Paläontologische Forschung: Fragen von Leben und Tod

Sie schauen fossilen Fledermäusen ins Ohr oder untersuchen mit Hightech-Instrumenten die Zähne von Ur-Affen. Doch was bringt die Paläontologie? Im Senckenberg, einem der größten Naturkundemuseen der Republik, wagte sich Frank Patalong unter die Forscher.

Präparation und Forschung: Hinter den Kulissen der Messel-Forschung Fotos
Mario Tama/Getty Images/AFP

Frankfurt - Sie muss gleich weg, deshalb die Eile, sagt Renate Rabenstein und klickt sich durch eine Präsentation mit Bildern von Expeditionen und Ausgrabungen, Tomografie- und Röntgenaufnahmen, Schautafeln und komplexen Erklärungen. Hinter ihr sitzt Jörg Habersetzer, federführend beim Gros der so schnell präsentierten Studien. Jahre der Arbeit in Minuten. Es geht um Fledermäuse, und beiden ist die Begeisterung fürs Thema anzumerken - egal, ob es um lebende oder seit 47 Millionen Jahre tote Tiere geht. Der Vergleich, die Analyse und Schlussfolgerung daraus sind ihr Geschäft.

Wir sitzen im Senckenberg-Museum, oder genauer: In den Räumen dahinter. Dort, wo die Labore und Röntgenräume, die Archive und Magazine sind. Da also, wo man normalerweise nicht hinkommt. "Eigentlich", sagt Habersetzer, "sind nicht diese Gebäude hier der Annex, sondern das Museum ist der Anhang: Wir sind in erster Linie ein Forschungsinstitut."

Wer Senckenberg hört, hat meist das Museum im Sinn. Neben dem in Berlin ist es das größte Naturkundemuseum der Republik, und für den Besucher bietet es auch ein ähnliches Erlebnis. Kinder lieben es wegen der Saurier in der ersten Halle, wegen der vielen ausgestopften Tiere. In den letzten Jahren ist viel getan worden, die Sammlung mit Informationen zu unterfüttern. Wer will, lernt viel über Geologie und Evolution und heutige Biodiversität. Im Messel-Raum warten die interessantesten Fossilien der Sammlung, frühe Säuger des Eozän. Die Senckenberg-Gesellschaft betreibt in der Grube Messel eigene Grabungen. Aber Messel ist nur ein kleiner Teil ihrer Aktivitäten.

Allein im Frankfurter Museum werden Zehntausende Exponate aus 32 thematischen Sammlungen ausgestellt. In den Räumen dahinter aber lagern Millionen weitere. Sie sind Gegenstand fortlaufender Forschungen: Rund 600 Leute, sagt Jörg Habersetzer, arbeiten derzeit für die Forschungsgesellschaft - in sechs Forschungsinstituten und drei Museen. Was tun die da?

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18  Bilder
Fossilien: Die Stars von Messel
Hightech-Forensik am Fossil

Sandra Engels ist eine davon und beschäftigt sich zurzeit mit Zähnen. Und zwar ziemlich berühmten: Sie arbeitet daran, das vollständige Gebiss - die "Bezahnung", wie sie sagt, - von Darwinius masillae alias Ida zu rekonstruieren. Ida ist zurzeit das berühmteste der Messel-Fossilien, ein früher Primat, der zahlreiche Fragen aufwirft über die Stammesgeschichte der Säugerordnung, zu der auch wir gehören.

Ida liegt, als Leihgabe aus Oslo, griffbereit in einem Archivschrank in der Nähe ihres Schreibtisches. Im Laufe der Präparation hat man das Fossil haltbar gemacht, indem man es in einem Kunstharz präservierte. Wer sich nun näher damit beschäftigen will, braucht modernes Gerät.

Das steht in einem Raum in einem anderen Stockwerk. Die schwere Schiebetür trägt das Röntgen-Warnzeichen, drinnen steht ein Aufbau, der mikrotomografische und Detailröntgenaufnahmen ermöglicht. Die Maschinerie ist weich gelagert, um selbst noch die Vibrationen vorbeifahrender Pkw abpuffern zu können. "Wir brauchen das", erklärt Jörg Habersetzer, "weil eine Aufnahme bei den Auflösungen, die erforderlich sind, Stunden dauern kann."

Was dabei herauskommt, sind Röntgenbilder und Tomografien enormer Schärfe und Größe. Habersetzer hat so fossilierten Fledermäusen in die Innenohren geschaut: Seine vergleichenden Studien über den Cochlea-Aufbau fossiler und lebender Fledermäuse haben wichtige Erkenntnisse über den Echoortungsflug der Flugsäuger gebracht, aber auch über die Funktionsweise der Cochlea im Allgemeinen. Sandra Engels schaut nun Ida aufs Gebiss und Urpferden ins Gehirn - ihre Spezialität ist die virtuelle Rekonstruktion.

Grube Messel - Deutschlands Fenster ins Eozän
Was ist so besonders an Messel?
Die Grube Messel bei Darmstadt gehört seit 1995 zum Weltnaturerbe: Sie zählt zu den wichtigsten und ergiebigsten Fossilienfundstellen der Welt. Nirgendwo sonst werden so viele erstklassig erhaltene Fossilien früher Säuger gefunden.

Eineinhalb Millionen Jahre lang lagerte sich im Messel-See das fossilführende Sediment auf bis zu 130 Meter Dicke ab. Die ersten zwanzig, dreißig davon baute man ab, bevor begriffen wurde, dass nicht der Stein selbst wertvoll war, sondern das, was darin verborgen ist: Es ist vielleicht nicht der im finanziellen Sinne kostbarste, aber der möglicherweise bedeutenste Naturschatz dieses Landes. Messel ist eine Enzyklopädie des Lebens im Eozän, der Zeit vor 47 Millionen Jahren. Es war die Zeit, in der die Weichen gestellt wurden für den Siegeszug der Säugetiere. Es gibt kaum einen Ort auf der Welt, an dem wir mehr über diese spektakuläre Fauna des Eozän erfahren, als in dem kleinen Steinbruch in der Nähe von Darmstadt.
Wie kam es dazu?
Es ist eine bis heute nicht vollständig verstandene Suppe, die die Natur in Messel braute und darin Pflanzen und Tiere in beispielloser Qualität konservierte. Man weiß heute, dass Messel vulkanischen Ursprungs ist: Der See liegt im Krater eines sogenannten Maar-Vulkans, wie man sie etwa auch aus der Eifel kennt. Als er noch aktiv war, waren Ausgasungen also wahrscheinlich. Man hat Hinweise darauf, dass tiefere Wasserschichten nicht nur sauerstofflos, sondern toxisch gewesen sein mögen - eine Falle für Fische, Amphibien und Reptilien. .

Man weiß auch, dass die Umstände, unter denen eineinhalb Millionen Jahre lang Tiere und Pflanzen am Seegrund fossilierten, nahezu ideal waren. Die Sedimente des längst verschwundenen Regenwald-Sees, der als natürliche Falle immer wieder unzählige Lebewesen tötete oder zum nassen Grab verendeter Tiere wurde, haben im hessischen Boden einen unermesslichen Fossilienschatz konserviert.
Was ist so besonders an den Messel-Fossilien?
Ihr nahezu einmaliger Erhaltungszustand: Messel-Fossilien findet man meist am Stück. Es ist, als habe die Natur Fotos und Skulpturen gemacht von ihren Werken. Von Urpferd, Krokodil, Fledermäusen und Schlangen, von Schuppen- und Beuteltieren und Ameisenbären, aber auch von Affen und Vögeln, Nagern und Kleinräubern, Insekten und Käfern, bei denen sogar die Farben erhalten sind.

Selbst feinste Strukturen sind sehr häufig noch zu erkennen: Federn mit jeder einzelnen Faser, Fell mit Abdrücken einzelner Haare. Hautstrukturen, sogar einzelne Zellen sind konserviert. Bei vielen der größeren Fundstücke findet sich in den Mägen noch die letzte Mahlzeit. Messel-Fossilien sind darum wie reichhaltige Datenspeicher, die nicht nur über die Tiere selbst viel aussagen, sondern auch über deren damalige Umwelt, vom Klima bis zur Details ihrer jeweiligen Biotope.

Und natürlich über die Stammesgeschichte der gefundenen Tiere: Ihr Erhaltungszustand macht durch moderne, oft aus de Medizin entlehnte Untersuchungsmethoden selbst detaillierte anatomische Vergleiche möglich.
Wo kann man sich Messel-Fossilien ansehen?
An vier Orten in Deutschland:

  • Senckenberg Naturmuseum Frankfurt a.M. (www.senckenberg.de)
  • Hessisches Landesmuseum Darmstadt (www.hlmd.de, zurzeit wegen Renovierung geschlossen!)
  • Besucherzentrum Grube Messel (www.grube-messel.de, kleine Ausstellung mit Fossilien, dazu Erklärungen zur Grube, Grubenführungen inklusive)
  • Museumsverein Messel (www.messelmuseum.de, die ehrenamtlich organisierte Wiege der Messelforschung: klein, aber verdienstvoll)
  • Frank Patalong
    Und nicht nur bis zu dem Punkt der Makroaufnahme der fossilen Strukturen, sondern darüber hinaus: Sie zeigt am übergroßen Bildschirm, auf dem ein Backenzahn von Ida zu sehen ist, was da heute möglich ist. Ihre Hand führt dabei eine Art Stift, der über einen Hebelarm mit einem Steuergerät verbunden ist, das zweiwegig wirkt: Sie steuert damit zum einen die Bildschirmwerkzeuge, mit denen sie Unebenheiten und Beschädigungen virtuell ausbessert. Zum anderen gibt der Stift ihr ein Force-Feedback zurück, wie Videospieler das von Controllern kennen: Er gibt die sensorischen Reize bei Berührung der virtuellen Oberflächen wieder. Es ist, als bearbeite man wirklich einen riesigen Zahn. Wenn man will, kann man am Ende per 3-D-Druck ein physisches, absolut genaues Modell davon erstellen.

    Ist das alles relevant?

    Aber wozu das alles?

    Es gibt mehrere Antworten darauf. "Um den historischen Ablauf der Evolution nachzuvollziehen", sagt Sonja Wedmann, Leiterin der Senckenberg-Forschungsstation in Messel. "Um das Biotop zu rekonsturieren", meint Renate Rabenstein: Die Erschließung selbst winziger, organischer Details erlaubt Rückschlüsse auf Ernährungsweise, Umwelt und Verhalten - der toten wie der lebenden Tiere.

    Paläontologie, von vielen als "Dino-Kunde" belächelt, hat in den letzten zweihundertfünfzig Jahren einen erheblichen Teil zum heutigen Weltverständnis beigetragen - vor ihr glaubte man an Eden, Schöpfung und Sintflut. Es waren die biologischen Erkenntnisse Darwins und die geologisch-paläontologischen Erkenntnisse Cuviers, Owens, Marshs und anderer, die Schluss machten mit den naiv-religiös geprägten Vorstellungen von der Welt.

    Heute liefert sie wichtige Beiträge zum Verständnis von Evolution, Ökologie und Klimawissenschaft, zu den Rückkoppelungen zwischen Bio- und Geosphäre - in Zeiten massiver, von Menschen induzierter Veränderungen ist das höchst relevant. Paläontologie dokumentiert, was mit dem Leben geschieht, wenn sich Umwelt und Lebensumstände ändern. Wo Klimatologen mit Modellen rechnen, können Paläontologen zeigen, was etwa Veränderungen der Konzentration von Treibhausgasen bewirken können.

    Und selbst für diejenigen, die Forschung am liebsten immer nur zweckbestimmt sehen, gibt Paläontologie Antworten: Wer die Biotope früherer Äonen nicht versteht, weiß auch nicht, was er im Boden zu erwarten hat. Ölsuche beispielsweise wäre noch immer ein Glücksspiel.

    Eigentlich aber sind solche Rationalisierungen überflüssig. "Um zu lernen", beantwortet Habersetzer die Sinn-Frage und fügt noch etliches hinzu - aber schon das reicht ja. Wissen ist ein Wert in sich.

    Über eine gesicherte Tür komme ich ins Museum zurück und lande in einem Teil der historischen Sammlung. In alten Apothekerschränken stehen mit Äther gefüllte Gläser, in denen seit mehr als hundert Jahren blasse Embryonen der verschiedensten Lebewesen schwimmen, Jungtiere verschiedener Spezies. Verblüffend viele sehen sich in diesen Stadien ähnlich: Es ist nicht lange her, dass wir so etwas mit leichtem Grausen nur bestaunen konnten.

    Dass wir heute Antworten haben, liegt auch daran, dass Museen Hinterzimmer haben, in denen Paläontologie eben mehr ist als "nur" die Beschäftigung mit den Überbleibseln vergangener Zeiten.

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    Ausgrabungen in Messel: Lesen im Ölschiefer

    Wo man Messelfossilien zu sehen bekommt
    Senckenberg Naturmuseum Frankfurt a.M.
    Die größte Sammlung von Messel-Fossilien, von denen etliche in einem eigenen kleinen Saal ausgestellt sind. Senckenberg ist eines von zwei Instituten, die in Messel Grabungen ausführt und Forschung betreibt. Öffnungszeiten, Preise etc. über die
    Webseite: www.senckenberg.de

    Hessisches Landesmuseum Darmstadt
    Zweitgrößte Sammlung, die ebenfalls auf eigenen Ausgrabungen und Forschungen in Messel beruht. Die Ausstellung ist aufgrund umfassender Bau- und Sanierungsarbeiten voraussichtlich bis 2013 geschlossen.
    www.hlmd.de

    Besucherzentrum Grube Messel
    Informationen zur Industrie- und Naturgeschichte der Grube Messel, dazu Ausstellungsteile, darunter eine "Schatzkammer" mit Messel-Fossilien. Zu angekündigten Terminen kann man den Präparatoren der Senckenberg-Gesellschaft hier bei der Arbeit zusehen. Im Eintrittspreis eingeschlossen sind Führungen durch die Grube selbst, soweit das wettertechnisch möglich ist.
    www.grube-messel.de

    Museumsverein Messel
    Mit dem Engagement der örtlichen Hobby-Paläontologen begann die Messel-Forschung, die Rettung der Grube wäre ohne sie kaum möglich gewesen. Sie auch entwickelten die ersten Konservierungsverfahren für Messel-Fossilien, von denen sie einige im kleinen Fossilien- und Heimatmuseum, in dem sich alles um die Grube dreht, zeigen können.
    www.messelmuseum.de

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    Entstehung der Grube Messel: Und es hat Bumm! gemacht

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