Sektion

Das Projekt „Integrated Leaf Trait Analysis – a new tool for analyzing Paleogene European ecosystems“ dient der Etablierung einer neuen, aussagekräftigen Methode für paläoökologische Untersuchungen an paläogenen Blätterfloren, welche modernste Methoden zur Analyse von funktionalen Blattmerkmalen (Leaf Traits) und Insektenherbivorie (Fraßmuster) miteinander vereint. Der neue Ansatz, Integrated Leaf Trait Analysis genannt, soll eine bessere Charakterisierung von Strukturen und Funktionalitäten terrestrischer Ökosysteme ermöglichen, insbesondere dann, wenn Tierfossilien fehlen. Hauptziel ist die Untersuchung des Einflusses bedeutender klimatischer und floristischer Veränderungen auf die Ökonomie von Pflanzen und die trophische Struktur von Paläoökosystemen. Im Einzelnen soll geklärt werden, welche Effekte dieser Wandel auf Leaf Traits und die Interaktion von Pflanzen und herbivoren Insekten hatte. Die Untersuchungen werden an mitteleuropäische Blätterflorenaus dem Zeitraum oberes Eozän bis oberes Oligozän (ca. 38 – 23 Mio. Jahre vor heute) aus verschiedenen Habitaten (Küstenebene der Paläo-Nordsee und vulkanisch geprägtes Hinterland) ausgewählt. 

Laufzeit: 2019 – 2022; Finanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Projektgruppe: Lutz Kunzmann, Christian Müller (Sektion Paläobotanik), Kooperationspartner: Tao Su(XTBG, Yunnan, China), Torsten Wappler (Hessisches Landesmuseum Darmstadt, Deutschland)

Schlüsselpublikationen:

Kunzmann, L., Moraweck, K., Müller, C., Schröder, I., Wappler, T., Grein, M., Roth-Nebelsick, A. (2019): A Paleogene leaf flora (Profen, Sachsen-Anhalt, Germany) and its potentials for palaeoecological andpalaeoclimate reconstructions. – Flora 254: 71–87. [doi.org/10.1016/j.flora.2018.11.005]

Internationales Kooperationsprojekt: Towards an Integrated Analysis of the Early Cretaceous Crato Fossil Lagerstätte (Ceará, Brazil)

Basierend auf einem, 2016 unterzeichneten Memorandum of Understanding zwischen der Universidade Federal do Ceará, Fortaleza und der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung umfasst die bilaterale Kooperation neben gemeinsamen Forschungsprojekten auch die gegenseitige Ausbildung von Nachwuchswissenschaftler*innen und Studierenden sowie Transfer von Wissen über Sammlungsmanagement und Ausstellungsbetrieb. Das Projekt zur Crato-Fossillagerstätte verfolgt die Rekonstruktion von Paläovegetation, Paläoklima und Paläoumweltbedingungen in einem 115 Mio. Jahre alten Fenster in die Erdgeschichte, speziell in die höhere Unterkreidezeit am Äquator in Nordgondwana. Unter heißen und semiariden Klimabedingungen wuchs eine fremdartige Vegetation aus frühen Blütenpflanzen, diversen Gnetophyten und ausgestorbenen Gymnospermen. Die Pflanzenfossilien sind teilweise komplett und dreidimensional erhalten; zelluläre Gewebe sind in eisenoxydische Minerale umgewandelt, aber strukturell intakt. 

Laufzeit: 2019 – 2020; Finanzierung: DAAD (Deutschland) und CAPES (Brasilien)

Projektgruppe: Lutz Kunzmann (Sektion Paläobotanik Dresden), Daniel Rodriguez do Nascimento Jr. Und Wellington Ferreira da Silva Filho (UFC Fortaleza, Brazil), Roberto Iannuzzi (UFRGS, Porto Alegre, Brazil), Dieter Uhl (Sektion Paläoklima und Paläoumwelt, Frankfurt/M.)

Schlüsselpublikationen:

Seyfullah, L. J., Roberts, E. A., Schmidt, A. R., Ragazzi, E., Anderson, K. B., do Nascimento Jr., D. R., da Silva Filho, W. F., Kunzmann, L. (in press). Revealing the diversity of amber source plants from the Early Cretaceous Crato Formation, Brazil. – BMC Evol. Biol. https://doi.org/10.1186/s12862-020-01651-2

Während des Paläogens, einer 66–23 Millionen Jahre zurückliegenden Periode der Erdgeschichte, kam es zu tiefgreifenden Umwälzungen des globalen Klimas. Auf ein an hohen atmosphärischen CO2-Gehalt gekoppeltes extremes Treibhausklima ohne jegliche polare Vereisung folgte eine mehr oder weniger kontinuierliche Phase der globalen Abkühlung, verbunden mit stetig sinkendem CO2-Gehalt. Da pflanzliche Blätter als Organe der Photosynthese Umweltbedingungen in besonders intensiver Weise ausgesetzt sind, sollten blattmorphologische Merkmale, die in Zusammenhang mit ökophysiologischen Parametern stehen, diese Entwicklung widerspiegeln. Ziel dieses Projektes war es, anhand von Sammlungsmaterial fossiler Blätter entsprechende Änderungen blattmorphologischer Merkmale aufzufinden, statistisch nachzuweisen und zu dokumentieren. Die Projektergebnisse tragen somit zum besseren Verständnis der Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die Vegetation in der Erdgeschichte beitragen.

Laufzeit: 2013 – 2017; Finanzierung:  http://www.volkswagenstiftung.de

Schlüsselpublikationen:

Roth-Nebelsick, A., Grein, M., Traiser, C., Moraweck, K., Kunzmann, L., Kovar-Eder, J., Kvaček, J., Stiller, S., Neinhuis, C. (2017): Functional leaf traits and leaf economics in the Paleogene — A case study for Central Europe. – Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol. 472: 1-14.

Moraweck, K., Grein, M., Konrad, W., Kovar-Eder, J., Kvaček, J., Neinhuis, C., Roth-Nebelsick, A., Traiser, C., Kunzmann, L. (2019): Leaf traits of long-ranging Paleogene species and their relationship with depositional facies, climate and atmospheric CO2 level. Palaeontographica B 298 (4-6): 93-172. [doi.org/10.1127/palb/2019/0062]

Forschungsschwerpunkt: Evolution und Diversität von Koniferen in der Erdgeschichte

Auf Grund ihrer taxonomischen Expertise zu fossilen Koniferen kooperiert die Sektion mit anderen Arbeitsgruppen bei der Untersuchung zur Diversität und Paläoökologie von Koniferen. Schwerpunkte liegen dabei im Paläogen Europas, z. B. in der Inklusenflora des eozänen baltischen Bernsteins. Hier kooperieren wir mit der AGs Alexander Schmidt (Georg-August-Universität Göttingen), Eva-Maria Sadowski (Museum für Naturkunde Berlin) und Leyla Seyfullah (Geozentrum Universität Wien).

Schlüsselpublikationen:

Sadowski, E.-M., Schmidt, A. R., Seyfullah1, L. J., Kunzmann, L. (2017). Conifers of the ‘Baltic amber forest’ and their palaeoecological significance. – Stapfia 106: 1-73.

Noll, R., Kunzmann, L. (2020). Diversity in fossil Araucaria Juss.: new species from the Middle Jurassic Jaramillo Petrified Forests in Santa Cruz province, Argentina. – Palaeontographica B.

Projektvorhaben: Die Eozäne Bernsteinart Krantzit im Kontext zur Genese von Braunkohlelagerstätten Mitteldeutschlands und Paläoklimaschwankungen

Das Projekt wird die kausalen Zusammenhänge zwischen (1) der Charakteristik des Ablagerungsraumes der Braunkohlen (Küstenmoore), (2) der Entstehung eines mitteleozänen Braunkohlenflöz-komplexes, (3) der Petrologie der Kohlen, (4) der Vegetation inner- und außerhalb der Kohlenmoore und (5) des Paläoklimas aufdecken, um zu erklären, warum es unter den gegebenen Bedingungen zur Ausbildung einer „Lagerstätte“ der seltenen Bernsteinart Krantzit gekommen ist. Dieses Projekt erlaubt erstmalig, eine mitteldeutsche Bernsteinlagerstätte, die weder genetisch noch harzchemisch mit dem Baltischen Bernstein in Verbindung gebracht werden kann, ganzheitlich zu rekonstruieren. Dabei werden historische und moderne Sammlungen von Bernsteinarten und -varietäten, insbesondere von Krantzit, Sammlungen von Pflanzenfossilien und von Braunkohlen in einem neuen Kontext analysiert und in ein geologisches Raum-Zeit-Klima-Modell zur Genese von eozänen Bernsteinarten überführt. Dies wird den wissenschaftlichen Wert dieser Sammlungen und die Sichtbarkeit der sammlungsbezogenen Forschung an den beteiligten Naturkundemuseen deutlich erhöhen. Im Gegensatz zu allen bisher untersuchten eozänen Bernsteinvorkommen ist am Fundort Profen die einmalige Situation gegeben, dass der „Bernsteinwald“ (Kohlenmoor) und der Ablagerungsort des Bernsteins („Lagerstätte“) in einem flächenhaften Aufschluss für Untersuchungen zugänglich sind.

Projektgruppe: Lutz Kunzmann (Sektion Paläobotanik), Alexander Schmidt (Georg-August-Universität Göttingen), Leyla Seyfullah (Geozentrum Universität Wien), Jochen Rascher (Geomontan GmbH, Freiberg), Claudia Niemz (LAOP, Lauta), Gerda Standke (Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Freiberg/Sa.)

Nach der kompletten Neuaufstellung der Sammlung 1998/1999 im Arbeits- und Sammlungsgebäude A.-B.-Meyer-Bau konnte erstmals seit 1885 eine Gesamtinventur vorgenommen und eine datenbankgestützte Inventarisierung begonnen werden. Demnach umfasst die paläobotanische Sammlung derzeit etwa 72.000 Katalogeinheiten Pflanzenfossilien mit etwa 350.000 Einzelbelegen, davon stammen noch etwa 120 Belege aus der frühen Periode zwischen 1740 bis 1840.

Darüber hinaus existiert noch zahlreiches, nicht katalogisiertes Rohmaterial aus den Geländearbeiten der zurückliegenden Jahre. Die Sammlung enthält etwa 250 Holotypen fossiler Pflanzenarten und etwa 7 Prozent des Bestandes kommt der wissenschaftliche Status eines Abbildungsoriginales in Fachpublikationen zu.

Leider weist der historische Bestand aus dem 19. Jahrhundert (Ära Geinitz) auch enorme Lücken auf. Zwar hat der überwiegende Teil der sächsischen, „vaterländischen“ Sammlung durch die umsichtige Auslagerung der Bestände 1943/44 den II. Weltkrieg unbeschadet überstanden, aber große Teile des nichtsächsischen Materials sind zerstört oder verbrannt.

Da die moderne Paläobotanik eine Wissenschaft an der Schnittstelle zwischen Geo- und Biowissenschaften ist und Rezentvergleiche in der Tertiärpaläobotanik unerlässlich sind, wurde in der Sektion auch ein Vergleichsherbarium aufgebaut, welches derzeit 8.500 Faszikeln umfasst. Dieses Herbarium wird vor allem durch die Sammeltätigkeit der Sektionsmitarbeiter ständig erweitert.

Derzeit sind etwa 15% des Bestandes an Pflanzenfossilien und 65% des Bestandes an Herbarmaterial in der Datenbank CUSDOS 2000 Paläobotanik erfasst (ca. 17.500 Katalogeinheiten).

Durch die Anwendung der Hauptuntersuchungsmethode für die tertiären Pflanzenfossilien, der Kutikular-Analyse, ist im Laufe von Jahrzehnten eine der europaweit umfangreichsten Sammlungen fossiler und rezenter Kutikularpräparate entstanden. Sie umfasst zurzeit 20.000 Mikro-Präparate. Darüber hinaus existiert eine cleared leaf-Sammlung („gläsernes Herbar“) und eine Sammlung von Schnittpräparaten (Mikrotomie) fossiler Pflanzenteile.

Eine selbständige Sektion (früher Kustodie) Paläobotanik am Museum für Mineralogie und Geologie existiert erst seit 1994. Zuvor war diese Disziplin Bestandteil der Kustodie Paläontologie, welche in Forschung und Sammlungsentwicklung zahlreiche Wechsel in ihrer Ausrichtung erfahren hat.

Im 19. Jahrhundert wurde die Paläontologie durch den paläontologischen Universalwissenschaftler Hanns Bruno Geinitz am Museum etabliert. Seine Forschungsschwerpunkte lagen in den Floren und Faunen des mitteldeutschen Permokarbons und der mitteleuropäischen Kreide. Während zu Beginn des 20. Jahrhunderts durch Karl Wanderer eine Hinwendung zur Quartärpaläontologie erfolgte, steht seit nunmehr 5 Jahrzehnten die Tertiärpaläobotanik im Mittelpunkt.

Geinitz (1814-1900) war nach fast 3 Jahrhunderten Sammlungsgeschichte der naturhistorischen Sammlungen in Dresden der erste Paläontologe am Haus. Dennoch reicht die durch Objekte und Kataloge belegbare Geschichte der paläontologischen Sammlungen bis in die Gründungszeit des „Naturhistorischen Museums“ 1728 zurück. Mitte des 18. Jahrhunderts fanden zunächst versteinerte Hölzer wie die berühmte „Versteinerte Eiche“ von Chemnitz (Sachsen) und die „Raumeria“ von Lednica (Polen) sowie „Kräuterschiefer“ aus dem Steinkohlenbergbau Sachsens Eingang in die Sammlungen. Das Studium dieser Pflanzenfossilien regte den Dresdener Apotheker Christian Friedrich Schulze zu seiner Publikation „Kurze Betrachtung der Kräuterabdrücke“ von 1755 an, die ihn aus heutiger Sicht zu einem „Wegbereiter“ der wissenschaftlichen Paläobotanik machte. Das älteste, separate Inventar der paläobotanischen Sammlung verfasste Christian Heinrich Eilenburg im Jahre 1757.

Geinitz bescherte der Wissenschaftsdisziplin einen enormen Aufschwung am Standort Dresden. Sein Anspruch, alle in Sachsen stratigrafisch vertretenen Erdzeitalter paläontologisch zu untersuchen, führte nicht nur zu sehr umfangreichen Sammlungen, sondern auch zur Publikation mehrerer umfangreicher Monografien über die kreidezeitliche und permokarbone Flora und Fauna Sachsens, die ihn und die Dresdner Paläontologie in kurzer Zeit weltbekannt machten. Einen empfindlichen Niedergang erfuhren die paläontologischen Sammlungen durch die Vernichtung großer Bestände beim Brand des Dresdner Zwingers 1849.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war mehr als 50 Jahre kein Paläobotaniker am Museum angestellt. Als bedeutende Dresdener Paläobotaniker des ausgehenden 19. und beginnenden 20. Jahrhunderts sind aber der Lehrer Hermann Engelhardt (1839–1918) und der Arzt Paul Menzel (1864–1927) zu nennen, die sich der Erforschung der Tertiärvegetation verschrieben hatten und eng mit dem Museum kooperierten. Nach Menzels Tod erwarb das Museum wesentliche Teile seiner Pflanzenfossil-Sammlung durch Ankauf, namentlich etwa 11.000 Stücke aus der Tertiärformation Nordböhmens. Auch Franz Kirchheimer (1911-1983) pflegte in den 1930er und 1940er Jahren intensive Kontakte zum Museum, durch dessen vermittlung er die Karpoflora von Wiesa bei Kamenz (Sachsen) bearbeitete.

Erst mit der Anstellung der Paläobotaniker Hellmut Jähnichen (Kustos 1954-1956) und Harald Walther (Kustos für Paläontologie 1962-1994) konnte die Sammlungserweiterung und die paläobotanische Forschungsarbeit wieder aufgenommen und intensiviert werden. Walther fokussierte vor dem Hintergrund des extensiven Braunkohlenbergbaus in Mitteldeutschland seine Tätigkeit auf die Tertiärpaläobotanik. Sie ist bis heute das Hauptbetätigungsfeld der Sektion geblieben.

Arbeitsthema: „Paläoökologie und Phytotaphonomie einer außergewöhnlichen Taphocönose in obereozänen Kohlen Mitteldeutschlands“

Betreuung: Sektion Paläobotanik, Dr. Lutz Kunzmann

Die fossile Taphocönose fällt durch das Massenvorkommen von Blättern einer ausgestorbenen immergrünen Eichen-Verwandten auf, die zudem in einer besonders attraktiven Fossilerhaltung, weißliche Blätter in brauner Kohle, vorliegen.
Das Material liegt in der paläobotanischen Sammlung der Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen Dresden (SNSD) vor. Basierend auf einer Bestimmung der Pflanzenarten, bei den Blättern mittels Kutikularanalyse, soll die lokale fossile Vegetation in einem küstennahen Kohlemoor rekonstruiert werden. In Zusammenarbeit mit der Sektion Mineralogie der SNSD und der AG von Prof. D. Uhl vom Senckenberg-Standort Frankfurt/M. soll die stoffliche Natur der weißen Blätter geklärt werden und eine Hypothese für die Entstehung solcher Erhaltungszustände formuliert werden. Vergleiche mit ähnlichen Erhaltungszuständen von Blattfossilien aus anderen Vorkommen im Eozän und Oligozän Deutschlands sind dazu notwendig.

Für die Präparation von Kutikulen, Analysen mit SEM; EDX etc. stehen Geräte und Arbeitsplatz in meiner AG in Dresden zur Verfügung.

Beginn: ab sofort möglich

Interesse? nähere Informationen bei: Dr. Lutz Kunzmann (Lutz.Kunzmann@senckenberg.de)

In der Sektion sind studentische Praktika im Rahmen eines Bachelor- oder Masterstudiums der Geologie/Paläontologie, Botanik sowie Geographie möglich. Die Praktikumsdauer beträgt in der Regel 4-6 Wochen. Praktikumsinhalte können z. B. Aufgaben im Sammlungsmanagment (Datenbank; Katalogisierung) und Erlernen paläobotanischer Präparationsmethoden (Kutikular-Analyse) sein. Bewerber/-innen stellen sich in der Regel bei einen persönlichen Gespräch vor. Die Praktika werden nicht vergütet.

Interesse? Nähere Informationen bei: Dr. Lutz Kunzmann (Lutz.Kunzmann@senckenberg.de), Carola Kunzmann (Carola.Kunzmann@senckenberg.de) und Denise Hennig (Denise.Hennig@senckenberg.de)

Bewerbungen inklusive kurzem Lebenslauf bevorzugt per eMail an: Lutz.Kunzmann@senckenberg.de