Kambrium: Unterkambrium

Die Landmassen der Erde bilden fünf große Kontinentalschollen (Kratone): Laurentia, den Europäischen Kraton, den Sibirischen Kraton, den Ostasiatischen Kraton und den riesigen Südkontinent Gondwana.

Meerestiere lagern zunehmend mineralisierte Hartteile als Stützelemente in ihre Zellverbände ein. Zugleich beginnen einzelne Tiere, Calciumcarbonat (Kalk) zum Bau von Stütz- und Schutzskeletten zu verwenden. Geologisch setzt mit dieser »Biokalzifikation« in großem Maßstab die Riffbildung ein.

Als erste Vertreter der Foraminiferen, einer Klasse einzelliger Urtiere, die noch heute weit verbreitet ist, erscheinen die bis zu mehrere Zentimeter langen Fusuliniden mit kompliziert aufgebauten spindelförmigen Gehäusen. Viele Arten der Foraminiferen stellen im Unterkambrium und auch in späteren Erdzeitaltern wichtige Leitfossilien.

Die frühesten Vertreter der Chordatiere treten auf; diese fischähnlichen Lebewesen, deren auffälligstes Skelettmerkmal das Fehlen eines Gesichtsschädels ist, gehören zur Überklasse der Kieferlosen (Agnatha).

Die Erdatmosphäre enthält rund 2% freien Sauerstoff (heute 21%). Während die Entfaltung der Meeresfauna dadurch gefördert wird, reicht dieser Anteil für die Entwicklung von Leben auf dem Festland nicht aus.

Kalkalgen mit echten Zellkernen treten vermehrt auf. Die Kalkabscheidung geschieht entweder innerhalb der Zellwände (organische Kalkbildung) oder an der Oberfläche der Pflanze (Übersättigungskalk). Bei den frühen im Meerwasser lebenden Kalkalgen dominiert der erste Mechanismus.

In den Schichten des Burgess-Schiefers im südlichen Britisch-Kolumbien (Kanada) fossilisieren einfache Vor- oder Frühformen der Gliederfüßer in Gestalt der Onychophora. Es sind wurmförmige Meeresbewohner mit stummelförmigen Scheinfüßchen, die bis zu 25 cm lang werden. Verwandte Arten leben noch heute im Unterholz tropischer Wälder.

Es herrscht eine geomagnetische Periode, während der die Magnetpole der Erde gegenüber den heutigen Verhältnissen vorwiegend verkehrt (revers) liegen.

Aus einem wenig differenzierten »Urmollusk« entwickeln sich die verschiedenen Weichtiergruppen (Mollusken). Im Unterkambrium sind sie sicher bereits mit drei Klassen vertreten: Den Schnecken, den Muscheln und der primitiven Klasse Monoplacophora (»Einplattenträger«). Alle drei Klassen besitzen feste Schalen. Fossil sind die Monoplacophoren bis ins Perm (vor rund 245 Mio.) nachgewiesen.

Die Schwämme (Porifera) sind mit drei Klassen (Gemeinschwämme oder Demospongea, Hyalospongea und Kalkschwämme oder Calcispongea), zu denen insgesamt bereits neun Ordnungen zählen, in den Meeren vertreten. In Europa und Kanada treten massenhaft Meeresschwämme der Ordnung Lyssakida (Klasse Hyalospongea) mit Skelettnadeln aus Kieselsäure auf.

Weit verbreitet sind in den Meeren die einzelligen Strahlentierchen (Radiolarien) mit den Unterordnungen Spumellina und Nassellaria. Sie treten in so grossen Mengen auf, dass ihre fragilen Kieselsäureskelette größere Gesteinsablagerungen (Radiolarite) bilden.

Aus der Ordnung der Würmer bevölkern neben den schon im Oberproterozoikum (900–590 Mio.) aufgetretenen Ringelwürmern (Annelida) jetzt auch Pfeilwürmer (Chaetognatha) und Spritzwürmer (Sipunculida) die Meere. Alle stellen eigene Stämme mit zahlreichen Arten dar. Sie leben im weichen Bodensubstrat und hinterlassen oft vielfältige fossile Kriechspuren. Die Ringelwürmer sind besonders zahlreich durch die Klasse der Meeresborstenwürmer (z.B. Familie Serpulidae) vertreten.

Erste Stachelhäuter (frühe Verwandte der Seeigel und Seesterne) entwickeln sich. Zunächst erscheint der Unterstamm Echinozoa. Er umfasst später die Seeigel, um diese Zeit aber fünfstrahlig symmetrische, scheibenförmige bis hoch gewölbte Organismen.

Drei Unterstämme der Gliederfüßer entwickeln sich: Trilobitenförmige (Trilobitomorpha), Fühlerlose (Chelicerata) und Krebse (Crustacea). Wohl gegen Ende des Unterkambriums erscheinen die Schwertschwänze (Xiphosura), eine Unterklasse der Fühlerlosen. – Innerhalb der Überklasse Trilobitomorpha entstehen die eigentlichen Trilobiten (Dreilapper), die bereits im Erdaltertum rund 1500 Gattungen mit weit über 100 000 verschiedenen Arten ausbilden. Viele von ihnen gelten als wichtige Leitfossilien.

In den Meeren leben möglicherweise bereits jetzt erste einfache Formen von Steinkorallen, Vertreter der Nesseltier-Unterklasse Zoantharia. Im weiteren Verlauf des Kambriums entwickeln sie sich zu bedeutenden Riffbildnern.

Die Armfüßer (Brachiopoden) entwickeln sich rasch. In den Meeren treten bereits sechs verschiedene Ordnungen auf, von denen eine das Kambrium nicht überlebt und je eine im Ordovizium (500–440 Mio.), Devon (410–360 Mio.) und Perm (290–250 Mio.) ausstirbt.

Im Stamm der Hohltiere (Coelenterata) erscheinen große Medusen (Klasse Scyphozoa) mit heute bis zu zwei Metern

Schirmdurchmesser. Fossil nachgewiesen sind die Quallen vor allem aus dem Gebiet Mitteleuropas. Zum selben Stamm gehört die Klasse der Hydrozoa, die allerdings erst im Mesozoikum vor 250 Jahrmillionen überlieferungsfähige Skelette herausbildet.

Während des Unterkambriums nehmen die Zahl und die Größe mineralischer Lagerstätten, die durch Mitwirkung von Lebewesen entstanden sind (sie sind »organogen«), explosiv zu.

In den Meeren der Normandie, Sardiniens, der Sierra Morens Spaniens, der Sahara und Marokkos, Chinas, Sibiriens, Nordamerikas und Australiens leben Mitglieder des eigenständigen Tierstammes der Archaeocyathiden mit meist konischen, becherförmigen Kalkskeletten. Sie sehen aus wie Übergangsformen zwischen Schwämmen und Korallen und können gesteinsbildend wirken.

Eine Phase der Faltengebirgsbildung, die so genannte assyntische Orogenese, spielt sich ab. Sie umfasst Gebirge in Sibirien, West- und Mitteleuropa.

Verbreitet sind in flachen Meeresgebieten die so genannten Calyptoptomatida, eine Klasse bilateral symmetrischer Tiere mit konischem Kalkgehäuse von meist dreieckigem Querschnitt. Sie stehen den Weichtieren nahe. Sie sterben im Perm (290–250 Mio.) aus.

In den Meeren leben Vertreter des Tierstammes der Conodontentiere, dessen systematische Verwandtschaft ungeklärt ist. Fossil erhalten sind von ihnen die Conodonten, zahn- bis kammförmige Gebilde, die wohl lediglich die Kopfregion des Tieres darstellen und möglicherweise zu einem Kiemenapparat gehören.

Die so genannte baikalische oder cadomische Gebirgsbildung in Nordfrankreich ereignet sich.

Es herrscht eine geomagnetische Periode mit vorwiegend »normaler« (also den heutigen Verhältnissen entsprechender) Polung.

Erste fragmentarische Funde weisen darauf hin, dass mit der Klasse der zu den Kieferlosen (Agnatha) gehörenden Pteraspidomorpha, einfachen Fischen, bereits erste Wirbeltiere in den Meeren leben. Sie zeichnen sich u.a. durch einen kräftigen Kopfpanzer und meist paarige äußere Nasenöffnungen aus.