Prototaxites und Cosmochlaina: keine Lebermoos-Verwandtschaft
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Für die Deutung des großen rätselhaften Fossils Prototaxites wurde eine sehr seltsame Hypothese vorgestellt [1]. Dieses Fossil wurde in der Monographie "Palaeobotany" [2] in das Kapitel "Rätselhafte Organismen" aufgenommen, weil es wie ein Baumstamm aussieht, aber nicht aus Holz besteht, und weil es im Silur und Unter-Devon lebte, als Landpflanzen höchstens wenige Zentimeter groß waren.
Entstehung von Prototaxites aus Lebermoos-Teppichrollen nach GRAHAM et al. (2010)
Für die Vorstellung eines großen stamm-artigen Fossils, entstanden aus kümmerlicher Vegetation, bemühen die Autoren [1] die Idee zusammengerollter Matten. Lebermoos-Teppiche auf geneigten Felsplatten sollen sich am oberen Ende ablösen und krümmen  und gelegentlich den Abhang hinunter rollen, wie in Abb.1 kunstvoll dargestellt. Abgesehen von der Frage, wie all diese Teppichrollen so dicht gewickelt wurden, dass deren Querschnitte nahezu kreisförmig blieben, während sie umher lagen bevor sie verkieselten, kann man die Hypothese beginnend von der Lebermoos-Seite des Problems anzweifeln. Kleine Nematophyten, kürzlich im Hornstein von Rhynie gefunden, geben überraschende Einsichten.
Fossile Lebermoose sind seit dem Oberen Mittel-Devon bekannt [2]. Um Lebermoose im Silur zu haben, deuteten die Autoren [1] die als Nematothallus and Cosmochlaina (Fig.2) bekannten silurischen Kutikulen, die gewöhnlich den Nematophyten zugeordnet werden, in einer vorherigen Arbeit [3] als Lebermoos-Kutikulen. Neue Funde von Nematophyten im Hornstein von Rhynie liefern Belege gegen diese Deutung [4]. Eine Kurzfassung der Darstellung [4], konzentriert auf die Erklärung der bisher unverstandenen Struktur der Nematothallus-Kutikula, ist in
Rhynie Chert News 38 gegeben.
Es bleibt nun noch die auffällige Struktur von Cosmochlaina ohne Bezug auf Lebermoose zu deuten. (Nach [1] zeigen die Pfeile in Abb.2 auf "Poren umgeben von Zell-Rosetten", was sich im folgenden als Fehldeutung erweist.)


Abb1: Entstehung von Prototaxites aus Lebermoos-Rollen nach der Vorstellung von Graham et al. (2010) [1].


Abb.2 mit Ausschnitt: Cosmochlaina-Kutikula, Silur, in [1] umgedeutet als Epidermis mit abgebrochenen Rhizoiden an der Unterseite eines Lebermooses; hier anders gedeutet.
Cosmochlaina, Kutikula aus dem Silur, hier die meist abgebildete VarianteCosmochlaina: keine Zellen, alles Risse
Die bei unkritischer Betrachtung auffällige Ähnlichkeit mit der Unterseite von Lebermoosen mit abgebrochenen Rhizoiden verleiteten Graham et al. [3] zu der Annahme, es sei wirklich ein Beleg für Lebermoose. Die polygonalen Maschen, in [5] vorsichtig "entities" genannt und in [3] leichtfertig als Zellen betrachtet, hätten Verdacht erregen müssen. Rhizoide wachsen einzeln aus einer Zelle, deshalb wäre ein Rhizoid, das aus 7 Zellen heraus kommt (siehe Ausschnitt), ein Unding. Bei genauer Betrachtung von Abb.2 findet man mehr Einzelheiten, die kaum mit der Deutung als Zellschicht verträglich sind. Hier ist es nützlich zu wissen, dass das, was wie eine Zellstruktur aussieht, ein Rissnetzwerk sein kann: ein Gedanke, der scheinbare Absurditäten beseitigen und neue Durchblicke öffnen kann. (Ein anderer solcher Fall: Rhynie Chert News 8.)
Gemäß der hier gegebenen Deutung ist Cosmochlaina die Kutikula eines Nematophyten, wie ursprünglich angenommen. Die runden Löcher sind die Querschnitte oder Enden der in Gel eingelagerten röhren-artigen Fäden, aus denen der Nematophyt besteht. Das alte Problem, wie ein Nematophyt eine Zellschicht bilden kann, hat sich damit in Nichts aufgelöst: Hier gibt es keine Zellen, sondern nur Risse. Es könnten Schrumpfrisse an der trocknenden Oberfläche des Gelklumpens sein. Die Nematophyt-Röhren könnten eine organische Substanz freigesetzt haben, die sich an der Oberfläche ansammelte, zu einer inerten Schutzschicht gegen Austrocknen polymerisierte und dabei ein Abbild der Rissanordnung speicherte.
Unterstützung für diese Sicht der Dinge findet man unerwartet in einer frühen Arbeit zu Cosmochlaina [5] mit Exemplaren, die einen ganz anderen Anblick bieten als die oft reproduzierte Struktur in Abb.2:
Siehe Abb.3.
Cosmochlaina, selten abgebildete Variante
Abb.3: Cosmochlaina-Kutikula wie man sie selten sieht [5]: kein polygonales Netzwerk, sondern früher Zustand der Rissbildung.

Auffällig ist hier das Fehlen der Netzstruktur, die zu Unrecht für ein typisches Merkmal von Cosmochlaina gehalten wird. Offenbar zeigt die Kutikula in Abb.3 ein sehr frühes Stadium der Entstehung des Rissnetzes mit nur wenigen kurzen Rissen, ausgehend von den runden Querschnitten. Der Übergang von einzelnen Rissen zu polygonalen Strukturen wird in der Bruchmechanik noch nicht ganz verstanden, aber das Phänomen ist wohlbekannt von verschiedensten Substanzen, die einer Schrumpfung unterliegen.

Da nun keine Argumente dafür übrig geblieben sind, dass silurische Lebermoose getarnt als Cosmochlaina und Nematothallus existierten, fehlt der Lebermoos-Hypothese für Prototaxites der Hauptbestandteil. Ohne eine andere Vegetation zur Bildung von Teppichrollen in Sicht, bleibt Prototaxites so rätselhaft wie zuvor. (Siehe auch [6].)

H.-J. Weiss       2010
 

[1] L.E. Graham, M.E. Cook, D.T. Hanson, K.B. Pigg, J.M. Graham :
     Structural, physiological, and stable carbon isotope evidence that the enigmatic Paleozoic fossil Prototaxites formed from rolled liverwort mats. 
     Am. J. Bot. 97(2010), 268-275.
[2] T.N. Taylor, E.L. Taylor, M. Krings : Paleobotany, Elsevier 2009, p163.
[3] L.E. Graham, L.W. Wilcox, M.E. Cook, P.G. Gensel :
      Resistant tissues of modern marchantoid liverworts resemble enigmatic Early Paleozoic microfossils.
      Proc. Nat. Acad. Sci., USA, 101(2004), 11025-29.  
[4] H.-J. Weiss: Nematothallus: How the filaments produced a cellular cuticle. (Oral presentation)
      8th European Palaeobotany - Palynology Conference 2010, Budapest.
[5] D. Edwards : Dispersed cuticles of putative non-vascular plants from the Lower Devonian of Britain,
      Bot. J. Linnean Soc. 93(1986), 259-75.
[6] H. Steur: www.xs4all.nl/~steurh/  
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