Schädigung und Konservierung
paläozoischen Holzes
Kieselholz ist in verschiedenen Erhaltungszuständen bekannt. Es kann
winzige Einzelheiten des Gewebes zeigen oder Stadien der Zersetzung vor
und während der Verkieselung, auch Schäden im lebenden Baum. Einige
diesbezügliche Beobachtungen werden hier berichtet.
Es ist merkwürdig, dass stark geschädigtes und gut erhaltenes Gewebe
oft nahe beieinander auf Kieselholz-Schnittflächen zu sehen sind
(Fig.1). Das deutet auf stark selektive Prozesse hin, die einzelne
Zellen betrafen und sich oft von Zelle zu Zelle ausbreiteten und in
deren Folge manche Zellen gut erhalten blieben und andere zerfielen.
Das abgebildete Fundstück ist problematisch, denn es gibt mehr als
eine denkbare Erklärung für Abb.1. Die verbogenen Markstrahlen oben im
Bild scheinen anzudeuten, dass zuerst ein Prozess bevorzugt sich längs
der radialen Zellreihen und Markstrahlen ausbreitete und die Zellen mit
durchsichtigem bräunlichem Chalzedon füllte, was einen dunklen Anblick
bietet, wenn man in die röhrenförmigen Tracheiden guckt. Die auf diese
Weise konservierten Zellen waren vor der später sich ausbreitenden
Holzfäule geschützt. Diese brachte Unordnung durch Schwächung oder
Auflösung der Zellwände des restlichen Holzes und verursachte die
Ablagerung von weißlichem Chalzedon und kristallinem Quarz, was die
ursprünglich geraden Markstrahlen verbog.
Abb.1: Gut erhaltene radiale
Zellreihen neben
zerfallendem Holz des Nadelholz-Typs. Man beachte auch die dunklen
Markstrahlen, durch die der Zerfall des Holzes oben im Bild deutlich
wird. Durchmesser der Zellen ca. 50µm.
Weitere
Anzeichen für Selektivität gibt es in Abb.2, wo einzelne
Zellen mit einem dunklen Klumpen (teilweise)
gefüllt sind, ähnlich denen, die in heutigen Hölzern von Pilzen erzeugt
werden [1].
Abb.2, rechts: Klumpen, oft kleiner als die Zellen, im
Gewebe verstreut. Gleicher Fund wie Abb.1.
Abb.3,4: Dunkle Klumpen in Reihen.
Eine Kombination der beiden Merkmale, nämlich runde dunkle Klumpen in
Zellen in Reihen, wurde in Perm-Holz aus Deutschland (Abb.3) and
China (Abb.4)
gefunden. Abb.4 wurde zweifelhaft als Hornmilben-Koproliten
gedeutet [2].
Abb.5 (rechts): Undeformiertes Holz angrenzend
an aufgelöste Struktur rechts. Man beachte die dunklen Markstrahlen.
Schädigung oder Festigkeitsverlust zeigt sich als
große irreversible Deformation
unter Last, in Abb.5
sichtbar durch die geknickten dunkel gefüllten Markstrahlen. Die
Grenze zwischen undeformiertem und geschertem Holz ist bemerkenswert
scharf. Obwohl die Beiträge der verschiedenen Prozesse, die
möglicherweise zur Schädigung beitragen, nicht bekannt sind, kann es
als sicher gelten, dass große Scherdeformation gewöhnlich nicht die
Ursache der Schädigung ist, denn auch in diesem Fundstück gibt es
Stellen mit Scherdeformation, aber ohne
Auflösung der Struktur (Abb.6). Abb.5 ist
deshalb so zu deuten, dass zuerst die Struktur geschwächt wurde und die
Scherdeformation danach einsetzte.
Abb.6 (links): Scherdeformation im Holz ohne Auflösung der
Gewebestruktur.
Offensichtlich waren die Zellen während der Deformation nicht leer,
sonst wären sie in schiefe Formen gedrückt worden, wie man sie oft in
Kieselholz sieht, besonders deutlich in Abb.7 links unten.
Abb.7: Helle Klumpen als Reste er Innenräume von
Zellen
zerfallenen Holzes neben dunklen Bereichen von Holzgewebe, rot durch
Hämatit. Bildbreite 1.2mm.
Festigkeitsverlust des Holzes, erkennbar durch große
Deformation,
muss seine Ursache in einer Schwächung der Zellwände haben. Eine solche
Schwächung ist aus der besonderen Variante des Zerfalls in Abb.7 zu
erschließen, wo die Wandsubstanz anscheinend verschwand. Wenn
die Innenräume der Zellen
nicht irgendwie als weiße Klumpen erhalten geblieben wären, wüsste man
nicht, dass es dort Holzzellen in radialen Reihen gab. Diese Bild hat
als zufällige Besonderheit eine waagerechte dunkle Linie, die zwischen
den zufällig verteilten Klumpen und der regelmäßigen Gewebestruktur
einen Zusammenhang erkennen lässt.
Große unregelmäßige Anordnungen weißer Klumpen waren schon erwähnt
worden [3] und
werden das Thema eines weiteren Beitrages sein. Wenn sie nicht an gut
erhaltenes Holz grenzen wie in Abb.7, können die hellen
Klumpen
leicht als Reste eines zentralen Marks fehlgedeutet werden. Derartige
Klumpen, auch die häufigeren dunklen, sind wiederholt als Koprolithen
von Milben fehlgedeutet worden.
Die Fundstücke in Abb.1,2,5,6,7 (oberstes
Karbon [4]) wurden in der Kiesgrube
Borxleben am Kyffhäuser-Gebirge gefunden. Das Fundstück in Abb.7
wurde von W.+G.
Etzrodt, Borxleben, zur Verfügung gestellt. Das
Fundstück in Abb.3 (Perm)
wurde von Ch.
Krüger, Schallodenbach, übergeben: .
Sample labels: Figs.1,2,5: KyB/112.1, Fig.6:
KyB/112.2,
Fig.7: KyB/12.1,
Die Beobachtungen passen zu folgender Deutung:
- Es gab wechselseitige Beziehungen zwischen Prozessen des
Zerfalls und der Konservierung
- Die Prozesse wirkten nicht überall gleichzeitig, sondern
örtlich begrenzt durch Ausbreitung betroffener Bereiche, ähnlich der
Ausbreitung von Fäule in lebendem oder totem Holz.
- Festigkeitsverlust und Zerfall der Zellwände ist
wahrscheinlich durch Pilzbefall bewirkt.
- Stoffwechselprodukte von Pilzen und /oder Substanzen aus
teilweise geschädigtem Holz förderten die Abscheidung von SiO2
, mit der Tendenz, die noch vorhandene Gewebestruktur zu konservieren.
- Die
Prozesse des Zerfalls und der Konservierung können
mit einzelnen befallenen Zellen begonnen und sich über das Gewebe
ausgebreitet haben.
- Die reiche nicht-biologische Struktur fossiler
Hölzer einiger Fundstellen, darunter jener vom Kyffhäuser-Gebirge, ist
das Ergebnis konkurrierender Prozesse, deren Entwirrung begonnen hat
und noch viel Aufwand erfordern wird.
Diskussionen zur Entstehung nicht-biologischer
Strukturen unter Mitwirkung biologischer Prozesse sind keine
vergebliche Mühe, denn die Phänomene sind eine Quelle von Fehldeutungen
durch Wissenschaftler seit 200 Jahren bis jetzt.
H.-J. Weiss
2013
[1] F.
Schwarze: Fungal strategies of wood decay in trees.
Springer, Berlin 2004.
[2] Zhuo
Feng, Jun Wang, Lu-Yun Liu:
First report of oribatid mite (arthropod) borings and coprolites in
Permian woods from the Helan Mountains of northern China.
Palaeogeography,
Palaeoclimatology, Palaeoecology 288(2010), 54-61.
[3] H.-J. Weiss:
Beobachtungen an Kieselhölzern des Kyffhäuser-Gebirges.
Veröff. Mus.
Naturkunde Chemnitz 21(1998), 37-48.
[4] J. Schneider,
R. Rößler,
B. Gaitsch: Stratigraphy and facies of the Middle
European continental Carboniferous and Permian excursion guide A5, 1995.
|
|
 21 |