Oktober 2012: Zweigstück einer Kiefer mit ansitzenden Zapfen in Baryterhaltung
BSPG 2002 XV 523
Pinus sp.
Mitteloligozän (25 Millionen Jahre)
Steinhardt bei Bad Kreuznach (Rheinland-Pfalz)
Länge der Zapfen: 4,5 bzw. 5 cm
Das Fossil des Monats Oktober ist ein dreidimensional erhaltenes Zweigstück einer Kiefer (Pinus sp.) mit zwei ansitzenden Zapfen aus dem Paläogen von Rheinland-Pfalz. Die Fundstelle des Fossils liegt im Bereich der mitteloligozänen Meeressande des Mainzer Beckens, in der sogenannten Kreuznacher Bucht. Im Aufschluss Steinhardt sind vier übereinander liegende Lagen solcher Sande zu unterscheiden, wobei die beiden unteren Lagen lediglich Mollusken liefern, deren Schalensubstanz aufgelöst ist, während in den oberen Lagen neben Mollusken auch pflanzliche Reste vorkommen. Hier finden sich Baryt-Sandstein-Knollen bis zu 20 cm Größe, die die begehrten Pflanzenfossilien (z.B. Zapfen, Nüsse, Blätter) enthalten. Im Mitteloligozän wurden die Muscheln, Schnecken sowie eingeschwemmte pflanzliche Reste am Fundort zusammen abgelagert; bei ihrer Verwesung produzierten sie zusammen mit Bakterien Schwefelwasserstoff. Dieser reagierte mit dem Bariumchlorid aufsteigender Thermalwässer zu Bariumsulfat. Holzstämmchen wurden meist total durch den in blättriger Ausbildung auftretenden Baryt ersetzt, während größere Zapfen in Steinkernerhaltung vorliegen.
Kiefern – also die Arten der Gattung Pinus L. – sind immergrüne Nadelbäume, die heute in Mittel- und Nordeuropa mit mehreren Arten vertreten sind; sie gehören bei uns zu den wichtigsten Waldbäumen, vor allem auf armen Sandböden. Fossilfunde belegen, dass die Gattung Pinus auch im Känozoikum in Europa bereits weit verbreitet gewesen ist. Das ausgestellte Fossil repräsentiert einen Aspekt aus der Fortpflanzungsbiologie der Kiefer. Kiefern sind getrenntgeschlechtliche Pflanzen. Im Frühjahr produzieren sie Gruppen von männlichen Blütenständen am Grund junger, saftiger Langtriebe (die so genannten Maitriebe) und weibliche Blütenstände (die späteren Zapfen), in der Regel einzeln, seltener zu zweien oder dreien, an den Spitzen der Maitriebe. Die weiblichen Blütenstände bestehen aus zahlreichen, einer zentralen Achse ansitzenden, derben Schuppen, die von kleinen weißlichen Deckblättchen getragen werden. Auf der Oberseite jeder Schuppe befindet sich ein hervorspringender Kiel, an welchem links und rechts je eine Samenanlage positioniert ist. Die Samenanlagen liegen dort ganz unbedeckt, sozusagen „nackt“, weswegen man die Gruppe der Pflanzen, zu der die Kiefern und alle anderen Nadelgehölze (Koniferen) gehören, als Nacktsamer (Gymnospermen) bezeichnet. Die Schuppen stehen zunächst leicht ab und ermöglichen so den Pollenkörnern, die von den männlichen Blütenständen in Massen produziert und vom Wind transportiert werden, einen Zugang zu den Samenanlagen. Nach der Bestäubung und erfolgter Befruchtung legen sich die Schuppen allerdings fest aufeinander und verkleben durch Harz, um so ein Eindringen von Wasser, Bakterien und Pilzen zu verhindern, welche dem sich entwickelnden Samen schaden könnten. Im Laufe der Zeit nimmt der weibliche Blütenstand an Größe zu, verholzt und wird zum Kiefernzapfen. Die Zapfen sind zunächst grün, werden aber später braun. Zwei Jahre nach erfolgter Bestäubung sind die Samen reif. Bei trockenem Wetter spreizen sich dann die verholzten Schuppen weit ab, die geflügelten Samen fallen aus dem Zapfen heraus und werden vom Wind verweht; bei feuchter Witterung legen sich die Schuppen wieder aufeinander. Letztendlich fallen die vollständig entleerten Zapfen vom Zweig ab. Bei unserem Fossil handelt es sich um unreife, noch am Zweig ansitzende Zapfen, die die bereits stark verholzten Schuppen deutlich zeigen.
Die Nacktsamer sind eine sehr alte Pflanzengruppe; die frühesten Vertreter sind bereits aus dem Devon bekannt. Diese Pflanzen hatten jedoch mit den heutigen Nadelgehölzen nicht viel gemein. Vielmehr waren es kleine, strauchige Pflanzen ohne richtige Blätter oder Nadeln, die an der Spitze nackter Äste, einzeln oder zu kleinen Gruppen vereint, die Samenanlagen trugen, allerdings noch keine echten Blütenstände oder Zapfen entwickelten. Nacktsamige Pflanzen, die im Aussehen den heutigen Nadelgehölzen ähneln, gibt es seit dem Perm. Durch die Erdgeschichte hindurch haben sich Nadelgehölze besonders in den trockeneren und/oder kälteren Regionen der Erde etablieren können, da sie sehr gut gegen übermäßige Verdunstung und vor Frostschäden geschützt sind.