Devon nur noch Vertreter der Goniatiten. Hier ist der spitze Lobus (s.o.) besonders gut sichtbar.
Perm		Hauptleitfossillien für das Perm sind ebenfalls die Ammonoideen, weiterhin vor allem Vertreter der Goniatiten. Bei vielen Formen (wie der hier dargestellten !) tritt aber schon eine Vermehrung der Loben und eine komplizierte Zerschlitzung von Loben und Sätteln (zur Mündung hin gewandte Abschnitte der Lobenlinie) auf.
Trias		Auch für die Trias sind Ammonoideen die Hauptleitfossillien, hier die Vertreter der Ceratiten mit (meist) glatten Sätteln und zerschlitzten Loben. Viele Formen der flachen Meeresbereiche waren mehr oder weniger stark skulpturiert, während Bewohner der offeneren Ozeane meist glatt waren und kompliziertere Lobenlinien aufwiesen. Hier ein Ceratit aus dem Muschelkalk (mittlerer Bereich der Trias im "germanischen" Becken).
Jura		Hauptleitfossillien für den Jura sind ebenfalls die Ammonoideen, hier die Vertreter der eigentlichen Ammoniten mit zerschlitzten Sätteln und Loben ("ammonitische Lobenlinie"). Im Verlaufe des Jura zeigen sie eine Entwicklung von einer einfacheren zu einer oft komplizierteren Außenskulptur (Einfachripper - Sichelripper - Gabelripper - Fiederripper).
Kreide		Auch für die Kreide sind Ammonoideen die Hauptleitfossillien, hier die Vertreter der eigentlichen Ammoniten und der Ancyloceraten, beide mit "ammonitischer" Lobenlinie. Viele Ancyloceratengehäuse sind gegenüber der für Ammonoideen normalen planispiralen Aufrollung verändert, z.B. gerade gestreckt, etwas ausgerollt (wie hier bei Scaphites) oder trochispiral wie eine normal ausgebildete Schnecke. Am Ende der Kreide starben die Ammonoideen aus.
Paläogen		Mit dem Paläogen wird die Biostratigraphie vielfältiger, Mikrosossilien spielen eine zunehmende Rolle. Leitfossilien im marinen Bereich sind planktonische Foraminiferen, Dinoflagellaten und kalkiges Nannoplankton, daneben benthonische Foraminiferen, Radiolarien, Ostracoden, Pelecypoden und Gastropoden (links: Cerithium), im nichtmarinen Bereich Landpflanzen, Sporen und Pollen, Ostracoden, Charophyten, Gastropoden, Otolithen (Ohrsteine von Fischen) sowie Säugetierreste.
Neogen		Siehe unter "Paläogen". Säugetierreste werden aber noch bedeutender als im Paläogen, Charophyten weniger wichtig. Links die Muschel Glycimeris aus dem Miozän des Pariser Beckens.
Quartär		Hauptleitfossilien im marinen Bereich sind planktonische Foraminiferen und kalkiges Nannoplankton, daneben auch benthonische Foraminiferen, Radiolarien, Ostracoden, Pelecypoden und Gastropoden, im nichtmarinen Bereich (im Quartär besonders wichtig!) Sporen und Pollen, Diatomeen und Säugetierreste, daneben eingeschränkt auch Ostracoden, Charophyten, Gastropoden und Otolithen (Ohrsteine von Fischen).

Hier geht es zu den Prinzipien und der Geschichte der Biostratigraphie.