Jura

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Der Jura ist das mittlere der drei Zeitalter des Erdmittelalters (Mesozoikum). Er begann mit dem megavulkanisch bedingten Massenaussterben an der Trias-Jura-Grenze vor 201,3 Millionen Jahren und endete mit einem fließenden Übergang in die Kreidezeit vor etwa 145 Millionen Jahren. Die Obergrenze des Juras wird nicht von einem Massenaussterben markiert, sondern lediglich vom ersten Auftreten der Ammoniten-Art Berriasella jacobi. Da es hier nicht zu einem markanten Aussterbeereignis kam ist die Obergrenze des Juras entsprechend weniger präzise definiert als die der meisten anderen Erdzeitalter.

Den Beginn des Juras markiert das erste Auftreten der Ammoniten-Art Psiloceras spelae tirolicum, sein Ende die Ammoniten-Art Berriasella jacobi. Bedeutende Leitfossilien der Epoche sind z. B. Perisphinctes tiziani, eine Ammoniten-Art, und Nerinea trinodosa, eine marine Schneckenart.

Wichtige Ereignisse:

  • Jurassischer Kaltzeitenwechsel


Unterteilung

Global wird der Jura in drei Epochen eingeteilt, Unter-, Mittel- und Oberjura. Die inzwischen überholte Quenstedtsche Gliederung sieht eine Einteilung in den ältesten Schwarzen Jura (Lias), den mittleren Braunen Jura (Dogger) und den jüngsten Weißen Jura (Malm) vor.

Die Quenstedtsche Gliederung sollte zur Stratigraphie nicht mehr verwendet werden, ist jedoch für lithographische Untersuchungen der jurassischen Ablagerungen Süddeutschlands noch immer relevant.

Namensherkunft

Der Jura erhielt seinen Namen vom Juragebirge, einem Gebirgskamm an der französisch-schweizerischen Grenze. Der Begriff wurde erstmals vom Forschungsreisenden Alexander von Humboldt verwendet.

Fundstellen

Bedeutende Fundstellen des Juras in Deutschland sind u. a. der Posidonienschiefer, die Schwäbische und Fränkische Alb, sowie ein großer Teil der Nördlichen Kalkalpen.

Global wichtige Fundstellen für Fossilien der Trias sind u. a. die Morrison-Formation in Wyoming und Colorado und das Jiulongshan-Gebirge in der inneren Mongolei.

Geologie

Plattentektonik

Während des Juras zerbrach der Superkontinent Pangäa entlang des Mittelatlantischen Rückens und eines inzwischen geschlossenen Grabenbruchs zwischen dem heutigen Nord- und Südamerika in zwei Teile. Der nördliche Kontinent, der aus Nordamerika, Asien und dem weitflächig vom Tethys-Meer bedeckten Europa bestand, wurde Laurasia genannt. Den südlichen Kontinent, bestehend aus Südamerika, Afrika, Indien, Australien und der Antarktis, nannte man Gondwana.

Das Tethys-Meer lag noch immer in der Halbmondform des zerbrechenden Superkontinents zwischen Australien und China, und reichte weit in den Norden nach Europa hinein. Ab der Jura wird nicht mehr zwischen Tethys und Paläo-Tethys unterschieden. Der Panthalassa-Ozean außerhalb der Halbmondform wurde durch die Auftrennung der Landmassen teilweise subduziert. Entlang des Grabenbruchs des heutigen mittelatlantischen Rückens bildete sich ein neuer, noch schmaler Ozean, der Atlantik.

Im Jura lag die Produktionsrate der Ozeanspreizungszonen deutlich über dem heutigen Durchschnitt. Große Flutbasaltfelder wie die Karoo-Farrar-Magmaausflüsse weisen den Jura als vulkanisch hochaktives Zeitalter aus. Entgegen früherer Annahmen war der Jura durch diese tektonische Aktivität auch stärkeren Klima- und Meeresspiegelschwankungen unterworfen.

Europa sank zu Beginn des Juras in den Tethys-Ozean ab, und abgesehen von einigen Inseln in den Bereichen der heutigen Ostsee, den britischen Inseln oder der iberischen Halbinsel, bildete Europa eine flachmarine Zone. Diese Veränderung begann mit einer Transgression des Ozeans von Norden her, die West- und Süddeutschland, sowie ganz Südeuropa bedeckte und sich im Mittel- und Oberjura weiter nach Osten ausdehnte. Im Oberen Jura fand eine leichte Regression des Ozeans statt, wodurch Teile Böhmens und der Rheinischen Masse wieder über dem Meeresspiegel lagen.

Sedimente

Die ältesten Ablagerungen des Juras in Deutschland werden unter dem Begriff Schwarzer Jura oder auch Lias zusammengefasst. Den Lias bilden vor allem flachmarin entstandene Fleckenmergel, sowie Sand- und Kalksteine. Auch der berühmte Posidonienschiefer bei Holzmaden und Kirchheim gehört in diese Gruppe. Der Name Schwarzer Jura leitet sich von der dunklen Farbe der verwitterten Gesteine ab. Der Lias liegt über den jüngsten triassischen Ablagerungen des Oberen Keupers und bedeckt weite Flächen zwischen Stuttgart und der Schwäbischen Alb.

Lithostratigraphisch nach dem Lias abgelagert finden sich im Bereich des Albtraufs und in weiten Teilen Norddeutschlands die rotbräunlich verwitternden Sedimente des Braunen Juras, auch Dogger genannt. Geprägt von Ton-, Kalk- und Sandsteinen zeichnet sich diese Einheit durch einen hohen Eisengehalt aus.

Den Oberjura bildet in Süddeutschland das biogene Kalksteinsediment des Weißen Juras, auch Malm genannt. Er ist das Resultat Jahrmillionen lang gewachsener Korallenriffe im flachmarinen Süddeutschland und zeichnet sich durch eine weiße bis cremefarbene Gesteinsfärbung aus. Das Gestein ist stark wasserdurchlässig und verwittert zu weitverzweigten Karsthöhlen, wie zum Beispiel die Blautopf-Höhle bei Blaubeuren auf der Schwäbischen Alb. Die Schwäbische und Fränkische Alb bestehen zum großen Teil aus weißem Jura.

Durch die marine Ablagerung findet sich im gesamten süddeutschen Juragestein keine Kohle.

Klima

Entgegen der ursprünglichen Annahme war das Jurazeitalter keine ruhige, von klimatischer Stabilität geprägte Ära. Der aktive Vulkanismus sorgte für massive Klimaschwankungen, begleitet von einem Steigen und Absinken des Meeresspiegels um bis zu 75 m, durchschnittlich alle 500.000 bis 1 Million Jahre. Küstenlinien verschoben sich regelmäßig, was Überprägungen und Schrägschichtungen in der Sedimentfolge erklärt. Obwohl noch keine Spuren kontinentaler Vereisung gefunden wurden, geht man davon aus, dass es in den Kaltzeiten des Juras auch zu weitläufigen Vergletscherung kam, anders seien die massiven Meeresspiegelschwankungen nicht zu erklären.

Im Durchschnitt lag die Temperatur der Erdoberfläche bei 16,5°C, nur etwa 2°C über unserem heutigen Durchschnitt und der Sauerstoff-Anteil der Atmosphäre lag etwa ein Drittel über der heutigen Norm mit etwa 26%, ein deutlicher Anstieg verglichen mit den 18% in der vorausgegangenen Trias. Der CO2-Anteil der Atmosphäre lag beim etwa Fünffachen des heutigen Werts, auch dieser Wert war im Vergleich zur Trias gestiegen.

Flora und Fauna

Mit der beginnenden Trennung der Landmassen in Laurasia und Gondwana begann auch eine getrennte Entwicklung der Tiere und Pflanzen auf beiden Kontinenten.

Beide Kontinente waren von Dinosauriern dominiert, der Jura wird daher auch als die erste Blütezeit der Dinosaurier betrachtet. Innerhalb der Echsenbeckensaurier (Saurischia) entwickelten sich die Prosauropoden zu den Sauropoden weiter, riesenhafte Pflanzenfresser mit langen Hälsen und Schwänzen, die mit Vertretern wie Diplodocus eine Körperlänge von über 27 m erreichen konnten. Die Theropoden, ebenfalls ein Gruppe innerhalb der Saurischia brachten die Ceratosauria hervor, fleischfressende Jäger mit hornartigen Wölbungen auf dem Schädel. Gleichzeitig entwickelten sich die Tetanurae (= ”starrer Schwanz”), ein Taxon, das den gemeinsamen Vorfahren von Coelurosauria (u. a. Maniraptora), Oviraptorosauria, Therizinosauria, Spinosauria, Tyrannosauria und Carnosauria (u. a. Spinosauridae, Megalosauridae, Allosauridae) bildete. Besonders die Carnosauria entwickelte am Ende des Juras beeindruckende Vertreter, Tiere wie Allosaurus von bis zu 9 m Länge zeichneten sich durch einen leichten Körperbau und hohe Laufgeschwindigkeiten im Sprint aus.

Eine weitere bedeutende Entwicklung fand innerhalb der Maniraptora (griech.: “Räuber mit Händen”) statt. Diese Raubsaurier, die sich im Jura auf die Jagd nach Insekten, Säugetieren und kleinen Reptilien spezialisierten, besaßen bereits ein Federkleid, anfangs wohl zur Wärmeisolation oder Balz. Das Fossil des Maniraptoren Archaeopteryx aus dem Oberjura zeigt jedoch bereits eine eindeutige anatomische Anpassung der Arm-, Brust- und Fingerpartien, sowie der Federn, hin zum aktiven Flug. Aus den Verwandten und Nachfahren von Archaeopteryx entstanden ab dem Oberjura die Vögel.

Innerhalb der Vogelbeckendinosaurier (Ornithischia) entwickelten sich Hadrosaurier, auch Entenschnabeldinosaurier genannt. Die Hadrosaurier waren reine Pflanzenfresser und setzten zum Selbstschutz auf Geschwindigkeit und Größe, sowie in einigen Fällen der Iguanodonten auf Krallendornen an den Vorderläufen. Funde von Iguanodon gibt es auf der ganzen Welt, oft in größeren Gruppen, was einen Herdentrieb vermuten lässt. Gleichzeitig gingen aus den Ornithischia die ersten gepanzerten Dinosaurier hervor: Die Eurypoda (Breitfußsaurier) sind das Muttertaxon von Ankylosauria und Stegosauria, letztere brachte im Oberjura mit Tieren wie Kentrosaurus und Stegosaurus beeindruckende Exemplare hervor. Stegosaurier waren ebenfalls Pflanzenfresser, bewegten sich jedoch langsamer als die Hadrosaurier und entwickelten daher zum Selbstschutz Stacheln und Schlagdornen (engl. Thagomizer) am Schwanzende und Rücken. Die Funktion der Rückenplatten, die Stegosaurier auszeichnen, ist noch ungeklärt. Sie könnten zur Balz, zur Thermoregulation oder zur Abschreckung von Fressfeinden und Balzrivalen gedient haben. Funde aus China und der Mongolei bezeugen auch eine Weiterentwicklung der Säugetiere, die mit Vertretern wie Castorocauda bereits eine Länge von über 1 m erreichten und sich durch Spezialisierung ihres Gebisses und ihrer Extremitäten ihren Lebensräumen anpassten. Obwohl sie in ihrem Wachstum durch die vorherrschenden Dinosaurier gehemmt waren, gelang es den Säugern, sich bestimmte Nischen zu erschließen, in denen sie den kleineren Dinosauriern ebenbürtig waren.

Die Pterosaurier brachten im Lauf des Juras weiter spezialisierte Formen hervor, die, obwohl in ihrer Größe auf unter 3 m Spannweite begrenzt, bedeutende fischfressende Jäger waren. Eine Symbiose mit marinen Jägern aus der Gruppe der Sauropterygia (Meeressaurier) zur Fischjagd wird bei einigen Arten angenommen.

Die Sauropterygia bestanden im Jura vor allem aus den Familien Ichthyosauria und Plesiosauria (u. a. Pliosauria). Ichthyosaurier ernährten sich meist von Kopffüßern und Fischen. Sie ähnelten in ihrer Körperform Delfinen, und jagten vermutlich in größeren Gruppen im freien Ozean und den tieferen Riffbereichen. Die Pliosaurier zeichneten sich durch ein großes Lungenvolumen, lange Kiefer mit Reusengebiss und eine schnelle Fortbewegung mit vier paddelartigen Flossen aus. Ihre größten Vertreter, Pliosaurus und Liopleurodon erreichten Körperlängen von bis zu 15 Metern. Sie jagten als Einzelgänger bevorzugt Ichthyosaurier und kleinere Plesiosaurier, vermutlich aus der Lauer am Meeresboden.

Unter den Fischen entwickelten sich ebenfalls beeindruckende Exemplare, so wurde die Art Leedsichthys problematicus beispielsweise auf 16,5 Meter Körperlänge geschätzt.

In der Pflanzenwelt dominierten hochwüchsige Nacktsamer, die den großen Sauropoden als Nahrungsquelle dienten. Den Bodenbewuchs bildeten Farne und Schachtelhalme, besonders die Palmfarne (Cycadales, bzw. “Cycadeen”) waren hier sehr weit verbreitet.


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Referenzen

Stephen Brusatte: Aufstieg und Fall der Dinosaurier. Piper Verlag, München 2018, ISBN 978-3-492-05810-0

Tim Haines, Paul Chambers: The complete guide to prehistoric life, Firefly Books, Richmond Hill, Ontario 2010, ISBN 978-1-55407-181-4

Felix M. Gradstein, Jim Ogg, Jim & Alan Smith: A Geologic Time Scale. Cambridge University Press 2005, ISBN 0-521-78673-8.

Hans Murawski, Wilhelm Meyer: Geologisches Wörterbuch. 10., neu bearb. u. erw. Auflage. Enke Verlag, Stuttgart 1998, ISBN 3-432-84100-0.

Friedrich August Quenstedt: Der Jura. Verlag Laupp, Tübingen 1856–57. (books.google.de). Atlas zum Jura, Verlag Laupp, Tübingen 1858. (books.google.de), Ergänzung zu Der Jura

Liston et al. (2013). Growth, age and size of the Jurassic pachycormid Leedsichthys problematicus (Osteichthyes: Actinopterygii). In: Mesozoic Fishes 5

Museum am Löwentor, Stuttgart 2018.

Blautopf, Blaubeuren, 2020

Vorlesungen des 2. Semesters B.Sc.Geowissenschaften „Erdgeschichte“ und „Einführung in die Systematik“, Ludwig-Maximilian-Universität, München 2020.


Weitere Informationen und Literatur

Lehrveranstaltungen

P3 Erdgeschichte
WP23 Evolution und Systematik

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Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:
Leonard von Ehr, Tanja Schulz-Mirbach
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