Proterozoikum

Das Proterozoikum (latinisiertes abgeleitetes Kompositum aus den griechischen Wörtern πρότερος próteros, deutsch ‚vorherig‘, ‚früh‘ und ζῶον zôon, deutsch ‚Lebewesen‘), früher auch Algonkium oder Eozoikum genannt, ist das dritte der vier Äonen der Geologischen Zeitskala. Es ist das jüngste Äon des Präkambriums und reicht vom Ende des Archaikums von vor etwa 2500 Millionen Jahren bis zum Beginn des Phanerozoikums vor ungefähr 541 Millionen Jahren.

Äon	Ära	Periode	≈ Alter (mya)
später	später	später	jünger
P   r   o   t   e   r   o   z   o   i   k   u   m Dauer: 1959 Ma	Neoprote­rozoikum Jungprote­rozoikum Dauer: 459 Ma	Ediacarium	541 ⬍ 635
		Cryogenium	635 ⬍ 720
		Tonium	720 ⬍ 1000
	Mesoprote­rozoikum Mittelprote­rozoikum Dauer: 600 Ma	Stenium	1000 ⬍ 1200
		Ectasium	1200 ⬍ 1400
		Calymmium	1400 ⬍ 1600
	Paläoprote­rozoikum Altprote­rozoikum Dauer: 900 Ma	Statherium	1600 ⬍ 1800
		Orosirium	1800 ⬍ 2050
		Rhyacium	2050 ⬍ 2300
		Siderium	2300 ⬍ 2500
früher	früher	früher	älter

Geschichte und Namensgebung

Der Begriff Proterozoikum wurde erstmals 1887 in seiner englischen Form als Proterozoic von Samuel Franklin Emmons auf dem 5. internationalen Geologenkongress vorgeschlagen.^[1] Er bezeichnete damit die zeitliche Stellung klastischer Formationen die zwischen dem Archaikum und dem Kambrium liegen. Der Name sollte andeuten, dass die in diesen Formationen nachgewiesene Lebenswelt früher auftritt als die des Paläozoikums ohne sich darauf festlegen zu müssen, dass dies die ersten Lebensspuren überhaupt seien.

Atmosphäre

Kennzeichen des Proterozoikums ist das Vorhandensein einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre. Schon gegen Ende des Archaikums, vor 2500 mya, begann der Sauerstoffgehalt in der Erdatmosphäre zu steigen. Obwohl die Produktion von Sauerstoff durch photosynthetisierende Lebewesen schon rund eine Milliarde Jahre zuvor begonnen hatte, wurde erst ab diesem Zeitpunkt Sauerstoff in die Atmosphäre abgegeben. Zuvor wurde dieser Prozess durch die Sauerstoffaufnahme bei der Oxidation der im Meerwasser gelösten anorganischen Stoffe, insbesondere Eisen-Ionen und Ionen anderer Schwermetalle, zum Teil wieder kompensiert, so dass zunächst einmal die im reduzierten Zustand vorliegenden Metall-Ionen zu Metalloxiden oxidiert wurden und erst danach freier Sauerstoff in die Atmosphäre gelangen konnte (vgl. Große Sauerstoffkatastrophe), wo er auch zu Bildung von Ozon beitrug, das in der Lage war, das für Lebewesen schädliche UV-Licht zu filtern und damit erst diese Sauerstofffreisetzung die breite Entfaltung tierischen Lebens ermöglichte.

Auch das Klima war zeitweise bedeutend anders als heute, es gibt Hinweise auf globale Vereisungen (Schneeball Erde, Snowball Earth).

Entwicklung des Lebens

Unter dem Namen Grypania spiralis beschriebene Fossilien (Länge zwischen 1 und 3 cm) aus dem Paläo- und Mesoproterozoikum werden unter anderem als Überreste mehrzelliger Eukaryonten („Algen“ im weiteren Sinne) interpretiert. Die ältesten, rund 2,1 Mrd. Jahre alten Vorkommen in der Negaunee-Iron-Formation von Michigan (USA), zu denen die Exemplare in der Abbildung gehören, wären somit die ältesten bekannten Makrofossilien.

Der Name Proterozoikum zeigt an, dass es sich um die Zeit des beginnenden tierischen Lebens handelt. Fossile Reste von Lebewesen, die allerdings den heute bekannten Tierstämmen schwer zuzuordnen sind, wurden gefunden. Da diese ersten tierischen Formen kaum Skelette oder harte Schalen besaßen, sind viele morphologische Strukturen nicht erhalten geblieben, ihre Formen sind schwer zu rekonstruieren. Dazu kommt, dass die fossilführenden Schichten im Laufe der Zeit geologischen Veränderungen ausgesetzt waren. Eigentümliche Lebensgemeinschaften, wie sie in den Fossilien der bekannten Ediacara-Fauna erhalten sind, bildeten sich in den flachen, warmen Meeren in Küstennähe heraus. Mit Abschluss des Proterozoikums an der Wende zum Kambrium scheinen die meisten Stämme des Tierreichs als Ausgang für die folgende kambrische Explosion bereits vorhanden gewesen zu sein.

Untergliederung des Proterozoikums

Es wird in folgende Äratheme und Systeme unterteilt:

• Äon: Proterozoikum (2500–541 mya)

• Ära: Neoproterozoikum (1000–541 mya)
  • System: Ediacarium (635–541 mya)
  • System: Cryogenium (720–635 mya)
  • System: Tonium (1000–720 mya)

• Ära: Mesoproterozoikum (1600–1000 mya)
  • System: Stenium (1200–1000 mya)
  • System: Ectasium (1400–1200 mya)
  • System: Calymmium (1600–1400 mya)

• Ära: Paläoproterozoikum (2500–1600 mya)
  • System: Statherium (1800–1600 mya)
  • System: Orosirium (2050–1800 mya)
  • System: Rhyacium (2300–2050 mya)
  • System: Siderium (2500–2300 mya)

Weblinks

Commons: Proterozoikum – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Volker Mosbrugger: Vorlesung im WS 2000/2001 (Video). Zu finden unter „Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät“, „Geowissenschaften“, „Paläobiologie“. Themen: Historische Geologie; Proterozoikum; Grypania; Acritarchen; Vendium [seit 2004: Ediacarium]; Ediacara-Faunen. timms (Tübinger Internet Multimedia Server). ZDV Universität Tübingen, 10. November 2000
• Proterozoikum. Eintrag im Lexikon der Geowissenschaften auf spektrum.de