Willkommen zu einer neuen Folge von Einschlafen mit Natur,
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durchs Universum oder Wissensreise durch die
Geschichte? Stell dir einen Wald vor,
irgendwo an der Küste eines warmen, Flachen Meeres.
Die Luft ist feucht, schwer durchzogen vom harzigen Geruch
riesiger Nadelbäume. Eine kleine Mücke setzt sich auf
die Rinde eines Baumes, der vor Hitze und einer Verletzung im
Stamm dicke, klebrige Tropfen ausschwitzt sie bleibt haften,
sie zappelt, und während sie versucht, sich zu befreien,
fließt weiteres Harz nach, umhüllt sie, schließt sie ein.
100000000 Jahre später liegt diese Mücke auf dem Tisch einer
Forscherin in München, eingebettet in ein Goldgelbes,
fast durchsichtiges Stück Bernstein.
Und sie sieht aus, als wäre sie gestern dort hineingefallen,
Borsten, Facettenaugen, der feine Saugrüssel, sogar der
letzte Rest einer Blutmahlzeit im Hinterleib, alles ist da.
Bernstein ist die vielleicht stillste Form der Zeitreise, die
unser Planet zu bieten hat, und genau dieser Stille wollen wir
heute nachgehen. Langsam, gründlich, ohne Eile.
Bernstein ist fossiles Baumharz, und das ist wichtig, denn es
trennt ihn von gewöhnlichen Versteinerungen, wenn Knochen
oder Schalen fossilieren, werden sie über Millionen Jahre durch
Mineralien ersetzt, das ursprüngliche Gewebe
verschwindet, übrig bleibt ein steinerner Abdruck.
Bernstein dagegen ist selbst noch ein Stück organischen
Ursprungs. Er entsteht, wenn Bäume Harz
absondern, oft als Reaktion auf Verletzungen, Pilzbefall oder
Insektenfraß. Dieses Harz polymerisiert ei,
esst Uninis, härtet aus, verliert flüchtige Bestandteile
wie Terpene und wird über lange Zeiträume und unter Druck zu
einem stabilen, glasartigen Material.
Geologen unterscheiden dabei zwischen jüngerem Kopal, der
einige 1000 bis wenige Millionen Jahre alt ist und noch leicht
klebrig sein kann, und. Und echtem Bernstein, dessen
Polymerisation vollständig abgeschlossen ist.
Der Übergang ist fließend, was die Datierung mancher Funde
erschwert. Mineralogisch zählt Bernstein zu
den organischen Mineraloiden er ist amorph, also ohne
Kristallgitter, hat eine Mooshärte von etwa 2 bis
zweieinhalb und eine sehr geringe Dichte zwischen 104 und
1 10 Gramm pro Kubikzentimeter. Genau diese Dichte ist der
Grund, warum Bernsteinstücke an der Ostseeküste aus dem Wasser
aufsteigen und an die Strände gespült werden.
Sie schwimmen in Salzwasser knapp unter der Oberfläche, die
ältesten bekannten Bernsteine stammen aus dem Karbon, sind
also über 300000000 Jahre alt, doch sie enthalten kaum
Einschlüsse. Wirklich spannend wird es ab der
Trias und vor allem ab der Kreidezeit vor etwa 140000000
Jahren. In dieser Epoche entwickelten
sich harzreiche Nadelbäume, später kamen tropische
Hülsenfrüchtler hinzu und die Ökosysteme wurden komplex genug,
dass eine schier unüberschaubare Vielfalt an Lebewesen ins Harz
geraten konnte. Heute kennen wir mehrere
bedeutende Bernstein Lagerstätten weltweit und jede
erzählt eine eigene Geschichte. Der baltische Bernstein, vor
allem in der heutigen Oblast Kaliningrad und entlang der
Ostseeküste gefunden, ist etwa 40 bis 50000000 Jahre alt und
stammt aus dem Eozän. Allein hier wurden über 3000
Insektenarten beschrieben, sein Ursprungsbaum lange als Pinus
succinifera bezeichnet, gilt heute als unklar, neuere
Analysen deuten auf Vertreter der Familien, der
Kieferngewächse oder der Schirmtannenartigen.
Der Dominikanische Bernstein ist mit 15 bis 20000000 Jahren
deutlich jünger, dafür oft glasklar und wird auf einen
tropischen Hülsenfrüchtler aus der Gattung Hymenaea
zurückgeführt. Der mexikanische Bernstein aus
Chiapas hat ein ähnliches Alter und stammt aus vergleichbaren
Wäldern, der Burmesische Bernstein aus dem Norden
Myanmars ist mit rund 99000000 Jahren der wissenschaftlich
aufregendste, weil er aus der Mittleren Kreidezeit stammt.
Also aus einer Welt, in der Dinosaurier noch lebten.
Daneben gibt es bedeutende Vorkommen in Frankreich, im
Libanon mit etwa 130000000 Jahren, in New Jersey, in
Sibirien und in Spanien, jedes Vorkommen mit einer eigenen
Fauna, einem eigenen Fenster in eine andere Zeit, genau aus der
burmesischen Lagerstätte kam im Jahr 2016 eine Sensation, die
die Paläontologie verändert hat. Der chinesische Forscher Lida
Xing entdeckte auf einem Markt in Miyetkiina ein
Bernsteinstück, das einen knapp 4 Zentimeter langen gefiederten
Schwanz enthielt. Nicht den Schwanz eines Vogels,
sondern eines kleinen Theropoden, eines nicht
vogelartigen Dinosauriers. Die Federn waren in
Mikrostruktur erhalten, einschließlich Pigmentzellen,
sogenannter Melanosomen, aus denen sich auf eine
kastanienbraune Oberseite und eine hellere Unterseite
schließen ließ. Zum ersten Mal konnten
Forschende die Federstruktur eines Dinosauriers nicht aus
einem flachgedrückten Abdruck rekonstruieren, sondern
dreidimensional betrachten. Es zeigte sich, dass diese
frühen Federn anders aufgebaut waren als moderne Vogelfedern,
der zentrale Schaft war schwächer ausgebildet, die
federäste verzweigten sich anders, was darauf hindeutet,
dass sie zur Isolation oder zur Zurschaustellung dienten, nicht
zum Fliegen. Ein einziges Bernsteinstück
lieferte damit eine bessere Vorstellung vom Aussehen
gefiederter Dinosaurier als jahrzehntelange
Knochenforschung. Die Studie erschien in der
Fachzeitschrift Current Biology und veränderte schlagartig die
Art, wie wir uns kleine Raubsaurier vorstellen, Weg vom
schuppigen Reptil, hin zum bunt gefiederten Tier mit fast
vogelhafter Anmutung. Doch das war erst der Anfang, im
selben Jahr beschrieben Forschende die Flügel zweier
winziger Vögel aus derselben Lagerstätte.
Kaum größer als ein Daumennagel, vermutlich Küken der
ausgestorbenen Gruppe der Enantionitis.
Man konnte einzelne Federn zählen, ihre Anordnung
studieren, sogar die feinen Häkchen erkennen, mit denen
federäste sich gegenseitig stabilisieren.
Wenig später kamen Frösche, Schlangen, eine vollständige
Eidechse, ein Wasservogel, ja sogar Teile eines kleinen
Säugers ans Licht. Im Jahr 2020 wurde sogar ein
winziger Schädel beschrieben, zunächst als kleinster bekannter
Dinosaurier interpretiert, später korrigiert zu einer
eidechsenartigen Form, was zeigt, wie vorsichtig die
Forschung mit solchen Funden umgehen muss.
Der Burmesische Bernstein hat sich als Fenster in ein
vollständiges Ökosystem entpuppt, dass wir vorher nur
fragmentarisch kannten, mit einer Artenvielfalt, die bis
heute fast monatlich um neue Entdeckungen wächst.
Die Erhaltung im Bernstein ist deshalb so außergewöhnlich, weil
das Harz mehrere Schutzmechanismen gleichzeitig
bietet. Erstens schließt es das
Lebewesen luftdicht ein, wodurch Sauerstoff fehlt und damit die
meisten Bakterien und Pilze nicht arbeiten können.
Zweitens enthält frisches Harz Terpene und Phenole, die
antimikrobiell wirken und das Gewebe regelrecht konservieren.
Drittens entzieht das Harz dem Körper Wasser, ähnlich wie eine
natürliche Mumifizierung. Viertens stabilisiert die
Polymerisation des Harzes die umgebende Struktur, sodass
selbst feinste anatomische Details über Jahrmillionen
erhalten bleiben. Fünftens schirmt der
Ausgehärtete Bernstein das Innere weitgehend von chemischen
Veränderungen durch Grundwasser ab, ein Vorteil, den klassische
Sedimentfossilien nicht haben. Was am Ende fehlt, ist meist nur
das innere Weichgewebe, das durch Autolyse, also durch
körpereigene Enzyme, abgebaut wird.
Übrig bleiben die Hülle, die Cuticula, manchmal muskelreste,
manchmal sogar feinste Strukturen wie Trachealröhren,
Hautdrüsen oder Geschlechtsorgane, in seltenen
Fällen sogar Nervenfasern, die unter dem Synchrotron sichtbar
gemacht werden können. Genau hier hat sich die Technik
in den letzten Jahrzehnten dramatisch weiterentwickelt.
Lange Zeit konnte man Einschlüsse nur unter dem
Lichtmikroskop betrachten, oft erschwert durch trübungen, Risse
oder Oxidationsschichten an der Bernsteinoberfläche.
Heute kommen hochauflösende Mikrocomputertomographen zum
Einsatz an Forschungseinrichtungen wie der
Europäischen Synchrotron Strahlungsquelle in Grenoble
können Insekten in Bernstein Zerstörungsfrei in
dreidimensionalen Schichtbildern erfasst werden, mit Auflösungen
im Bereich weniger Mikrometer. So lassen sich Strukturen
sichtbar machen, die im undurchsichtigen Bernstein
verborgen sind, etwa der innere Bauplan von Käferflügeln oder
die Mundwerkzeuge winziger Wespen.
Ergänzend kommen Raman Spektroskopie, Infrarotanalyse
und Massenspektrometrie zum Einsatz, um die chemische
Zusammensetzung des Harzes und seine Herkunftsbäume zu
bestimmen. Die Paleoentomologie ist dadurch
zu einer hochtechnologischen Disziplin geworden, die
Geologie, Biologie, Chemie und Informatik verbindet.
Diese Detailtreue erlaubt eine Wissenschaft, die mit bloßen
Steinfossilien unmöglich wäre, die Paleoentomologie, also die
Erforschung fossiler Insekten, verdankt dem Bernstein praktisch
ihre Existenz über 40000 Insektenarten sind aus
Bernsteinen aller Lagerstätten beschrieben worden.
Manche Schätzungen gehen davon aus, dass wir damit nur einen
Bruchteil der tatsächlich erhaltenen Vielfalt kennen.
Im baltischen Bernstein dominieren Mücken, fliegen
Ameisen und Springschwänze. Letztere sind besonders
interessant, weil sie oft in großer Zahl auftreten und
Rückschlüsse auf das Bodenleben des damaligen Waldes erlauben.
Ameisen aus dieser Zeit zeigen bereits eine erstaunliche
Vielfalt im Baltischen Bernstein sind über 200 Ameisenarten
dokumentiert. Darunter Gattungen, die heute
ausgestorben sind, aber auch direkte Vorfahren moderner
Arten. Man kann am Bernstein
nachvollziehen, wann sich soziales Verhalten entwickelte,
denn manche Stücke enthalten ganze Gruppen von Ameisen, die
offenbar gemeinsam ins Harz gerieten, auch Termiten, die
heute oft als Schädlinge verschrien sind, lassen sich in
ihrer evolutionären Tiefenzeit verfolgen, mit Funden, die
zeigen, dass komplexe Staatenbildung schon vor weit
über 100000000 Jahren existierte.
Besonders spannend wird es, wenn das Harz verhalten konserviert
hat. Es gibt Bernsteine, die zeigen
eine Spinne in dem Moment, in dem sie eine Wespe in ihrem Netz
attackiert, andere zeigen paarende Insekten, einen Käfer,
der gerade Pollen sammelt oder eine Parasitische Wespe, die
ihren Eiablagestachel in einen Wirt einführt.
Solche Funde sind paläontologische Schnappschüsse,
eingefangene Sekundenbruchteile einer längst vergangenen Welt.
Im Jahr 2017 beschrieb ein internationales Forscherteam um
Enrique Peñalver eine Zecke aus dem Burmesischen Bernstein, die
sich in einer dinosaurierfeder Festgeklammert hatte.
Das ist der bisher direkteste Beleg dafür, dass Zecken bereits
in der Kreidezeit Wirbeltiere Parasitierten.
Und es zeigt, dass die Wechselwirkung zwischen Parasit
und Wirt deutlich älter ist als gedacht.
Andere Arbeiten haben sogar Spinnennetze mit Gefangener
Beute pilzfäden, die noch in einem Termitenkörper wuchsen und
kleine Milben dokumentiert, die auf den Körpern größerer
Insekten ritten. Ein Verhalten, das man heute als
Foresi bezeichnet und das damit nachweislich seit Millionen
Jahren existiert. Der Bernstein hat aber auch eine
populärkulturelle Dimension, die seine wissenschaftliche
Bedeutung manchmal überlagert. Die Vorstellung aus einer in
Bernstein eingeschlossenen Mücke Dinosaurier Erbgut zu gewinnen,
populär gemacht durch Michael Cracktons Roman Jurassic Park
von 1990 und Steven Spielbergs Verfilmung von 1993, hat eine
ganze Generation für Palontologie begeistert.
Wissenschaftlich allerdings hält die Idee nicht stand, Erbgut,
also DNA, ist ein chemisch instabiles Molekül.
Selbst unter idealen Bedingungen, etwa in dauerhaft
gefrorenem Permafrost, zerfällt es innerhalb von etwa eineinhalb
Millionen Jahren soweit, dass keine sinnvolle Sequenz mehr
rekonstruiert werden kann. Eine Studie der Universität
Kopenhagen unter Morton Allentoft kam 2013 auf eine
Halbwertszeit der DNA von etwa 521 Jahren, was bedeutet, dass
nach wenigen 100000 Jahren nur noch winzige Bruchstücke übrig
sind. Studien an mehreren
Bernsteinproben, darunter eine viel beachtete Arbeit von David
Penny und Kollegen aus dem Jahr 2013, konnten in Insekten aus
Dominikanischem und kolumbianischem Bernstein
keinerlei verwertbare DNA Reste nachweisen, obwohl die Stücke
nur wenige Millionen Jahre alt waren, was im Bernstein
hervorragend erhalten bleibt, sind anatomische Strukturen,
manchmal Proteine, gelegentlich Pigmente, aber kein lesbares
Erbgut. Der Park wird also Fiktion
bleiben, und das ist, wenn man es genau betrachtet,
wahrscheinlich auch besser so. Was Bernstein dafür leisten
kann, ist mindestens ebenso faszinierend.
Forschende haben in bernsteinen Sporen, Pollen, Bakterien und
sogar einzellige Organismen wie Wimperntierchen gefunden, eine
Studie aus dem Jahr 2017 beschrieb in Burmesischem
Bernstein eine Blüte mit so feinen Details, dass sich sogar
die Pollenkörner an den Staubblättern erkennen ließen.
Solche Funde erlauben es, ganze Pflanzengemeinschaften zu
rekonstruieren. Wir wissen heute, dass die
Wälder der mittleren Kreidezeit bereits Blütenpflanzen
enthielten, dass also die ökologische Revolution, die wir
mit dem Aufstieg der Angiospermen verbinden, früher
und schneller ablief als lange angenommen.
Auch die Koevolution zwischen Pflanzen und Bestäubern lässt
sich an Bernsteinfunden nachzeichnen.
Bestimmte Käfer und fliegen, die in der Kreidezeit ins Harz
gerieten, tragen noch Pollenkörner an Beinen und
Mundwerkzeugen. Ein direkter Beweis für aktive
Bestäubung. Lange bevor Bienen ihre heutige
ökologische Rolle übernahmen. Auch die Klimaforschung
profitiert vom Bernstein in den eingeschlossenen Luftbläschen,
die manchmal zwischen den Harzschichten gefangen wurden,
lässt sich die damalige Atmosphärenzusammensetzung
untersuchen. Frühe Studien aus den 80er
Jahren glaubten, in Kreide Bernstein einen Sauerstoffgehalt
von bis zu 35% gemessen zu haben.
Deutlich über den heutigen 21%. Spätere Arbeiten haben diese
Werte zwar relativiert, weil das Harz im Laufe der Polymerisation
Gase austauscht, doch die grundsätzliche Möglichkeit,
atmosphärische Spurenstoffe und ihre Verhältnisse zu
untersuchen, bleibt bestehen. Bernstein ist damit auch ein
Klimaarchiv, das ergänzend zu Eisbohrkernen und
Sedimentdateneinblicke in vergangene Erdsysteme liefert.
Stabile Isotope von Wasserstoff und Kohlenstoff in den
Harzmolekülen geben Hinweise auf Temperaturen und
Niederschlagsmuster der jeweiligen Zeit und in
Kombination mit der Vegetation, die der Harzproduzent
repräsentiert, entstehen erstaunlich detaillierte Bilder
vergangener Landschaften. In Deutschland hat Bernstein
eine besondere kulturelle Bedeutung, die weit über die
Wissenschaft hinausreicht. An den Stränden der Ostsee, vor
allem in Mecklenburg Vorpommern und nach starken Stürmen werden
bis heute Stücke angespült, ein Erbe der eozänen Wälder, deren
Harz vor 40000000 Jahren in den damaligen Flüssen verfrachtet
und auf dem heutigen Meeresboden abgelagert wurde.
Schon in der Steinzeit nutzten Menschen Bernstein als Schmuck.
Funde aus Schleswig Holstein belegen seine Verwendung vor
mehr als 10000 Jahren in der Antike galt Bernstein als so
wertvoll, dass eine eigene Handelsroute entstand, die
Bernsteinstraße, die von der Ostsee über die Alpen bis ins
römische Reich reichte und Plinius der Ältere im ersten
Jahrhundert ausführlich beschrieb.
Das berühmte Bernsteinzimmer im 18.
Jahrhundert für den preußischen König Friedrich der Erste
gefertigt und später an Russland verschenkt, im Zweiten Weltkrieg
verschollen, zeigt, welche kulturelle Faszination dieses
Material seit Jahrhunderten ausübt.
Auch in der Medizin und im Volksglauben spielte Bernstein
lange eine Rolle, von römischen Heilmitteln bis zu
Zahlungsketten für Babys. Wobei die behaupteten Wirkungen
wissenschaftlich nicht belegt sind und manche Anwendungen, wie
eben jene Ketten sogar gefährlich sein können, weshalb
das Bundesinstitut für Risikobewertung ausdrücklich von
ihnen abrät. Die wissenschaftliche
Aufarbeitung des Burmesischen Bernsteins hat in den letzten
Jahren auch eine ethische Debatte ausgelöst, die wir nicht
übergehen sollten. Die Lagerstätten in Myanmar
liegen im Kachinstaat, einer Region, in der seit Jahren
bewaffnete Konflikte ausgetragen werden.
Der Verkauf des Bernsteins finanziert teilweise
Konfliktparteien und die Arbeitsbedingungen in den Minen
sind häufig prekär, mit hohen Risiken für die Bergleute,
darunter auch Kinder. Mehrere wissenschaftliche
Fachgesellschaften, darunter die Society of Vertabrate
Paliantology. Haben deshalb zwischen 2020 und
2022 dazu aufgerufen, Forschungsergebnisse aus
Burmesischem Bernstein, der nach Mitte 2017 aus diesen
Konfliktgebieten stammt, zurückhaltend zu publizieren.
Mehrere große Fachzeitschriften haben ihre Richtlinien
angepasst, fordern Herkunftsnachweise und lehnen
Manuskripte ab, deren Material nicht klar dokumentiert ist.
Das ist ein Beispiel dafür, wie eng selbst die Erforschung
tiefster Vergangenheit mit den Fragen der Gegenwart verknüpft
ist. Mit Fragen nach gerechten
Arbeitsbedingungen, nach Frieden und nach Verantwortung in der
Wissenschaft. Es zeigt auch, dass
wissenschaftliche Gemeinschaften zu kollektiven Entscheidungen
fähig sind, dass sie regeln aushandeln und einhalten können,
ein leiser, aber wichtiger Beweis dafür, dass.
Dass demokratisch organisierte Strukturen auch in scheinbar
fernen Bereichen wie der Paläontologie wirksam sein
können, wenn wir den Blick weit zurückrichten in jene Wälder der
Kreidezeit, in denen riesige Bäume, klebriges Harz,
absonderten und kleine Lebewesen in Sekundenbruchteilen für die
Ewigkeit eingefangen wurden, wird etwas spürbar, das uns die
Gegenwart manchmal verstellt. Diese Insekten, diese Federn,
diese Blüten waren Teil eines Netzwerks aus Beziehungen.
Eines Ökosystems, das über Millionen Jahre gewachsen war
und in dem jede Art ihren Platz hatte.
Vieles davon ist verschwunden durch das große Massensterben am
Ende der Kreidezeit, durch klimatische Umwälzungen, durch
das langsame Mahlwerk der Evolution, doch die heutigen
Wälder von den borealen Nadelwäldern bis zu den
tropischen Regenwäldern sind die direkten Nachkommen jener
urzeitlichen Ökosysteme. Sie tragen das Erbe in sich, in
jedem Harztropfen, der heute aus einem verletzten Baum quillt, in
jedem Insekt, das darin haften bleibt, in jeder Blüte, die
einen Bestäuber anlockt. Wer einen Bernstein in der Hand
hält, hält ein Stück lebendiger Geschichte, ein Zeitfenster, das
Lichtjahre an Bedeutung in sich trägt, und vielleicht erinnert
uns dieses Material gerade in seiner Stille daran, wie kostbar
das Geflecht des Lebens ist. Dass wir auf unserem Planeten
vorfinden, wie verletzlich es zugleich ist und wie sehr es
darauf ankommt, dass wir es bewahren.
Für jene, die nach uns kommen und für eine Welt, in der auch
in fernster Zukunft noch jemand staunen kann über das, was wir
gemeinsam beschützt haben.