Mikropaläontologie-Labor

Im Labor Mikropaläontologie werden Proben für die Untersuchung von Mikrofossilien zu den Themen Taxonomie,
Stratigraphie, Ökologie, Proxy-Entwicklung und Anwendung bearbeitet. Mit rezenten Benthosforaminiferen werden in der Forschungseinheit Paläoozeanographie Verbreitungs- und Zeitreihen-Studien in Verbindung mit Umweltbeobachtungen und hydrographischen Messungen sowie Kultur- und Freilandexperimente durchgeführt.

Benthische Foraminiferen leben in den obersten Zentimetern des Sedimentes. Ihre Artenzusammensetzung und Populationsdichte steht im Gleichgewicht mit den aktuell auf sie einwirkenden Umweltbedingungen. Deshalb konzentrieren sich viele Untersuchungen auf lebende Foraminiferen. Sie enthalten cremefarbenes, hellgrünes oder gelblich-braunes Zytoplasma. Gehäuse mit Zellplasma sind von außen nur schwer von Exemplaren zu unterscheiden, die mit feinem Sediment gefüllt sind. Das Plasma kann mit spezifischen Farbstoffen sichtbar gemacht werden. Wir verwenden Bengalrosa, das die Proteine des Zellplasmas einfärbt. Foraminiferenproben werden unmittelbar nach der Probennahme mit einer Lösung von 2 Gramm Bengalrosa in einem Liter Äthanol (mind. 70 %, technisch, z.B. Brennspiritus) eingefärbt und konserviert.

Foraminiferenvergesellschaftungen aus Oberflächenproben enthalten auch leere Gehäuse unterschiedlichen Alters. Die Anzahl leerer Gehäuse der sogenannten Totfauna beträgt das 10 bis 100-fache der lebenden Individuen. Frühdiagenetische Prozesse verändern mit der Zeit die Zusammensetzung der Totfauna, weil die Gehäuse der einzelnen Arten eine unterschiedliche Erhaltungsfähigkeit haben. Erst wenn sie dauerhaft im Sediment eingebettet sind, bleibt die Zusammensetzung konstant. Die Totfauna umfasst viele Generationen aus unterschiedlichen Jahren, wobei robuste Gehäuse gut erhaltungsfähiger Arten überrepräsentiert sind. Hinzu kommen Gehäuse von Arten, die an anderen Stellen gelebt haben und umgelagert wurden.

Mit Äthanol konservierte und eingefärbte Proben werden mindestens zwei Wochen gelagert, um eine vollständige Färbung der vormals lebenden Individuen zu erreichen. Bei der anschließenden Aufbereitung geben wir die Proben zuerst durch ein 2000 µm Sieb. Damit sollen Kiesel und andere große Partikel entfernt werden, die beim weiteren Schlämmen zerbrechliche Foraminiferengehäuse zermahlen würden. Die Fraktion >2000 µm wird auf dem Sieb mit einer Brause und Leitungswasser abgespült, bei 60°C getrocknet und aufbewahrt. Dann werden die Proben in ein 63 µm Sieb gegeben und mit einer Brause und Leitungswasser vorsichtig gespült. Unter einem Mikroskop wird von Zeit zu Zeit geprüft, ob die Foraminiferen ausreichend gereinigt sind. Der Siebrückstand wird nach dem Schlämmen unter Äthanol (mind. 70 %) aufbewahrt, wenn zerbrechliche Sandschaler-Arten untersucht werden sollen. Sonst wird die Fraktion 63 – 2000 µm bei 60°C getrocknet, gewogen und für weitere Untersuchungen aufbewahrt.

Foraminiferen werden in Mikrozellen aus Kunststoff oder Pappe aufbewahrt. Die Zellen haben ein transparentes Deckglas, so dass die Foraminiferen mit einem Auflicht-Stereomikroskop betrachtet werden können. In Sammelpräparaten sind alle aus einer Probe ausgelesenen Individuen enthalten. Sie sind regellos angeordnet und nicht fixiert. In Einzelpräparaten sind nur Individuen einer bestimmten Art enthalten. Sie sind in der Regel mit Leim fixiert, in Reihen oder Sektoren angeordnet, so dass verschiedene Größen oder Ansichten verglichen werden können. In Plummerzellen sind alle ausgelesenen Individuen einer Probe enthalten. Sie sind nach Arten sortiert und mit Leim fixiert. Dadurch ist sowohl die Artbestimmung bzw. deren Abgrenzung zu ähnlichen Arten, als auch die Anzahl der Individuen einer Art dokumentiert.

Der Boden einer Mikro- oder Plummerzelle wird vor der Präparation mit einem schwer wasserlöslichen Leim sehr dünn bestrichen. Meist wird Tapetenkleister, Methylhydroxyethylcellulose oder Traganth verwendet. Wenn der Leim eingetrocknet ist, bildet er einen unsichtbaren Film. Foraminiferen werden auf diesem Film mit einem sehr feinen, feuchten Pinsel abgelegt und arrangiert (Marderhaar, Stärke 000). Dadurch quillt der Leimfilm etwas auf. Die Foraminiferen sinken in die Gelschicht ein. Wenn die Feuchtigkeit verdunstet ist, sind die Foraminiferen fixiert. Sie lassen sich mit einem feuchten Pinsel wieder rückstandsfrei ablösen, um sie z.B. an einer anderen Stelle in der Zelle zu platzieren, oder für chemische Analysen oder Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop zu entnehmen.

In der Plummerzelle werden alle Exemplare einer Art in einem oder mehreren angrenzenden Feldern in Reihen angeordnet, mit der jüngsten Kammer nach oben ausgerichtet und anschließend fixiert. Wir beginnen mit den größten Exemplaren der Art und legen die jeweils kleineren Individuen dazu. So fällt die Artunterscheidung leichter. Selbst die kleinsten Individuen kann man zum Schluss noch sicher zuordnen. Anschließend werden die Arten bestimmt und die Individuen gezählt.