Trias

Stratigraphische Tabelle der Trias

Die Trias ist das älteste der drei Zeitalter des Erdmittelalters (Mesozoikum). Sie begann nach dem Ende der Permzeit mit der Perm-Trias-Krise vor 251,9 Millionen Jahren und endete vor 201,3 Millionen Jahren mit dem Beginn der Jura und der damit verbundenen Trias-Jura-Krise.

Wichtigste Leitfossilien für die Abgrenzung der Trias sind die Conodonten-Art Hindeodus parvus, deren erstes Auftreten den Beginn der Trias markiert und die Ammoniten-Art Psiloceras spelae tirolicum, deren erstes Auftreten ihr Ende markierte. Trophites subbullatus, eine Bivalve (=Muschel) und Monotis subcircularis, eine Ammonoidee, waren in der Trias weit verbreitet und dienen daher als Leitfossil.

Wichtige Ereignisse:

• Trias-Jura-Krise

Unterteilung

Während die Trias global in die Serien Unter-, Mittel- und Obertrias gegliedert wird, existiert eine zweite Einteilung basierend auf den Gesteinen, die in Mitteleuropa während der Trias abgelagert wurden. Diese sogenannte Germanische Trias teilt sich in die Serien Buntsandstein (~ Untertrias), Muschelkalk (~ Mitteltrias) und Keuper (~ Obertrias).

Namensherkunft

Von den drei Gesteinen der Germanischen Trias erhält die Trias (griech.: Dreiheit, Dreizahl) auch ihren Namen.

Fundstellen

Bedeutende Fundstellen der Trias in Deutschland sind u. a. die Grube Kupferzell, die Erfurt- und Grafenwöhr-Formation, die Exter-Formation, die Rottweil- und Röt-Formation. Global wichtige Fundstellen für Fossilien der Trias sind u. a. das Ischigualasto-Villa-Union-Becken in Argentinien und das Gelände der Ghost Ranch in der Chinle-Formation in New Mexico (USA).

Geologie

Plattentektonik

Während der gesamten Trias bestand der Superkontinent Pangäa, der alle Landmassen der Erde in sich vereinte. Östlich dieses Kontinents lagen der Tethys- und Paläotethys-Ozean, eingerahmt von den südlichen (heute Australien und Indien) und den nördlichen Ausläufern Pangäas (heute China und Sibirien). Westlich des Superkontinents erstreckte sich der Panthalassa-Ozean.

Im Laufe der Trias begann eine Spaltung des Superkontinents entlang des Grabenbruchs, der heute den Mittelatlantischen Rücken zwischen Europa und Nordamerika bildet. Am Ende der Trias markieren Flutbasalte in diesem Bereich eine hohe, vulkanische Aktivität über einen Zeitraum von etwa 600.000 Jahren hinweg. Dieser Vulkanismus wird als Auslöser für die Trias-Jura-Krise angenommen.

Sedimente

Europa lag zu Beginn der Trias in einer subtropischen Zone und wurde von einem trockenen Klima dominiert, was zur Sedimentation des eisenoxidhaltigen Buntsandsteins über den darunter liegenden Evaporiten des permischen Zechsteins führte. In der Mitteltrias wurde das Gebiet des Germanischen Beckens großflächig vom ansteigenden Paläotethys-Ozean bedeckt und lag nun in einem flachen Meer. Diese Veränderung führte zur Sedimentation des sogenannten “Muschelkalks”, der im Laufe der Jahrmillionen eine Diagenese zum Kalkstein durchlief. Gegen Ende der Mitteltrias hob sich das Germanische Becken wieder und durchlief mehrere Wechsel vom Brackwassersumpf zum fluvialen Feuchtgebiet bis hin zur trockenen Halbwüste. Die Gesteine, die in diesem Bereich abgelagert wurden sind durch die dichte Vegetation kohlehaltiger und unterscheiden sich deutlich vom älteren Muschelkalk und dem jüngeren Schwarzen Jura, der darüber liegt. Das Gestein mit dem Namen Keuper reicht von Sand-, Ton- und Mergelgesteinen über Salinargesteine bis hin zu reinen Kohleflözen.

Klima

Das Klima in der Trias war in weiten Teilen warm und arid. Die Trockenheit war das Resultat der großen Fläche Pangäas, sommerliche Tiefdruckgebiete saugten dadurch eher trockene, kontinentale Luft ins Landesinnere statt der feuchteren über dem Meer. Dadurch entstanden vermutlich große Wüstengebiete im Landesinneren.

Die Bodentemperatur stieg auf durchschnittlich 17 °C an (2,5°C über dem heutigen Niveau), allerdings mit stärkeren Temperaturunterschieden zwischen den Küstenregionen und dem Landes inneren, sowie zwischen den Polen und der Äquatorregion. An den von Land bedeckten Polen gab es Permafrost, in den kontinentalen Wüsten hingegen herrschten Jahresdurchschnittstemperaturen von teilweise über 40°C.

Die Atmosphäre bestand zu ca 16% aus Sauerstoff, etwa 80% unseres heutigen Sauerstoffgehalts, und der Anteil des Treibhausgases CO2 lag mit durchschnittlich 1750 ppm (=parts per million) beim etwa Viereinhalbfachen unseres heutigen Niveaus.

Flora und Fauna

Die Trias begann mit dem Massenaussterben der P-T-Grenze, das zum Aussterben von über 75% der landlebenden und über 95% der marinen Arten führte. Dadurch wurden innerhalb kürzester Zeit viele ökologische Nischen frei, die nach vorübergehender Besetzung durch resistente Katastrophentaxa meist an spezialisierte Nachkommen der überlebenden Arten fielen.

Bedeutende Überlebende des Permzeitalters waren vor allem die therapsiden Dicynodonten (griech.: “Zwei Hundezähne”), die sich durch eine herbivore Ernährung und lange Eckzähne auszeichneten. Ein bedeutender Vertreter in der frühen Trias war Lystrosaurus, der weitläufig über den Süden Pangäas verbreitet war. Diese weite Verbreitung erlaubte es, die Kontinent-Konstellation der Trias zu rekonstruieren und damit die Theorie der Plattentektonik zu untermauern. Fossilien derselben Unterarten von Lystrosaurus wurden in Südamerika, Afrika, Indien, Australien und im Transantarktischen Gebirge entdeckt. Sie wurden jedoch nach und nach von den Nachfahren der Diapsiden verdrängt, den Archosauria (Bogenechsen).

Nach dem Aussterben der Synapsiden des Perms entwickelte sich an Land eine von Archosauriern dominierte Fauna. Aus diesem Taxon gingen unsere modernen Krokodile und Vögel hervor. Diverse andere Gruppen der Archosauria sind inzwischen ausgestorben.

Im Laufe der Trias passten sich Vertreter der Archosauria an verschiedene Lebensräume an. Die Sauropterygia (Meeresreptilien) eroberten die Ozeane zurück, Pterosauria (Flugsaurier) entwickelten die Fähigkeit zu fliegen. An Land konkurrierten die Crurotarsi (in der englischen Literatur Pseudosuchia = Scheinkrokodile genannt) mit der Dinosauriern (=Schreckliche Echsen).

In der frühen Trias dominierten die Crurotarsi mit Untertaxa wie den Aetosauriern (= Adlerechsen), Ornithosuchidae und den Rauisuchidae. Letztere waren langbeinige Krokodilartige, die sich schneller an Land als im Wasser bewegten.

Beute und Widersacher der Rauisuchidae waren die amphibischen Temnospondylii, die sich in den Sümpfen des frühen Keupers entwickelten und mit Vertretern wie Mastodonsaurus eine Körperlänge von über 6 m erreichten. Eine weitere bedeutende Entwicklung unter den Amphibien war das Auftauchen der ersten Froschlurche (Anura).

Zum Ende der Trias wuchsen die Dinosaurier jedoch über die Crurotarsi hinaus. Eine Teilung fand in ihrem Stammbaums fand statt, in zwei große Gruppen, die anhand der Form ihrer Beckenknochen, speziell der Position des Schambeins (=pubis) in Sauriscia (Echsenbeckendinosaurier) und Ornithischia (Vogelbeckendinosaurier) unterschieden werden konnten. Die Saurischia brachte frühe Raubtiere der Theropoda hervor, sowie Prosauropoden, die mit Gattungen wie Plateosaurus bereits eine Körperlänge von 9 m erreichten.

Auch die frühen Mammaliaformes (Säugetierartigen) überlebten die Perm-Trias-Krise, wobei selbst größere Arten wie Thrinaxodon und Morganucodon anfangs eine Körperlänge von zehn Zentimetern nicht überschritten.

In den Ozeanen fand mit Beginn der Trias ein ähnlich drastischer Faunenwechsel statt. Brachiopoden wichen den frühen Bivalven (Muscheln). Unter den Fischen machten die Actinopterygii (Strahlenflosser) den Neopterygii (Neuflosser) Platz. Innerhalb der Familie der Ammonoideen wichen die bisher vorherrschenden Goniatiden den Ceratiden, die sich durch ihre vollständig gezackte Lobenlinien in ihrer Schale leicht von ihren permischen Verwandten unterscheiden lassen.

Zu den Topprädatoren des neuen, marinen Ökosystems wurden die Sauropterygia, die sich in der frühen Trias auf verschiedene Beuteformen spezialisierten: Placodontiformes (= Pflasterzahnechsen) spezialisierten sich auf hartschalige Beute, wie Muscheln. Prolacertiformes entwickelten einen langen Hals für die Jagd nach Fischen, auf dieselbe Beute spezialisierten sich die Nothosaurier (Bastardechsen). Sämtliche Sauropterygia behielten zunächst die Fähigkeit des Landgangs. Mit der Entwicklung der Viviparie (der Geburt lebender Nachkommen anstelle einer Eiablage) wurde die Rückkehr an Land jedoch unnötig und die Sauropterygia gingen zu einer vollmarinen Lebensweise über.

In der Pflanzenwelt setzte sich der im Perm begonnene Umbruch von der farn-dominierten Flora zu den Nacktsamern fort. Obwohl sich gerade die Riesenschachtelhalme und Farne in den Sumpfgebieten des Keupers noch lange hielten, übernahmen die größeren und umweltresistenteren Nacktsamer zunehmend die Landfläche. Es entwickelten sich Arten, die bereits Merkmale von Bedecktsamern zeigten. Durch die breite Wüstenzone zwischen 50° nördlicher und 30° südlicher Breite kam es zu keinem genetischen Austausch zwischen der Pflanzenwelt der nördlichen und südlichen Hemisphäre.

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Vorherige und nachfolgende Epoche

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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

Norbert Hauschke, Volker Wilde (Hrsg.): Trias. Eine ganze andere Welt. Mitteleuropa im frühen Erdmittelalter. Verlag Dr. Friedrich Pfeil, München 1999, ISBN 3-931516-55-5.

Spencer G. Lucas (Hrsg.): The Triassic Timescale. Geological Society Special Publication 334. The Geological Society, Bath (UK) 2010, ISBN 978-1-86239-296-0.

James G. Ogg: Triassic. S. 681–730, In: Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Mark Schmitz, Gabi Ogg (Hrsg.): The Geologic Time Scale 2012. Elsevier B. V., 2012, ISBN 978-0-444-59425-9.

Michael J. Benton: Paläontologie der Wirbeltiere (Übersetzung der 3. englischen Auflage, übersetzt von Hans-Ulrich Pfretzschner). Pfeil Verlag, München 2007, ISBN 978-3-89937-072-0.

Jens Boenigk, Sabina Wodniok: Biodiversität und Erdgeschichte. Springer Verlag, Berlin – Heidelberg 2014 (Springer Spektrum), doi:10.1007/978-3-642-55389-9, ISBN 978-3-642-55388-2.

Museum am Löwentor, Stuttgart 2018.

Lehrveranstaltungen

P3 Erdgeschichte
WP23 Evolution und Systematik

Autor:innen

Dieser Artikel wurde geschrieben und gegengelesen von:

Leonard von Ehr, Tanja Schulz-Mirbach

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