Und plötzlich entwickelte sich immer mehr Leben: Die sogenannte kambrische Explosion löste vor rund 540 Millionen nahezu schlagartig einen Evolutionsboom aus. Zahlreiche neue Tierarten tauchten auf, entwickelten rasch neue Merkmale. Eine radikale Erfindung der Natur: das Skelett. Außerdem konnten Tiere bald sehen, schwimmen und Fleisch fressen. Aber was hat diesen Ausbruch des Lebens ausgelöst? Ein chinesisch-britisches Forscherteam geht nun in einer in »Geophysical Research Letters«  veröffentlichten Studie davon aus, dass eine Veränderung der Sonneneinstrahlung erheblichen Einfluss hatte.

Die Forscher führten nach eigenen Angaben eine Spektralanalyse von Kohlenstoff-Schwefel-Isotopenaufzeichnungen aus dem frühen Kambrium durch. Die Modellberechnungen ergaben, dass es zyklische Veränderungen gegeben habe, die sich mit bekannten Orbitalzyklen deckten, also mit Veränderungen der Erdumlaufbahn. Die Wissenschaftler schließen daraus, dass sich die Sonneneinstrahlung auf der Erde durch die Variationen der Erdumlaufbahn veränderte.

»Unser Modell zeigt, dass sich durch veränderte Sonneneinstrahlung die Verwitterungsprozesse an Land und der Nährstofffluss in die Ozeane verändern können«, schreiben die Forscher. Diese Entwicklung habe die Fotosynthese angetrieben und zu einer erhöhten Sauerstoffproduktion geführt. Schwankungen des Sauerstoffgehalts hätten zu chemischen Veränderungen im Meerwasser geführt und könnten damit eine Erklärung für die evolutionären Sprünge in der Tierwelt gewesen sein.

In Gesteinen aus der Zeit der Kambrischen Explosion tauchen viele grundlegende Körperbaupläne mehrzelliger Tierstämme erstmals auf, etwa Skelette. Egal ob es außen oder innen lag, es stützte und schützte den Organismus. Frühere Studien zeigten, dass die Arten sich vor 540 bis 520 Millionen Jahren morphologisch und auf molekularer Ebene vier- bis fünfmal so schnell veränderten wie derzeit.

Die neue Modellberechnung liefere neue Einblicke in den Ablauf der kambrischen Explosion, so die Forscher. Die Studie biete eine breitere Perspektive für das Verständnis langfristiger Kohlenstoff-, Schwefel- und Sauerstoffzyklen in anderen geologischen Zeiträumen.