Die 4-fuesser Faehrte von “Valentia Island”

Die Tetrapodenfährte von “Valentia Island”
von Matthew Parkes (Übersetzt von Markus Pracht)
Eine Veröffentlichung des “Geological Survey of Irland” (kurz “GSI” im
folgenden Text) und des “National Parks and Wildlife Service” (kurz “NPWS”
im folgenden Text) des “Department of Environment, Heritage and Local
Government”, 2004.
Geological Survey of Ireland, Beggars Bush, Haddington Road, Dublin 4. www.gsi.ie
National Parks and Wildlife Service, 7 Ely Place, Dublin 2
© Geological Survey of Ireland ISBN 1 899702 40 7
Danksagung/Vorwort
Der Author, der GSI und Jim Larner vom “National Parks and Wildlife Service” bedanken sich für die Unterstützung von Iwan Stössel, John Francis
Curran, Pat Curran, Claire Ring, Dermot Ring, den Anhängern der “Valentia Heritage Society”, Ken Higgs, Ed Williams, Michael O’Shea, Jenny
Clack, Roisin Ni Murchada, den Beschäftigten der “Valentia Radio Station”, und allen Bewohnern von Valentia die sich für die Fährte und deren
Erhaltung einsetzen. Brian McConnell, Gerry French, Ray Weaver, Padraigh Connaughton, John Morris and andere Mitarbeiter im GSI die auf
verschiedene Art und Weise mit Bildern und Text behilflich waren.
Bildnachweis:
Das Bild auf Seite 7 “animals colonise the land” von R.Greg Michaels wurde mit freundlicher Genehmigung des Denver Museums von “Nature and
Science” reproduziert. Die Zeichnung der Rekonstruktion des 4-Füssers (oder Tetrapoden) ist von Billie Clarke, University College Dublin,
Biologisches Institut; alle im Auftrag von NPWS. Die Rekonstruktion “Devonian World” auf Seite 12 ist aus der Veröffentlichung “Life before man”
von Zdenek V. Spinar, ursprünglich veröffentlicht von Aventinum Publishing, Prag. Alle anderen Bilder wurden von Mathew Parkes aufgenommen
und die paläogeographische Karte (Seite 14) und das Vergleichsdiagram (Seite 15) sind modifizierte Versionen von Originalen von John Morris and
Brian McConnell (beide GSI).
WARNUNG!
Die Fährte von Valentia ist ein nationales geologisches Monument und als solches gesetzlich geschützt.
Jegliche Art von Eingriffen, Beschädigungen oder Diebstal werden strafrechtlich verfolgt.
Bitte verlassen Sie diesen Ort so, wie Sie Ihn vogefunden haben. Nehmen Sie ihre Bilder und ihre
Errinerungen , aber auch bitte ihren Abfall wieder mit, sodass der nächste Besuch diesen Ort so vorfindet
wie Sie.
Da die Fährte leicht errodierbar ist bitten wir Sie hinter den Absperrungen zu bleiben. Die Absperrungen
dienen auch ihrer Sicherheit. Die Küste fällt hier steil ab, die Felsen sind rutschig und die Grösse der
Wellen ist meist unvorhersehbar. Sollte es stürmisch sein raten wir Ihnen dringend von einem Besuch ab!
Was ist die Fährte von Valentia?
Auf der Oberfläche einer Sandsteinschicht in den Klippen der Insel Valentia befindet sich eine fossile Fährte. Diese
besteht aus einer Serie von Fussabdrücken eines Tetrapoden – einem grossen Amphib das vor 385 Millionen Jahren
über weiches Sediment gelaufen ist. Diese Fussabdrücke sind in Form flacher Eindrücke im Gestein erhalten.
Besuch der Fährte
Die Fährte befindet sich in staatlichem Besitz und unter der Aufsicht von der “National Parks and Wildlife” Behörde
des “Departments of Environment, Heritage and Local Governement” um dem Besucher sicheren Zugang zu
ermöglichen. Ein Parkplatz wurde eingerichtet und ein Pfad führt den Besucher ca. 200m weit zu einem
Aussichtspunkt auf den Klippen über der Fährte. Um die Fährte im “besten Licht” zu sehen, raten wir einen Besuch
am Morgen oder Abend eines sonnigen Tages (Seite 11). EINTRITT FREI
Warum ist die Fährte so wichtig?
Diese Fährte ist die älteste am Originalplatz befindliche (=in situ) und erhaltene Fährte und demonstriert einen der
grossen evolutionären Schritte den “unsere Vorfahren”vollzogen. Sie ist der älteste Beleg der den Űbergang der
Wirbeltiere (oder Vertebraten) vom Wasser aufs Land, das Atmen und das gehen auf 4 Extremitäten bezeugt. Kurz
gesagt, es ist die älteste “in situ” Fährte eines Amphibs.
Was ist ein Tetrapode?
Tetrapode ist die Bezeichnung für ein Tier mit 4 Beinen. Der Name kommt aus dem Griechischen: Tetra = 4 und Pod
= Fuss
Wie sah der Tatrapode aus?
Der 4-füsser hatte wohl Ähnlichkeit mit einem Salamander, war jedoch ca. 1m lang, davon ca. 1/3 Schwanz. Dies
können wir aus der Art der Fussabdrücke und ihrer Anordnung schliessen. Das älteste Skelett eines Tatrapoden ist
ca. 5 Millionen Jahre jünger und erlaubt uns Rückschlüsse auf frühere Arten.
In was für Gestein sind die Fährten?
Das Gestein ist sedimentären Ursprungs, ein Sedimentgestein. Ursprünglich wurden Schichten von Ton, Silt und
Sand abgelagert, welche im Laufe der Zeit zu Gestein verhärteten (Diagenese) und eine Abfolge von Tonstein,
Siltstein und Sandsteinschichten ergaben. Die Schichtenfolge auf Valentia ist sehr homogen und unter dem Namen
“Valentia Slate Formation” zusammengefasst. Die “Valentia Slates” an sich sind verfestigte Tonablagerungen die über
lange Zeit oberhalb der Fährte in Steinbrüchen abgebaut wurden. Den grössten dieser Steinbrüche, der heute eine
Marien - Grotto beherbergt, können Sie besuchen. Dieser “slate” wurde hauptsächlich zur Dachdeckung verwendet.
Wie entstand die Fährte?
Am einfachsten stellen Sie sich einen Hund vor, der durch eine Pfütze oder über nassen Beton läuft und dabei seine
Pfotenabdrücke hinterlässt. Dieses Tier ging über einen weichen siltigen Untergrund, der wohl von Hochwässern
eines nahen Flusses abgelagert wurde. Die nächste Sedimentschicht begrub die Fährte, befor Sie wieder
weggewaschen wurde; diese glücklichen Umstände führten zur Erhaltung dieses klassischen Stückes füher
Wirbeltiere “auf dem Weg ans Land”.
Eine Frage der Interpretation!
Einige Geologen argumentieren, dass der Tetrapode durch seichtes Wasser gelaufen ist, wie in untenstehender
Abbildung, und dass der Körper durch das Wasser Auftrieb erhielt. Wie auch immer, ein Teil der Fährte (siehe Bild auf
der vorherigen Seite) hat deutliche Schleifmarken von Körper und Schwanz. Dies lässt vermuten, dass das Tier
ausserhalb des Wassers unterwegs war und sein eigenes Gewicht voll getragen hat. Was denken Sie?
Eine Reproduktion eines Fährtenteiles ist zum Anfassen am Aussichtspunkt hinterlegt. Sie sollten in der Lage sein im
zentralen Teil einer breiteren Vertiefung die vom Schleifen des “Bauches” herrührt, eine dünne Zig-Zag Markierung
zu fühlen die vom “Fisch-Schwanz gemacht wurde.
Welche andere Lebewesen gab es zu dieser Zeit?
Diese Frage können wir nicht mit Sicherheit beantworten, da wir kaum Fossilien von den “Valentia Slate” Schichten
kennen. Die frühesten bekannten primitiven Landpflanzen haben Silurisches Alter, was bedeuted dass sie ca. 35 bis
40 Millionen Jahre älter sind (siehe Zeittafel auf Seite 15). In anderen Aufschlüssen gleichen Alters wie Valentia gibt
es fossile Pflanzen z.B. Baumfarne wie wir sie heute nicht mehr finden. Die Landoberfläche in dessen Nähe der
Tetrapode umherstreifte war vermutlich nicht pflanzenlos. Jedoch wurden keine Pflanzen in der Nachbarschaft der
Fährte als Fossilien gefunden, was nahelegt dass der Bewuchs nicht üppig war.
Wichtig jedoch ist auch zu bemerken, dass die Umweltbedingungen ungeeignet waren um etwaige vorhandene
Pflanzen zu erhalten. Vor kurzem hat der Paläontologe Ken Higgs von dem “University College Cork” in der Nähe von
Knightstown Pflanzensporen gefunden, was beweist, dass Pflanzen in der Region wuchsen.
In den Meeren und Seen lebte eine grosse Artenvielfalt von Fischen. Es gab auch viele wirbellose Tiere wie z.B.
Korallen, Muscheln, Schnecken, Brachiopoden und Nautiliden welche in anderen Biotopen lebten, meist in marinem
Milieu. Es gibt ein paar Orte auf der Iveragh Halbinsel wo Fischreste, wie z.B. Schuppen, gefunden wurden. Diese
befinden sind in Schichten ähnlichen, aber nicht gleichen Alters wie die Schichten von der Insel Valentia.
Diese Fischuppen wurden in 6 verschiedenen Schichthorizonten gefunden. Dies deuted darauf hin das es eher
Ablagerungen des Meeres sind als Flussablagerungen welche die Silte und Tone hinterliessen aus denen die
Gesteine von Valentia entstanden.
Einige Bilder/Diagramme von Fischschuppen und anderen Fischteilen – A: Knochenplatte B: Flossengräte C:
Schwanzteil. Verschiedene Masstäbe.
Was sind Rippelmarken?
Rippelmarken sind Sedimentstruckturen die der Geologe zur Interpretation des Sedimentablageungsraumes benützt.
Die Rippel die Sie hier sehen, sind Wellenrippel welche in flachem Wasser entstanden. Ähnliche können Sie heute an
einem Sandstrand finden.
Wie selten sind Fährten wie diese?
Weltweit sind nur eine Handvol ähnlicher Vorkommen von Devonischen Tetrapodenfährten bekannt (siehe Zeittafel
Seite 15). Eine Fährte in Brasilien besteht aus nur einem Fussabdruck, zeigt jedoch mehr Detail der Zehen. Ein
zweiter Fundort in Schotland ist schlecht erhalten da die Fährte in sehr grobkörnigem Gestein ist. Die anderen
Fährten sind in Australien und haben alle viel weniger Fussabdrücke. Alle sind jünger als die Valentia Fährte. Es gibt
noch einige Abdrücke auf einem Pflasterstein, welche älter sein könnten, aber woher dieser Stein kommt ist ungewiss.
Wie hat sich das Wesen fortbewegt?
Die Spuren weissen darauf hin, dass das Tier “gegangen” ist und den Körper dabei Krokodilartig hin und her bewegte.
Es bewegte sich nahe am Boden, da eine Fährte eine zentrale Eintiefung besitzt die darauf hinweist, dass der Körper
teilweise durch den Schlamm geschleift wurde. Auch hat sie eine Zig-Zag Spur, die als Schwanzabdruck interpretiert
wird.
Wellenrippel und “Schiefrungsrippel”
Für den Geologen gibt es weitere Komplikationen, die es hier zu erwähnen gilt. Die Verschieferung der “Valentia
Slate Formation” während der herzynischen oder variszischen Gebirgsbildung (Orogenese) erzeugte auf manchen
Schichtflächen den Wellenrippel ähnliche Struckturen. Sie wurden durch die Deformation hervorgerufen. Können
Sie die beiden unterscheiden? Der äussere zum Meer hin gewandte Teil der Schichflächen ist der beste Ort, dies
zu untersuchen.
Warum gibt es keine Knochen oder Fossilien hier?
Die Umweltbedingungen in welcher Tetrapoden lebten waren sehr schlecht für die Erhaltung als Fossil. Alle
Tetrapoden welche möglicherweise auf dem Festland starben sind verwest und die Knochen verwittert. Jene die im
Wasser starben wurden wohl von anderen Tieren gefressen. Es ist jedoch möglich dass Tetrapodenknochen erhalten
blieben, aber noch nocht gefunden wurden. Hätte es zum Beispiel nach dem Ableben eines Tetrapoden ein
Hochwasser gegeben, so bestände die Möglichkeit, dass der Kadaver fortgespült und woanders einsedimentiert
wurde,bevor er verweste.
Viele Paläontologen haben das Gebiet um die Fährte abgesucht, jedoch keine Fossilreste gefunden, die mit der
Fährte in Verbindung stehen. Sollten solche gefunden werden, würde sie den wissenschaftlichen Wert der Fährten
sehr erhöhen.
Sie sagen die Fährte ist verkürzt – was meine Sie damit?
Schicht auf Schicht aus Silt und feinkörnigem Sand wurden von grossen Űberflutungen abgelagert um letztendlich
eine mächtige Schichtenfolge zu hinterlassen. Nach Ihrer Verfestigung (oder Diagenese) kamen die Schichten in den
randliche Einfluss der herzynischen Gebirgsbilgungsprozesse. Dies verursachte das seitliche Zusammendrücken
wodurch sich Minerale und Sedimentpartikel umorientierten und das Gesteinspaket in horizontaler Richtung ca. 40%
an Volumen verlor. Dies bedutet aber auch, dass die einzelnen Fusspuren heute viel näher zusammenliegen als zur
Zeit Ihrer Entstehung. Ursprüngliche Fussabdrücke wie die zur Rechten haben ihre Form in Abhängigkeit der
Druckrichtung des Zusammengedrücktwerdens verändert.
Sollten Sie irgendwelche Fossilien aud Valentia finden, benachrichtigen Sie dies Bitte dem “Geological Survey” oder
dem “National Museum of Ireland”. Machen Sie Bilder die mit der Post senden können, aber versuchen Sie nicht die
Fossilien zu bergen!
Wie ging das vor sich?
Es ist natürlich einfach zu sagen, dass die Fussabdrücke heute viel näher zusammenliegen, aber es ist ziemlich
kompliziert die Verformung der Gesteine zu verstehen. Die Deformation erfolgte in verschiedenen Abschnitten, die
vermutlich einen Zeitraum von mehreren Millionen Jahren umspannte.
Nach dem urspünglichen Wasserverlust der Sedimente während der Diagenese und mit Beginn der Deformation (auf
Grund der herzynischen Gebirgsbildung) haben sich Sedimentkörner und Minerale im Sediment umorientiert. Diese
Veränderungen während der Deformation ergaben die Schieferung (“slate cleavage)”. Eine Schieferfläche ist eine
Spaltfläche im Gestein, die of winkelig zur ursprünglichen Schichtfläche verläuft. In einförmigen feinkörnigen
Gesteinen wie der “Valentia Slate Formation” erlauben diese Schieferungsflächen das Gestein in dünne Platten oder
Schiefer zu teilen, welche ideal zum Dachdecken sind.
Ausser der Verschieferung wurden die Gesteine auch verfaltet. Das Zusammendrücken der Schichten erzeugt Falten.
Wenn Sie am nächsten bei der Fährte stehen und hinter sich schauen, können Sie eine Falte sehen. Hier wurden die
Schichten nach oben gefaltet, was der Geologe als Antikline bezeichnet. Diese Falte muss jedoch spät in der
Deformation entstanden sein, da die Schichtenverkürzung der Falte viel geringer ist als für das gesammte
Gesteinspaket. Auch war die Deformation nicht überall gleich und dünne Quartzgänge deuten lokal auf
Auseinanderziehen der Schichten hin.
Sie können sich den Vorgand der Faltung am einfachsten folgendermassen vorstellen. Das nächste Mal wenn Sie an
einem Tisch sitzen, schieben Sie das Tischtuch mit beiden Händen langsam zusammen und Sie erhalten Falten.
Zunächst nur wenige und weit ausseinanderliegend, jedoch mehr und mehr bei weiterem schieben. Vesuchen Sie es
mit einem dicken Leinentuch und dann mit einem Blatt Papier. Sie werden feststellen, dass je nach Material sich
unterschiedliche Falten bilden. Nun stellen Sie sich Gesteinsschichten vor. Auch hier erwarten Sie nun Unterschiede
in der Faltung je nach Dicke und Zusammensetzung der Gesteinsschichten.
Wie alt ist die Fährte?
Die Fährte ist ca. 385 Millionen Jahre alt. Sie entstand im mittleren Devon, einem Zeitabschnitt den der Geologe
“Givetian” nennt (Zeittafel Seite 15).
Woher wissen wir, wie alt die Fährte ist?
Etwas oberhalb in der Schichtenfolge in der die Fährte sich befindet, und damit etwas jünger, gibt es einen
vulkanischen Aschehorizont. Dieses vulkanische Gestein enthält geringe Mengen radioaktiver Minerale. Alle
radioaktiven Elemente zerfallen mit ganz regelmässiger Gesetzmässigkeit. Ihre Halbzeit ist bestimmt als jene Zeit die
es dauert dass die Hälfte des Elementes zu einem Anderen zerfällt. In Mineralen, die geeignete radioaktive Elemente
enthalten, können wir die Menge der Zerfallsprodukte messen und daraus den Kristallisationszeitpunkt des Minerales
errechnen. Diese Methode gibt ein recht genaues Alter für die vulkanische Asche mit 384+/- 0.7 Millionen Jahren. Da
die Fährte älter ist als die vulkanische Lage ist das geschätzte Alter von 385 Millionen Jahren ziemlich genau.
Wann ist die beste Zeit die Fährte zu besichtigen?
Falls möglich sollten Sie die Fährte am Morgen oder Abend eines sonnigen Tages besuchen. Zu dieser Zeit, wenn die
Sonne tief am Horizont steht, werfen die Abdrücke deutliche Schatten. Die Spuren sind recht unscheinbar und sind
nur dann deutlich zu sehen, wenn das Licht gut ist oder Wasser in den Abdrücken steht. Manchmal haben die
Abdrücke auch einen weissen Salzrand, wenn das Wasser des Meeres aus Ihnen verdunstet ist. Verschiedene Teile
der Fährte sind besser mitten im Morgenlicht (rechts), andere besser im Abendlicht zu sehen (unten).
Die Welt des Devon
Die Welt war im Devon sehr anders als heute (Abbildung Seite 12). Es gab keine Säugetiere und die Dinosaurier gab
es auch für lange Zeit noch nicht (Zeittafel Seite 15). Pflanzen wie z.B. Schachtelhalme, “club mosses” und Farne
begannen das Land zu erobern und auch Insekten erschienen erstmals. Die Sandsteine von Kerry ist ein Dokument
einer Landschaft, das von grossen Flüssen geprägt wurde. Die Flüsse flossen von einer Gebirgskette im Norden und
überfluteten gelegentlich eine Küstenebene.
Wo befand sich Irland in dieser Zeit?
Irland liegt heute auf der nördlichen Halbkugel, aber vor 385 Millionen Jahren lag es in den Tropen der südlichen
Halbkugel. Es war Teil eines grossen “Superkontinents”. Die Paläogeographische Rekonstruktion (siehe Seite 13)
zeigt, dass die Lage ähnlich war wie etwas früher im Devon, mit einem offenen Ozean im Südwesten.
Wie sah die Umwelt aus?
Wir können natürlich darüber spekulieren wie es zur Zeit des Tetrapoden aussah, aber nach 385 Millionen Jahren
können wir niemals sicher sein. Ausgebildete Geologen können einen gewissen Teil aus Hinweisen aus den
Gesteinen entnehmen. Unterschiedliche Struckturen und Merkmale werden unter unterschiedlichen Umwelteinflüssen
geformt. Die Gegenwart ist der Schlüssel zur Vergangenheit und das studieren von Umweltprozessen und
Entwicklungen helfen uns die vergangenen Welten zu interpretieren.
Als der Tetrapode seine Fährte hinterliess geschah dies auf frischem Sediment, das von einer Schichtflut auf einer
Küstenebene abgelagert wurde. Ein vergeichbares heutiges Ereigniss sind vielleicht die Űberflutungen in
Bangladesch, wo grosse Gebiete periodisch überflutet werden. Die Geologie der Schichten zeigen, dass es wenige
Fluss-kanäle gab, dass jedoch sedimentreiche Űberschwemmungen Schicht auf Schicht von Schlamm, Silt und Sand
ablagerten. Wenn man sich das Schichtenpaket anschaut muss man sich vorstellen, dass jede Schicht von wenigen
cm bis einigen 10cm ein Űberflutungsereigniss birgt. Es ist heute unmöglich eine genaue Abfolge dieser
Űberflutungen zu erklären; waren sie jahreszeitlich, jährlich oder nur sporadisch mit Trockenzeiten von mehreren
Jahren dazwischen?
Die Karte auf Seite 14 zeigt wie Land und Meer zur Zeit der Fährtenbildung vermutlich verteilt war. Eine Küstenebene,
die Munster bedeckte wurde periodisch von grossen Flüssen überflutet, die von den Bergen im Norden flossen. Diese
Berge waren möglicherweise so hoch wie die heutigen Alpen.
Sollten Sie mehr über die Fährte und die aufregende Evolutionsgeschichte lesen wollen, die hier auf Valentia
als “Schnapschuss” vorliegt, haben wir im folgenden einige wissenschaftliche und populär wissenschaftliche
Veröffentlichungen aufgelistet,
Clack, J.A. 2002. Gaining Ground. Indiana University Press, 369 pages.
Higgs, K. 1998. "The Rock of the Hooves". Journal, Cork Geological Association, 1, 17-18.
Rogers, D.A. 1990. Probable tetrapod tracks rediscovered in the Devonian of N Scotland. Journal of the Geological Society, London, 147, 746-748.
Russell, K.J. 1978. Vertebrate fossils from the Iveragh Peninsula and the age of the Old Red Sandstone. Journal of Earth Sciences, Royal Dublin
Society, 1, 151-162.
Stössel, I. 1995. The discovery of a new Devonian tetrapod trackway in SW Ireland. Journal of the Geological Society, London, 152, 407-413.
Stössel, I. 2000. Frühe Tétrapoden: Kontroverse Spurenfossilien. Viertaljahrsschrift der Naturforschended Gesellschaft in Zürich, 145/1, 31-40.
[in German but with English abstract and figure captions]
Warren, A., Jupp, R. and Bolton, B. 1986. Earliest tetrapod trackway. Alcheringa, 10, 183-186. [This is about a trackway in Australia which may be
older than Valentia, but is on a paving slab]
Williams, E.A., Sergeev, S.A., Stössel, I. and Ford, M. 1997. An Eifelian U-Pb zircon date for the Enagh Tuff Bed from the Old Red Sandstone of the
Munster Basin in NW Iveragh, SW Ireland. Journal of the Geological Society, London, 154, 189-193.
Williams, E.A., Sergeev, S.A., Stössel, I., Ford, M. and Higgs, K.T. 2000. U-Pb zircon geochronology of silicic tuffs and chronostratigraphy of the
earliest Old Red Sandstone in the Munster Basin, SW Ireland. In: Friend, P.F. and Williams, B.P.J. (eds). New Perspectives on the Old Red
Sandstone. Geological Society, London, Special Publications, 180, 269-302.
Westenberg, K. 1999. The rise of life on Earth, from fins to feet. National Geographic 195: 114-127.
Zimmer, C. 1998. At the Water’s Edge. Macroevolution and Transformation of Life. The Free, Press, New York, 290 pages.
Sites Internet
http://www.gsi.ie/Education/Sites_Walks_Field+Trips/Valentia+Island.htm
http://www.ucc.ie/en/geology/Museum/
http://indigo.ie/~cguiney/dinosaur.html
http://www.ucmp.berkeley.edu/vertebrates/tetrapods/tetraintro.html
http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/alabaster/A1049951
http://corkgeology.homestead.com/icga6.html