Riesige Baumstruktur aus der Zeit bevor Bäume existierten

Die riesige Fossile Prototaxitesist ein ausgestorbener Organismus, ein etwa 400 Millionen Jahre altes Rätsel aus dem Devon, das gemäß einem neuen Fund noch älter sein soll und bereits im späten Silur-Zeitalter vor 420 Millionen Jahren existierte. Diese Fossilien ähneln einem Baumstamm, doch ist dieser Organismus entstanden als es Bäume noch gar nicht gab. Deshalb ist die systematische Zugehörigkeit umstritten. In den neuesten Arbeiten wird Prototaxites als riesige Flechte oder als Pilz interpretiert. Jedoch zeigt das Fossil Im Querschnitt konzentrische Ringe unter gelegentlichem Einschluss von pflanzlichen Resten, die auf ein nicht kontinuierliches Wachstum hindeuten. Die stabilen Kohlenstoff-Isotope Werte sind vergleichbar mit denen der Pilze, aber die Fossilien zeigen nicht deren Strukturen. Dieses Mysterium hat über Jahrzehnte hinweg Diskussionen ausgelöst, da es nicht in den Stammbaum der Evolution einzuordnen ist, aber in diesen unbedingt integriert werden muss, um Evolution glaubhaft zu machen.

Bisher wurde das Fossil von vielen Fossilfundstellen aus dem Unterdevon auf fast allen Kontinenten gefunden, war aber schon im Silur nachweisbar. Es war mit einer rekonstruierten Höhe von bis zu knapp 9 m und einem "Stammdurchmesser" bis zu 1 m der höchste und größte Organismus unter den damaligen auf dem Land lebenden Organismen. Das Devon ist als Zeitalter der Fische bekannt. So erschien der Quastenflosser, der heutzutage noch unverändert munter in den Ozeanen umher schwimmt, neben Lungenfische erstmals vor etwa 400 Millionen Jahren. Im Oberdevon entstanden die ersten geflügelten Insekten und erst gegen Ende des Devons treten die ersten Landwirbeltiere (Tetrapoda) auf. Aber im Devon sollen sich schon Landpflanzen (Farne. Moose, Pilze) verbreitet haben, da noch keine Pflanzenfresser existierten. Prototaxites war der höchste und größte Organismus unter den damaligen auf dem Land lebenden Organismen.

Bei Wikipedia kann man über die Geschichte der Interpretation von Prototaxites kontroverse Ansichten nachlesen:
Als Dawson (1879) das Fossil erstmals beschrieb, interpretierte er es als eine fossile Gattung der Nacktsamer aus der Verwandtschaft der Eibe. Daher auch der Name Prototaxites. Später wurde es als Codiacee (Grünalge) uminterpretiert. 1979 wurde das Fossil dann als Braunalge interpretiert. 2001 erfolgte eine Deutung als riesiger Holobasidiomyceter Pilz durch Hueber (2001). Selosse deutete dann die von Hueber präsentierten Befunde um und kam zum Ergebnis, dass Prototaxites eher eine Flechte war. 2007 brachten Boyce et al. neue Argumente für die Interpretation als Pilz.

Kopiert aus Dawson (1888) "The Geological History of Plants", New York, S. 290.

Aber aktuell schrieb Kevin Boyce, Assistenz-Professor in Geophysical Sciences an der University of Chicago im Fachjournal »American Journal of Botany«:
Egal, welches Argument vorgebrachten Argument vorgebracht wird, ist dieses verrückt, denn ein mehrere Meter hoher Pilz oder eine Alge geben keinen Sinn.

Es gibt einige seltsame Faktoren bei Prototaxites–Fossilien. Neben den Kohlenstoffwerten, die auf Pilze hindeuten, obwohl keine Pilzstrukturen zu erkennen sind, wurden Hinweise auf Heterotrophie gefunden. Also besaß Prototaxites bereits die Eigenschaft von Lebewesen oder Zellen, um den zum Aufbau ihrer Substanz benötigten Kohlenstoff aus bereits synthetisierten organischen Verbindungen zu beziehen. Die Heterotrophie steht im Gegensatz zur Autotrophie, bei der der Kohlenstoff aus anorganischen Quellen bezogen wird. Letzteres trifft vor allem auf Photosynthese betreibende Primärproduzenten (insbesondere Pflanzen) zu, deren Kohlenstoffquelle das Kohlendioxid ist.

Dr. Linda Graham – eine Expertin für den evolutionären Ursprung der Landpflanzen an der University of Wisconsin – und ihre Kollegen glauben, dass sie dieses seit langem bestehende Rätsel gelöst haben:
Strukturelle Vergleiche sollen zeigen, dass es sich um Matten der Lebermoose handelt, die eine Abteilung der Pflanzen darstellen. Graham vermutet, dass Prototaxites durch Matten von Lebermoosen entstand, die durch Wind- und Wasserbewegung sowie Gravitationseinfluss auf mechanischem Wege zu Rollen geformt wurden. Die Autoren testeten ihre Hypothese durch die Behandlung von Marchantia polymorpha in einer klimatisch von Vulkanaktivität geprägten warmen Umgebung, die typisch für die im Devon herrschenden Lebensbedingungen von Prototaxites Fossilien ist. Graham und ihre Kollegen untersuchten die mixotrophe Fähigkeit von Marchantia polymorpha, also die Fähigkeit, sowohl Kohlendioxid zu assimilieren als sich auch von organischen Stoffen zu ernähren. Deshalb ließen sie Marchantia polymorpha in einem Glucose-basierten Medium wachsen und untersuchten, ob aus dem Substrat Kohlenstoff gewonnen werden kann. Die strukturellen und physiologischen Studien haben gezeigt, dass die fossilen Prototaxites und die moderne Lebermoos Marchantia viele Gemeinsamkeiten haben in ihrer äußeren Gestalt, der innere Anatomie und Ernährung.

Brunnenlebermoos (Marchantia polymorpha)

Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass die Lebermoose die Möglichkeit einer mixotrophen Ernährung haben, wenn Glucose vorhanden ist, und dass Mixotrophie und/oder das Vorhandensein von Cyanobakterien während des Wachstums für die stabilen Kohlenstoff-Isotope verantwortlich sein könnte, die Prototaxites erhalten. Durch diese Untersuchung soll die Hypothesen gestützt werden, dass mikrobielle Verbände und Mixotrophie alte Pflanzenmerkmalen sind, anstelle denjenigen, die sich vor kurzem entwickelt haben.

Quelle: http://www.amjbot.org/cgi/content/full/97/2/268