Ichthyosaurier

Sauriertafel
Sauriertafel

Im August 2010 wurde beim Vorbecken des Bucher-Stausees ein neues, das 12. Schild des Wasserlehrpfads vom Wasserverbands "Obere Jagst aufgestellt. Entstanden ist das Schild in Zusammenarbeit mit der Geologengruppe Ostalb e. V., des Wasserverbandes Obere Jagst und der Gemeinde Rainau.

Die Tafel wurde wurde von Bürgermeister Achim Krafft, Josef Gentner vom Wasserverband "Obere Jagst" sowie Hans-Dieter Bolter und Helmut Hager von der Geologengruppe Ostalb in der Nähe des urspünglichen Fundorts seiner Bestimmung übergeben.

Lehrpfadtafel

Der Ichthyosaurier von Buch - ein Eurhinosaurus

Text und Bilder von Hans-Dieter Bolter © 2010-07-28

Im Frühjahr 1979 wurde in der Bodenentnahmestelle für den Damm des Vorbeckens beim Speicher und Rückhaltebecken Buch, von mir das Skelett eines Fischsauriers entdeckt. Dieser Ichthyosaurier von Buch öffnet uns ein Fenster in die Zeit des Jurameeres vor ca. 180 Mio. Jahren. Wie sah dieser Saurier aus, wann und wie hat er gelebt. In welchem Meer hat er sich aufgehalten? Fragen, die einer Klärung bedürfen.

Das Jurameer
Im Gebiet zwischen der heutigen Nordsee und etwa dem Nordrand der Alpen befand sich im Erdmittelalter von 251 Mio. bis 142 Mio. Jahren das Mitteleuropäische Becken. Dieses hob und senkte sich in dieser Zeit mehrmals, so dass immer wieder das Meer in dieses Becken vorstoßen konnte. Gründe für die Vorstöße sind Meeresspiegel Anstiege und regionale Senkungen. Während dieser Zeit wurden ca. 1200m Meeres- und Festländische Sedimente eingetragen und in verschiedenste Gesteine umgewandelt.

Am Ende der Keuperzeit vor 200 Mio. Jahren erfolgte der Vorstoß des Jurameeres von der Nordsee her. Das Eis der Polkappen war geschmolzen. Das Jurameer bedeckte über einen Zeitraum von 60 Mio. Jahren weite Gebiete Mitteleuropas, nur wenige Inseln ragten heraus. Die Wassertiefe betrug nie mehr als 200 Meter und unterlag vielen Schwankungen. Die Juraablagerungen unterteilt man in Unteren, Mittleren und Oberen Jura oder nach der vorherrschenden Farbe in Schwarzen (Lias), Braunen (Dogger) und Weißen Jura (Malm). Während der Schwarzjurazeit wurden zuerst grobe Sande (Arietensandstein) abgelagert. Durch weiteres schnelles Absinken wurden in den tieferen Bereichen Tone und Mergel, sowie während der Schwarzjura Epsilon Zeit ein Ölschiefer (bituminöse Stillwasserfazies), abgelagert. Während der Zeit des Braunjuras kamen verstärkt eisenhaltige, braune Gesteine zur Ablagerung. Im Weißen Jura wurden eine feine, tonige Trübe vom Land eingetragen (Mergel) und biochemisch Kalk (Kalkstein) ausgefällt.

Das Liasmeer
Das Liasmeer war ein flaches Randmeer (Epikontinentalmeer). Im Norden war es mit der offenen See und im Süden mit dem Urozean (Tethys), dem damaligen Weltmeer verbunden. Der süddeutsche Raum war durch Inseln zergliedert. Es gab einzelne Landmassen, wie die östlich von uns gelegene Vindelizisch-Böhmische-Landmasse. Sie stellte auch die nächste Küste dar. Der Küstenverlauf entsprach etwa dem heutigen Westrand der Fränkischen Alb. Das Klima war subtropisch, vergleichbar mit der heutigen Karibik, denn unser Raum befand sich damals auf 30° nördl. Breite. Auf dieser Breite liegt heute Nordafrika. Das Meerwasser und die Ablagerungsbedingungen waren extremen ökologischen Verhältnissen ausgesetzt.

Die Land-Meer Verteilung

Betrachtet man die globale Land-Meer Verteilung der beginnenden Jurazeit, hat man es mit einer riesigen Kontinentalmasse zu tun, umgeben von einem Riesenozean. Dadurch entstanden kräftige Hoch- und Tiefdruckgebiete mit ausgeprägten Monsun-Passat-Zyklen. Das obere Meerwasser war warm, daher leicht und konnte sich mit Sauerstoff anreichern. In der Tiefe befand sich kaltes, oder verstärkt mit Salz angereichertes, schweres Wasser. Aufgrund der klimatischen Bedingungen war ein Austausch zwischen Oberflächen- und Tiefenwasser sehr ungünstig.

Die Wasserschichten wurden zeitweise nicht oder nur ungenügend umgewälzt, somit fehlte dem Meerwasser über einen größeren Zeitraum die Durchmischung. Sauerstoffhaltiges Wasser konnte daher nicht in die Tiefe bis zum Meeresboden gelangen. In weiten Bereichen des Tiefenwassers herrschten deshalb anaerobe Bedingungen. Ein Bodenleben war nicht oder nur eingeschränkt möglich, es herrschten lebensfeindliche Bedingungen. Solche Wasserverhältnisse hatten längere Zeit Bestand.

Der Abbau biogenen Materials wurde aufgrund dieser anaeroben Verhältnisse am Meeresboden eingeschränkt. Meerestiere die abstarben und in die Tiefe sanken konnten nicht verwesen, sie wurden in den Meereschlamm eingebettet und konserviert. Grund für das Entstehen einer reichhaltigen, außergewöhnlichen und weltberühmten Fossillagerstätte mit einmaligen Funden aus dem ganzen süddeutschen Raum. Die Entstehung der Gesteinsschicht geht auf mehrere Bausteine zurück. Feine Sandpartikel wurden von umgebenden Landmassen eingeschwemmt. Eine hohe Nährstoffproduktion fand im Oberflächenwasser durch Planktonorganismen statt. Der Kalkanteil von ca. 20 – 40% wurde durch diese ausgefällt, ihr Absterben ist für den Kohlenwasserstoffanteil von 4 – 20% am Gesteinsaufbau verantwortlich. Sie wurden aufgrund der anareoben Bedingungen im Sediment angereichert und sind bis heute im Ölschiefer des schwarzen Juras gespeichert (Erdölmuttergestein).

Die sauerstoffreichen, oberen Schichten des Meeres wurden von unzähligen verschiedenen Tieren wie z.B. Ammoniten, Belemniten, Seelilien, Fische und anderen Lebewesen bewohnt. Einige finden wir mit ähnlicher Lebensweise oder als unmittelbare Nachfahren damaliger Tiere noch heute in den küstennahen Schelfmeeren der Erde vor. Mit zu den größten Tieren der damaligen Jurazeit gehörten wohl die schwimmenden Fischsaurier, die Ichthyosaurier.

In der Umgebung von Holzmaden wurde der Ölschiefer, Posidionienschiefer oder Lias Epsilon über längere Zeit für gewerbliche Zwecke abgebaut. Der in geringer Tiefe gewonnene Fleins wurde zu Wand-, Bodenplatten oder anderen Inneneinrichtungen verarbeitet. Der gut spaltbare Fleins, sowie die darüber liegenden Schichten enthielten eine reiche Anzahl außergewöhnlicher Fossilien. Ichthyosaurier, Seelilien und vollständige Belemnitentiere haben Holzmaden in der ganzen Welt berühmt gemacht.

Diese fossilhaltigen Schichten streichen überall im nördlichen Albvorland an der Oberfläche aus. Im Ölschiefer von Württemberg konnten daher immer wieder Teile von Ichthyosaurier gefunden werden, auch im Ostalbkreis. Beim Bau des Bucher Stausees, der relativ wenig fossile Funde erbrachte, konnte ich Teile eines größeren Ichthyosauriers aus diesen Schichten entdecken.

Nach der Bergung stellte sich heraus, es war der größte, bisher im Ostalbkreis gefundene Rest eines Ichthyosaurier der Gattung Eurhinosaurus.

Ichthyosaurier

Ichthyosaurier ( Ichthys= Fisch Saura = Echse → Fischechse)

Ichthyosaurier erschienen in der Untertrias und starben in der Kreidezeit vor 90Mio. Jahren aus. Die Vielfalt der Ichthyosaurier erreicht im unteren Jura ihren größten Artenreichtum mit 4 Gattungen und etwa 7 Arten. Sie stammen von einer küstenah auf dem Lande lebenden Echse ab, die sich im Laufe ihre Evolution wieder an das Wasser angepasst hat. Ihr stromlinienförmiger Körper ähnelt den von Fischen oder Delphinen, sie sind aber mit diesen nicht verwandt. Ichthyosaurier sind keine Fische sondern Reptilien, sie gehören zu den Landwirbeltieren. Schultergürtel und Schädel sind nicht wie bei den Fischen verwachsen. Ihre Flossenpaddel weisen noch die Merkmale der ehemaligen Gliedmaßen auf.

Man kann Ober-, Unterarm-, Handwurzel- und Fingerknochen unterscheiden. Zur Fortbewegung bildete sich eine beachtliche Schwanzflosse aus. Versteinerten Reste der Tiere von Holzmaden zeigen teilweise sogar Hauterhaltung auf, so dass die Körperform heute eindeutig rekonstruierbar ist. Ihr Körper formte sich bis zu Jurazeit in eine elegante, delphinartige Form um. Man vermutet daher, dass ihre Lebensweise durchaus mit den Delphinen vergleichbar ist. Trotzdem bleibt der Grundbauplan der Reptilien erkennbar, wie die Schwanzflosse zeigt.

Sie ist das Hauptantriebsorgan für die Fortbewegung und sie steht senkrecht. Da sich ihre Vorfahren nach Art der Reptilien schlängelnd auf dem Boden bewegten, wurde diese Bewegung beibehalten. Im Wasser konnte daher ein Antrieb nur mit senkrechter Schwanzflosse erfolgen. Zur Stabilisierung der Schwanzflosse ist die Wirbelsäule am Ende nach unten abgeknickt. Im Schädel befinden sich auch Nasenlöcher, sie waren also Lungenatmer. Auch dies ist ein Hinweis auf ihre Vorfahren, die einst das Land bewohnt haben. Die Tiere waren daher gehalten immer wieder an die Wasseroberfläche zum Atmen aufzutauchen. Bei einer damaligen Meerestiefe von 150m war ihr Weg zum Atemholen klein, im Vergleich mit heutigen Walen, die aus großen Tiefen auftauchen.

Ichthyosaurier konnten nicht mehr wie ihre Vorfahren an Land kriechen und Eier ablegen. Dies verhinderte inzwischen der an das Wasser angepasste Körperbau. Verschiedentlich wurden Fischsaurier mit Jungtieren im Körper gefunden. Bei wenigen Fischsaurierfossilien fand man Jungtiere mit dem Kopf im Unterleib steckend. Daher nimmt man an, dass sie Ichthyosaurier lebendgebärend waren. Die Eier blieben im Mutterleib. In ihnen wuchsen die Embryonen bis zu einer Größe von 35cm heran. Danach schlüpften sie und wuchsen weiter im Mutterleib. Ab einer Größe von ca. 85cm brachte das Muttertier die Ichthyosaurier-Babys im Jurameer zur Welt. Die Ichthyosaurier waren Raubtiere. Die schlanken Kiefer lassen vermutlich aber kein Kauen zu. Sie schnappten die Beute und schlangen sie wie Reptilien unzerkleinert hinunter. Große Tiere konnten sie mit ihren schmalen Kiefern nicht greifen, zumal ihre Zähne nur durch Bindegewebe locker in der Schnauze gehalten wurden. Daher findet man Zähne bei den Fossilien oft umgekippt oder lose neben den Kieferknochen.

Im Kopf befinden sich zwei große Augen, umschlossen mit einem knöchernen Augenring, wie die meisten Reptilien und Vögel. Dieser umfasst die Linse und ermöglicht ein flaches, strömungsgünstiges Auge. Das große Auge lässt auf eine gute Sehweise bei geringen Lichtmengen schließen. Ob Ichthyosaurier nachtaktiv waren oder im tieferen Wasser auf Jagd gingen, ist noch unklar. Von Funden ist aber bekannt, dass sie sich auch von Belemniten ernährt haben. Vermutlich fraßen sie auch Fische.

Ichthyosaurier sind Fischechsen. Sie sehen ähnlich aus wie Delphine, gehören aber nach ihrem Skelettaufbau zu den Reptilien. Ihre Ahnen lebten im Wasser. Einigen gelang dies zu verlassen – sie wurden landbewohnende Amphibien. Diese Echsen gingen in ihrer weiteren Entwicklung wieder ins Wasser zurück und wurden Ichthyosaurier.

Die Eurhinosaurier

Die Eurhinosaurier sind als Fossilfunde sehr selten. Der Name bedeutet: „Echse mit schöner Schnauze“. Sie stellen eine eigene Gattung unter den Fischsauriern dar. Ihre Schädel erreichten bis 2m Länge, ihr Körper war 3-4 mal so lang wie der Schädel. Die Kiefer haben viele kleine Zähne. Der Oberkiefer ist etwa zweimal so lang wie der Unterkiefer. Diese ungewöhnliche Schnauze wird durch Anpassung an sein spezielles Jagdverhalten interpretiert, vergleichbar mit heutigen Schwertfischen. Durch seitliches Schlagen des Kopfes, wie mit einem Stecken, konnte er vermutlich in einem Fischschwarm mehrere Tiere gleichzeitig betäuben und verletzen und sie anschließend leichter fassen. Einen kräftigen Biss konnten Ichthyosaurier nicht ausüben, da ihre Zähne in einer Rinne stehen und nur locker durch Bindegewebe gehalten wurden. Diese Bauweise ist sehr ungewöhnlich und nur bei Pottwalen bekannt.

Eine genauere Ernährungsweise ist bis jetzt nicht bekannt, da es von ihm nur wenige Funde gibt. Vermutlich hat er sich in unserem Raum nur zeitweise aufgehalten. Vielleicht ist er Tierschwärmen aus dem Weltmeer gefolgt, als sich diese in unserem Raum zur Paarung zurückgezogen haben. Eurhinosaurier waren wie alle Ichthyosaurier lebend gebärend. Die Augen des Eurhinosaurus sind fast so groß wie der Schädel. Vermutlich sind die Sinne wie Riechen und Hören während der Entwicklung vom Wasser aufs Land und wieder zurück verloren gegangen. Der optische Sinn wurde ergänzend sehr stark ausgebildet. Ichthyosaurier haben Augen bis 20cm Durchmesser. Diese Größe ist bei Wirbeltieren ein absoluter Rekord. Beim Eurhinosaurus wanderten die Augen zusätzlich etwas nach vorne, was ein räumliches Sehen ermöglichte.

Eurhinosaurier und Rekonstruktionsversuch

Das Skelett ist wie bei vielen anderen Wirbeltierfossilien im Posidonienschiefer teilzerlegt. Die Wirbel und Rippen sind leicht verdriftet. Die größten Wirbel haben einen Durchmesser von ca. 7 cm. Die Länge der gefundenen Wirbelsäule beträgt 2 m. Das hintere Paddel ist vorhanden. Die Knochen lagen auf einer Fläche von 3 m2. Dieser Fundzustand ist normal, im Verband erhaltene Skelette sind die Ausnahme. Die Knochenfragmente zeigen den hinteren Brustteil, einen Teil der anschließenden Schwanzwirbelsäule und ein hinteres Paddel. Die nach unten abgeknickte Schwanzflosse fehlt.

Rekonstruktionsversuch eines Eurhinosaurus
Der vordere Teil mit Kopf wurde vermutlich durch die Baggerarbeiten zerstört. Das Paddel hat eine Größe von ca. 30 cm. Aus dem Fund lässt sich eine Gesamtgröße des Tieres von ca. 6 m ableiten. Anhand der Größe und der Form der Wirbel, sowie des länglichen Paddels, wurde der Fund durch Herrn Dr. R. Wild vom Staatlichen Museum für Naturkunde Stuttgart (SMNS) einem spitzschnauzigen Ichthyosaurier der Gattung Eurhinosaurus zugeordnet. Als Art bestimmte er Eurhinosaurus longirostris (JÄGER 1856). Es ist der größte Eurhinosaurierfund aus unserem Raum.

Der Fund

Die Fundschicht gehört dem Lias "e" an, hat aber nicht die dieser Schicht eigene schwarze Farbe. Die Knochen liegen in einer stark verwitterten braun- bis ockerfarbigen, feinschiefrigen Schicht. Die Unterseite ist weniger stark verwittert. Sie lässt deutlich die Struktur der von Holzmaden her bekannten Schlacken mit den Ammoniten Harpoceras falcifer (SOWERBY) erkennen. Da die Schicht knapp unter den Jurensismergeln lag, ist es vermutlich der Schlacken des liegenden vom Oberen Epsilon (Lias "e" III) von Holzmaden. Da die Bänke des „Schlacken“ (QUENSTEDTS „Kloake“) bei uns nicht horizontbeständig sind, wird die lithologische Grenze mittlerer/oberer Posidonienschiefer in unserem Raum bereits mit dem Oberen Stein gezogen.

Somit kann unser Fund dem oberen Posidonienschiefer zugeordnet werden. Die im Umfeld des Fundplatzes häufiger vorkommenden Holzreste weisen auf die Nähe der Küste hin. Aufgrund unterschiedlicher Präparationsmethoden ist das ausgestellte Stück allerdings farblich nicht homogen. Herr Sauter hat den Fund schwarz eingefärbt und die Kanten ergänzt. Die anderen Teile präsentieren die Originalfarbe des Gesteins. Kleinere Einzelplatten sind verschollen.

Auf dem Foto kann man aber noch alle Teile erkennen. Das Bild zeigt den Zustand des Fundes am 15.9.1979 nach der Grobpräparation.

Die Fundgeschichte

Am Abend eines schönen Sonntags im Frühjahr 1979 machte ich einen Kontrollgang am entstehenden Bucher Stausee. Ich suchte die Abbaufläche ab, aus der das Erdmaterial für den Damm zwischen Vorbecken und Hauptstausee entnommen wurde. Dieser Abbau lag am Hang östlich des heutigen Vorbeckens. Entnommen wurden die Schichten des oberen Schwarzen Juras. Die Tone und Gesteinsschichten wurden im damaligen Jurameer in Küstennähe abgelagert. Wenige Reste ehemaliger Lebewesen wie Belemniten (Hartteile vergleichbar mit Schulpen der heutigen Tintenfische), Muscheln und teilweise Ammoniten ließen sich erkennen. Für den Sammler, der die Reichhaltigkeit dieser Schichten von anderen Orten kannte, waren der Erhaltungszustand und die Menge allerdings bescheiden.

Vielleicht war dies der Grund, dass hier kaum Sammler angetroffen worden sind. Plötzlich, im fahlen Licht der Sonne, schien es mir, als lägen hier die Reste von Holz oder Knochen, zermalmt von der Planierraupe. Ich versuchte das Fossillager auszumachen und erkannte unter Lehm und Gesteinsresten die Knochen eines Ichthyosauriers. Ohne Hebestange und Pickel ließen sich die relativ großen, zerklüfteten Platten des anstehenden Lias "e" nicht bergen. Außerdem ließen sich im abnehmenden Licht nicht die ganzen Ausmaße erkennen.

Nur eine kleine Platte konnte ich ohne Werkzeug aus dem Gesteinsverband brechen. Dieses Stück schleppte ich zum Fahrzeug, um es zu Hause vom anhaftenden Lehm und zu reinigen. Jetzt war eine genauere Zuordnung des Fundes möglich. Ich erkannte auf der gereinigten Platte Wirbel und Rippen vom Brustbereich eines Fischsauriers. Im Umfeld der Fundstelle, so war zu vermuten, konnten also eventuell noch der Kopf und weitere Teile zu finden sein. Schnelles Handeln war nun gefragt. Am kommenden Montag wurden die Arbeiten mit Sicherheit fortgesetzt und der Rest des Skelettes wäre damit verloren.

Telefonisch versuchte ich, den Bauleiter zum Aufschub der Arbeiten zu bewegen, was mir leider nicht gelang. Also rief ich meine Bekannten von der Geologengruppe an. Herrn Fritz Sauter, der Gründer der Geologengruppe und des Paläontologischen Museums in Aalen, sowie seinen Schwiegersohn Helmut Hager. Beide wollten mir bei der Bergung behilflich sein. Wir trafen uns am frühen Montagmorgen um 5 Uhr am Fundplatz. Zuerst versuchten wir, die ganzen Ausmaße des Tieres festzustellen. Leider ließ sich kein Kopf ausmachen, dort wo er liegen müsste, war eine etwa 2 m tiefere Abbaustufe.

Alles Suchen half nichts, vermutlich war er schon zerkleinert im Damm eingebaut. Nun hieß es mit vereinten Kräften die Platten so zu säubern, dass die Lage und Grenzen des restlichen Fundes deutlich erkennbar wurden. An den Klüften setzten wir mit Pickel und Stemmeisen an und versuchten die Platten aus dem Verband zu lösen. Dies war eine sehr schweißtreibende und mühevolle Arbeit. Schnell war die Zeit vergangen.

Unser eigener Arbeitsbeginn war nahe gerückt. Auch die Baumaschinen begannen sich lärmend durch das Erdreich zu fressen. Rechtzeitig hatten wir es geschafft, die Teile vor den gefräßigen Schaufeln und den zermalmenden Raupen der Baumaschinen zu retten. Da ich keine Transportmöglichkeit für so große Steinplatten besaß, gab ich diese Herrn Sauter und dessen Schwiegersohn mit. In den folgenden Wochen nach der Bergung wurde das Fossil von uns grob freigelegt. Um die Fundsituation zu rekonstruieren und einen Überblick über das Skelett zu bekommen, konnten wir nun die einzelnen Platten in der Garage von Herrn Sauter zuordnen. Das Ergebnis ließ die Mühen vergessen. Wir waren froh, dass es uns gelungen war, ein derart großes Saurierskelettteil vor der Zerstörung zu retten.

Mein Dank geht an Herrn Gentner, dem Techn. Betriebsleiter des Wasserverbandes Obere Jagst, für seine Bereitschaft, die Tafel in den Lehrpfad am Bucher Speicherbecken aufzunehmen. Herrn Armin Krafft, Bürgermeister von Rainau, den Saurier auszustellen und uns zu unterstützen. Herrn Sauter (+) für die Unterstützung bei der Bergung und Präparation ebenso Herrn Hager für die Mithilfe und Bereitstellung für die Ausstellung.

Literatur:

  • Vom Schwarzwald zum Ries Verlag, Dr. Friedrich Pfeil Heizmann u.a.
  • Saurier Expedition in die Urzeit Verlag Thorbecke Schoch Rainer
  • Das Fossilienmuseum Dotternhausen Rohrbach Zement Jäger Dr., Manfred
  • Wander. i d Erdgesch. (25) Stauferkreis Göppingen Verlag, Dr. Friedrich Pfeil 2009 Anton Hegele
  • Das Holzmadenbuch Repro-Druck GmbH Fellbach Hauff Bernhard
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