Proterozoikum

Juni 10, 2026 Kategorie(n): Erdgeschichte

Das Proterozoikum ist das dritte Äon der Erdgeschichte. Jener Zeitabschnitt begann vor 2,5 Mrd. Jahren und endet vor 541 Mio. Jahren. Betrachtet man die gesamte Erdgeschichte begann das Proterozoikum etwa 2,07 Mrd. Jahre nach der Entstehung der Erde.

Geprägt war das Proterozoikum durch eine sauerstoffreichere Atmosphäre gegenüber früheren Erdzeitaltern. Es kam zu verschiedenen Abschnitten mit globaler Vereisung (Schneeball-Erde). Und es entstanden komplexere Lebewesen im Vergleich zum Archaikum (vorherige Äon).

Das Proterozoikum ist das jüngste Äon vor der kambrischen Explosion (vor 541 Mio. Jahren). Jene kambrische Explosion brachte eine Vielzahl neuer Lebewesen hervor. Um das Kambrium als Wendeepoche der Evolutionsgeschichte besser herauszustellen, wird das Proterozoikum -genauso wie die beiden älteren Abschnitte Hadaikum und Archaikum -zum Präkambrium gezählt.

Unterteilt wird das Proterozoikum in drei geologische Ären: Paläoproterozoikum, Mesoproterozoikum und Neoproterozoikum.

Steckbrief

Proterozoikum
Präkambrischen Äone: Hadaikum (engl. Hadean), Archaikum (engl. Archean), Proterozoikum (engl. Proterozoic)
Bedeutung:	dritte Äon der Erdgeschichte und letzte Äon des Präkambriums
Beginn:	vor 2500 Millionen Jahren bzw. vor 2,5 Milliarden Jahren
Ende:	vor 541 Millionen Jahren
Dauer:	1959 Millionen Jahre bzw. 1,959 Milliarden Jahre
Vorgänger:	Archaikum
Nachfolger:	Phanerozoikum mit Kambrium als erste Periode
Das Proterozoikum hervorgehoben auf der geologischen Zeitskala
Merkmale des Proterozoikums
Sauerstoffhaltige Atmosphäre (Great Oxidation Event)
Bildung einer Ozonschicht, welche UV-Strahlung filtert
weltweite Eiszeiten (Snowball Earth)
Bildung und Zerfall der Superkontinente
Auftreten der ersten Eukaryoten (Lebewesen mit Zellkern)
Auftreten erster vielzelligen Organismen (Ediacara-Fauna)
Entstehen reicher Erzlagerstätten
Unterteilung des Proterozoikums
Paläoproterozoikum:	Beginn: vor etwa 2,5 Mrd. Jahren, Ende: vor etwa 1,6 Mrd. Jahren, Dauer: 900 Mio. Jahre
Mesoproterozoikum:	Beginn: vor etwa 1,6 Mrd. Jahren, Ende: vor etwa 1 Mrd. Jahren, Dauer: 600 Mio. Jahre
Neoproterozoikum:	Beginn: vor etwa 1 Mrd. Jahren, Ende: vor etwa 541 Mio. Jahren, Dauer: 459 Mio. Jahre

Was geschah im Proterozoikum?

Das Leben im Archaikum war geprägt von Vorläufern der Cyanobakterien und Stromatolithen. Während des Proterozoikum traten komplexere Lebewesen auf. So entstanden auch mehrzellige Lebewesen, wie die Vorläufer der Quallen und Schwämme.

Die Ediacara-Fauna war eine Makrofossilgesellschaft des späten Proterozoikum, dessen fossile Überreste in Australien entdeckt wurden. Allgemein wird die Ediacara-Gruppe den vielzelligen Tieren (Metazoa) zugeordnet. Jedoch ist die systematische Zuordnung zur Tierwelt nicht unumstritten.

Da man die Ediacara-Fauna an verschiedenen Fundorten auf der Welt fand, gilt es als erwiesen, dass es im Proterozoikum eine riesige zusammenhängende Landmasse gab. Diese wird als Superkontinent Rodinia bezeichnet. Umgeben war Rodinia von einem einzigen Ozean mit dem Namen Mirovia.

Die Vorläufer der Cyanobakterien im Archaikum waren in der Lage, Photosynthese zu betreiben. Als Abfallprodukt dieses Stoffwechsels entstand Sauerstoff.

Der ausgeschiedene Sauerstoff bereicherte die Weltmeere und Atmosphäre. Allerdings war die Erde zu diesem Zeitpunkt noch keine oxygene Welt, in der andere Lebewesen den Sauerstoff verbrauchen könnten. Für die meisten Lebewesen war Sauerstoff reines Gift, weshalb es an der Archaik-Proterozoikum-Grenze zur Großen Sauerstoffkatastrophe kam.

Da Sauerstoff auch das Triebhausgas Methan zu Kohlendioxid oxidiert, wurde der Treibhausgürtel geschwächt. Deshalb fiel die Erde während des Proterozoikums in diverse Vergletscherungen bzw. Eiszeiten. Die erste Eiszeit war die Huronische Eiszeit, gefolgt von der Sturtischen Eiszeit und der Marinoischen Eiszeit.

Vor 725 Mio. Jahren zerfiel der Superkontinent Rodinia. Neue Superkontinente, wie Pannotia, Pangaea und Laurasia entstanden.

Wie wird das Proterozoikum unterteilt?

Das Proterozoikum wird in drei Ären unterteilt:

• Paläoproterozoikum (Beginn: vor etwa 2,5 Mrd. Jahren, Ende: vor etwa 1,6 Mrd. Jahren, Dauer: 900 Mio. Jahre)
• Mesoproterozoikum (Beginn: vor etwa 1,6 Mrd. Jahren, Ende: vor etwa 1 Mrd. Jahren, Dauer: 600 Mio. Jahre)
• Neoproterozoikum (Beginn: vor etwa 1 Mrd. Jahren, Ende: vor etwa 541 Mio. Jahren, Dauer: 459 Mio. Jahre)

Entwicklung des Lebens im Proterozoikum

Paläoproterozoikum

Das Paläoproterozoikum begann mit dem ersten großen Massenaussterben der Erdgeschichte. Grund war zu viel Sauerstoff in der Atmosphäre.

Diese Sauerstoffanreicherung war eine Folge der Zunahme tektonischen Aktivität und dem Zerfall der Superkontinente. Denn die Plattentektonik löste Klimaschwankungen aus, was zu einer Zunahme von Erosionsprozessen führte.

Die Erosion bewirkte, dass mehr Landmassen abgetragen wurden, wodurch mehr Nährstoffe ins Meer gelangten. Durch die Nährstoffzufuhr im Meer, verstärkte sich dort die Primärproduktion an organischer Biomasse.

Jene Primärproduzenten waren die Vorfahren der heutigen Cyanobakterien, welche durch photosynthetische Aktivität ihren Stoffwechsel betrieben. In der Folge stieg der Sauerstoffgehalt rasant an, ohne dass es ein Gegengewicht dazu gab. Denn Tiere, welche den Sauerstoff mittels Atmung verbrauchen, gab es nicht.

Die Folge war, dass anaerobe Mikroorganismen (zahlenmäßig verbreitetes Lebensform) massenhaft ausstarben. Für diese war der Sauerstoff reines Gift. Außerdem ist Sauerstoff höchst entzündlich und brennbar. Eine Atmosphäre mit zu viel Sauerstoff gleicht einem Pulverfass.

Vorfahren heutiger Cyanobakterien (Blaualgen) konnten Sonnenenergie in ihren Stoffwechsel einbringen und dadurch körpereigene Betriebsstoffe (Energielieferanten) herstellen. Ein Nebenprodukt war Sauerstoff

Die Sauerstoffkatastrophe hatte außerdem zur Folge, dass Methan oxidierte. Die Oxidation von Methan führte zu Kohlendioxid. Zwar sind sowohl Methan als auch Kohlendioxid beides Treibhausgase, aber Methan wirkt stärker. Der Treibhausgürtel, welcher die Erde warm hielt, wurde somit abgebaut.

Wärme konnte demnach ungehinderter ins Weltall gelangen, was zu einer Abkühlung führte. So setzte vor etwa 2300 Mio. Jahren die paläoproterozoische Vereisung ein. Diese dauerte etwa 300 Mio. Jahre an und gilt als längste Schneeball-Erde-Episode der Erdgeschichte.

Weiterhin entstanden durch die Große Sauerstoffkatastrophe ganz neue Mineralien. Denn der Sauerstoff reagierte mit allem, was da war. Etwa 2.500 neue Mineralien entstanden in dieser Zeit.

Mesoproterozoikum

Im Mesoproterozoikum zerfiel der Superkontinent Columbia, wodurch Laurentia, Baltica, Amazonia und Nordchina. Für das Ende des Mesoproterozoikums können erste Mikroben auf Land nachgewiesen werden.

Neoproterozoikum

Im Neoproterozoikum entstanden wohlmöglich mehrzellige Pflanzen und wirbellose Tiere. Zu Beginn dieses Zeitalters hatten die Stromatolithen eine enorme Verbreitung. Vor etwa 800 Mio. Jahren begann ihr massiver Rückgang.

In Namibia wurde ein Fossil gefunden, welches als Otavia antiqua bezeichnet wird. Dieses ist etwa vor 760 Mio. Jahren entstanden und wird von einigen Forschern als schwammartiger Organismus beschrieben. Damit könnten die vielzelligen Tiere (Metazoa), deren Ursprung bisher auf vor 600 Mio. Jahren geschätzt wurde, doch älter sein. Dennoch ist die Einordnung von Otavia zum Tierstamm der Schwämme (Porifera) höchst umstritten.

Wie kam es zur Entwicklung der Eukaryoten im Proterozoikum?

Laut der Endosymbiontentheorie von Lynn Margulis (1938-2011) fraßen Vorfahren der Eukaryonten prokaryotische Bakterien. Eukaryonten sind Lebewesen mit Zellkern, zu denen heutige Tiere und Pflanzen gehören. Und Prokaryonten sind Lebewesen ohne Zellkern, zu denen die Bakterien und die Urbakterien (Archaeen) gehören.

Fressen konnten die Vorfahren der Eukaryonten die prokaryotischen Nachbarn, indem sie diese mit ihre Zellmembran umflossen. Solchen Fressvorgang bezeichnet man in der Cytologie als Phagocytose. Auch die Fresszellen im heutigen Immunsystem betreiben Phagocytose. Aber die eukaryontischen Zellen haben die prokaryotischen Nachbarn nicht verdaut. Stattdessen lebten die Prokaryonten in den Vorfahren der Eukaryonten weiter.

Für die aufgenommenen Prokaryonten hatte dies den Vorteil, dass sie innerhalb der Schutzhülle der größeren Lebewesen lebten. Diese wurden nicht gefressen, wodurch auch die Prokaryonten sicher vor Fressfeinden waren. Im Inneren der Schutz-Zelle betrieben die Prokaryonten ihren Stoffwechsel weiter. Somit versorgten sie den Wirt mit Energie oder Nährstoffen, wodurch beide Lebewesen von der Symbiose profitieren.

Die Chloroplasten, die Mitochondrien und Plastiden höherer Lebewesen entwickelten sich wohlmöglich auf diese Weise. Da aber zu diesem Zeitpunkt auch die Wirtszelle immer noch prokaryotisch, also ohne Zellkern, war – schwamm die DNS des Wirts ungeschützt in der Zelle umher. Um die DNS vor den Abfallprodukten des Symbionten zu schützen, bildeten die Wirtszellen einen Zellkern. Jene Lebewesen mit Zellkern wurden dann die Vorfahren der Tiere, Pilze und Pflanzen.

Endosymbiose von Chloroplasten und Mitochondrien

Zeittafel

Zeitraumangaben in Ma (Jahrmillion)	Ereignis
vor 2.500 Ma	Beginn des Paläoproterozoikums (erste Zeitalter innerhalb des Proterozoikums)
vor 2.400 Ma	Die Große Sauerstoffkatastrophe löst ein Massenaussterben für alle Organismen aus, welche sich nicht auf einen aeroben Stoffwechsel spezialisiert hatten. Außerdem wurde das starke Treibhausgas Methan zu Kohlenstoffdioxid (schwächeres Treibhausgas) und Wasser oxidiert. Durch die Schwächung des Treibhausgürtels kühlte die Erde enorm ab, was die Huronische Eiszeit auslöste. Weiterhin entstanden durch die Oxidation mit Sauerstoff extrem viele neue Mineralien. So entstanden etwa 2.500 der heutigen 4.000 Mineralien durch die Oxidation mit Sauerstoff. Durch den Sauerstoff kam es außerdem zu einer Evolution des Stoffwechsels vieler Lebewesen. Diese stellten ihre Energiegewinnung von anaerob (ohne Sauerstoff) auf aerob (mit Sauerstoff) um.
vor 2.300 Ma	Beginn der Huronische Eiszeit (archaisches Eiszeitalter), welche etwa 300 Mio. Jahre andauert.
vor 2.230 Ma	Ein Meteoriteneinschlag bewirkt die Entstehung des Yarrabubba-Kraters in Westaustralien. Wohlmöglich bewirkte dieser Meteoriteneinschlag auch, dass die paläoproterozoische Vereisung allmählich endet.
vor 1.800 Ma	Der Superkontinent Columbia entsteht.
vor 1.600 Ma	Beginn des Mesoproterozoikum (zweite Ära des Proterozoikums)
vor 1.600 Ma	Durch Magmatismus zerbricht der Superkontinent Columbia. Es entstehen Laurentia, Baltica, Amazonia und Nordchina. Der Zerfallsprozess war zwischen 1300 und 1200 mya beendet.
vor 1.200 Ma	Pilzartige Organismen und andere Eukaryonten existieren. Auf dem Festland können erste Mikroben nachgewiesen werden.
vor 1.100 Ma	Im Zuge der Grenville-Orogenese entsteht der Superkontinent Rodinia. Umgeben ist der Superkontinent vom Superozean Mirovia.
vor 1.000 Ma	Beginn des Neoproterozoikums (dritte Ära des Proterozoikums)
vor 725 Ma	Der Zerfall des Superkontinents Rodinia ist abgeschlossen.
vor 717 Ma	Beginn der Sturtischen Eiszeit (Ende vor 660 Mio. Jahren)
vor 650 Ma	Beginn der Marinoischen Eiszeit (Ende vor 632 Mio. Jahren), welche zusammen mit der Sturtischen Eiszeit eine Schneeball-Erde schuf.
vor 630 Ma	Die Landmassen Amazonia, Siberia, Baltica, Kalahari und Rio de la Plata lösen sich von Laurentia. Dieser Vorgang war vor 550 Mio. Jahren abgeschlossen.
vor 600 Ma	Der Superkontinent Pannotia (Groß-Godwana) beginnt zu entstehen.
Darstellung der Erde mit dem Superkontinent Pannotia
vor 579 Ma	Beginn der Gaskiers-Eiszeit: Anders als frühere Eiszeiten dauerte die Gaskiers-Eiszeit nur zwei Millionen Jahre. Man geht deshalb davon aus, dass anders als bei anderen Eiszeitaltern keine Scheeball-Erde geschaffen wurde.