Washington - Der Schlick bewahrte die Spuren. Schon vor zwei Millionen Jahren setzte er sich am Boden des Lake Olduvai im Norden des heutigen Tansania ab, Schicht für Schicht. Der See verlandete, fiel trocken. Danach trat ein Fluss auf den Plan, der die Sedimentablagerungen durchschnitt und eine Rinne bildete. Mehr Zeit verging, und dann kamen die Forscher.

Bei den Spuren handelt es sich praktisch um chemische Fossilien - langkettige Kohlenwasserstoffe, die von Pflanzen als Wachs zum Schutz von Blättern und Früchten produziert werden. Diese Moleküle sind sehr stabil und bieten Informationen über die Beschaffenheit prähistorischer Ökosysteme. Die US-Geowissenschafterin Katherine Freeman von der Pennsylvania State University hat sie mit ihren Kollegen analysiert. Sie entnahmen Proben aus den Sedimentschichten, extrahierten die urzeitlichen Pflanzenwachs-Moleküle und untersuchten die atomare Zusammensetzung. Das Augenmerk galt dem Kohlenstoff-Isotop 13C und Deuterium, einer Variante des Wasserstoff-Atoms.

Der Hintergrund: Die Kohlenwasserstoff-Synthese ist nicht bei allen Pflanzen gleich. Gräser mit C4-Stoffwechsel bauen die Isotope in anderen Mengen ein als C3-Stauden oder Bäume. Jede Pflanzengruppe hat einen charakteristischen physikalisch-chemischen Fingerabdruck. Auch Klimabedingungen spielen eine Rolle.

Schneller Vegetations-Wechsel

Die Analyse der Wachsreste aus der Olduvai-Rinne zeigte fast in jeder Sedimentschicht unterschiedliche Signaturen. Offenbar hat sich die Vegetation im Zeitraum von vor 2 bis 1,8 Millionen Jahren immer wieder stark verändert. Einmal nahmen Bäume überhand, dann wieder Gräser, schreiben die Forscher im Fachmagazin "PNAS".

Die Daten haben Bedeutung für die Evolutionsforschung. Das Gebiet ist Teil des Rift-Valley-Gebiets, das als "Wiege der Menschheit" gilt. Hier lebten die Vorfahren heutiger Menschen. Nach bisheriger Lehrmeinung gab es in Ostafrika im Pleistozän einen starken ökologischen Wandel, Wald machte offener Savanne Platz. Die Affenmenschen waren gezwungen, sich anzupassen. Der aufrechte Gang wäre so entstanden.

Die neue Studie stellt diese Theorie infrage. Das Ökosystem war offenbar recht instabil. "Wir glauben, dass solche Wechsel mindestens alle paar tausend Jahre passierten", sagt Freeman im STANDARD-Gespräch. Ursache waren vermutlich schwankende Klimaverhältnisse mit unterschiedlich starken Regenzeiten. Für die Urformen der Gattung Homo muss der wechselhafte Lebensraum eine erhebliche Herausforderung dargestellt haben. Er forderte und förderte Anpassungsfähigkeit. Der evolutionäre Selektionsdruck begünstigte wahrscheinlich die Entwicklung des Gehirns, meint Freeman. Womöglich der entscheidende Schritt vorwärts. (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 28.12.2012)