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Onkoid

Onkoid
Onkoid - Algenknollen aus einzelnen Lagen von Blaugrünalgen, charakteristisch für flache tropische Meere; Alter: 500 bis 350 mio Jahre (Kambrium bis Carbon); Durchmesser etwa 15 cm; Hamada du Guir, südliches Marokko, Grenze zu Algerien, Sahara
Copyright: Collector; Beitrag: Collector
Sammlung: Collector
Bild: 1191757785
Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung

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Onkoid

Onkoid - Algenknollen aus einzelnen Lagen von Blaugrünalgen, charakteristisch für flache tropische Meere; Alter: 500 bis 350 mio Jahre (Kambrium bis Carbon); Durchmesser etwa 15 cm; Hamada du Guir,...

Collector

Onkoid
Hamada du Guir, Tafialt, Sahara, Marokko; Alter ca. 500 my (Kambrium bis Karbon); 15 x 26 cm
Copyright: Peter Seroka; Beitrag: Collector
Sammlung: Peter Seroka
Gestein: Onkoid-Kalkstein
Bild: 1336132103
Lizenz: Nur zur Mineralienatlas-Projekt-Verwendung

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Onkoid

Hamada du Guir, Tafialt, Sahara, Marokko; Alter ca. 500 my (Kambrium bis Karbon); 15 x 26 cm

Peter Seroka

Onkoide sind rundliche, oft knollenartige bis blumenkohlartige, aber auch gestrecke, meist sandig-tonige Sedimente, welche (Annahme) durch biogene Karbonatfällung entstehen. Ihre Größe beträgt > 2 mm bis mehrere Dezimeter. Diese Produkte bilden den Hauptbestandteil von Onkolithen, in welchen die Partikel i.d.R. zusammengewachsen sind.

Die Hüllen der Onkoide bildeten sich aus Blaugrünalgen, Grünalgen (Chlorophyceen) oder Rotalgen (Rhodolithen) unter Beteiligung von Foraminiferen, und anderen Algen, welche die Oberfläche besiedelten, kleinste Sedimentpartikel einfingen und an das Korn banden.

Onkoide, resp. deren Bildungskomponenten Algen, welche zum Leben Licht benötigen, entstanden in meist flachen Gewässern. Sie sind charakteristisch für flache tropische Meere mit Wassertiefen zwischen 1 bis 1,5 m. Onkoide bilden zahlreiche Übergangsformen zu den Stromatolithen.

Onkoide und Stromatolithe gehören zu den ältesten Lebewesen der Erde und sind seit dem Zeitalter Archaikum (2.600 - 3.500 MA) der Ära Präkambrium bekannt.

Diskussionsbeitrag von Dipl. Geologe Rainer Albert (triassammler) am 7.8.2008

Der grundlegende Unterschied, auch wenn dies in der allgemeinen Geo-Literatur nicht immer deutlich herausgearbeitet wird, ist, dass Stromatolithen im Gegensatz zu Onkoiden am Ort ihrer Entstehung fixiert sind. Das Onkoid wird durch Strömungen und Wellengang ständig bewegt und gewendet, so dass allseitige "Akkretion" stattfindet. Ein Stromatolith sensu strictu (als "Blumenkohl") hingegen entsteht auf einem ortsfesten Substrat, wie einem fest liegenden Stein oder auf einem Hartgrund und kennt nur eine Hauptwachstumsrichtung, nämlich nach oben. Nur sekundär werden seitliche Bereiche ebenfalls bedeckt. Die flächige Variante, die "Algenlaminite", können dagegen auch problemlos auf einem Weichgrund beginnen, wobei eine Schleimschicht aus Algen und Bakterien diesen initial fixiert und eine weitere Aufsiedlung erlaubt. Typischerweise stellen sich Laminite bei extrem geringer Sedimentationsrate ein, während Stromatolithe den Versuch darstellen, bei höherer Sedimentationsrate der ansteigenden Sedimentoberfläche nach oben "davonzuwachsen". Auch bei Laminiten lässt sich beobachten, dass diese bei zunehmender Sedimentation von flächiger Ausbreitung in auf einigen Stellen konzentriertes hügeliges Wachstum übergehen.
Im Unterschied "Säule" zu Laminit zeigt sich auch schon, dass "Stromatolith" auch nur ein Sammelbegriff biogen akkretionierter, feingeschichteter Gesteine ist, die auch noch von verschiedenen Organismengruppen durch unterschiedliche Prozesse in unterschiedlichen Faziesräumen gebildet werden.
Den Stromatolithen s. s. zeichnet aus, dass er zumindest rezent (im fossilen Beleg ist das leider oft nicht eindeutig zu bestimmen) durch Cyanobakterien gebildet wird. Diese betreiben tagsüber Photosynthese und scheiden dabei als Abfallprodukt einen Schleim aus Polysacchariden ab (teilweise auch in dem von Marcel zitierten Wikipediaartikel so vermerkt). Dieser fängt Sedimentpartikel ein, während seine mikrobielle Zersetzung zusammen mit dem CO2-Entzug durch die Cyanobakterien auch die Kalkfällung auf der Oberfläche begünstigt und so die angelagerten Partikel zementiert. Bei Nacht ziehen sich die Cyanobakterien in die Porenhohlräume des Stromatolithengebäudes zurück und stellen Photosynthese sowie Polysaccharidproduktion ein, und der Schleimfilm wird durch mikrobiellen Abbau und Partikelanlagerung in seiner akkretionierenden Wirkung teilweise deaktiviert. Am nächsten Morgen beginnt das Spiel von vorne. Dies ist m. W. der Hauptgrund für den regelmäßigen Lagenbau säuliger Stromatolithen. Bei "Algenlaminiten" arbeiten meistens eine ganze Reihe von Mikroorganismen zusammen und ergänzen sich gegenseitig durch Schleimproduktion, Karbonatfällung durch Stoffwechselprozesse etc. Die Ausbildung und Rhythmizität der Laminierung ist wesentlich vom Sedimenteintrag sowie dessen exogenen steuernden Faktoren abhängig, da alles, was ins Sedimentationsbecken eingetragen wird, auf den Flächen liegen bleibt. Ändern sich diese Faktoren, ändert sich auch die Laminierung bzw. verschwindet ganz, wenn durch eine hohe Sedimentationsrate kein flächendeckender Biofilm mehr gegeben ist, sondern die Organismen nur noch dispers auf und im Sediment vorkommen.
Zusammengefasst ist das Wachstum durch Akkretion und Zementation bei säuligen Stromatolithen ein "erwünschter" Mechanismus, der es den Cyanobakterien ermöglicht, stets über der Sedimentoberfläche zu bleiben und dem Sonnenlicht entgegen zu wachsen. Die Gebäude können bis über die Wasseroberfläche reichen, solange durch Gezeiten oder Wellengang eine regelmäßige Durchfeuchtung gegeben ist. Der Schleimfilm wirkt dabei als Schutz vor Austrocknung. Bei Algenlaminiten ist Sedimentbindung bzw. -überdeckung dagegen ein unerwünschter Effekt, der zum teilweisen oder vollständigen Absterben der mikrobiellen Population führen kann. Onkoide sind daher funktionell eher mit den Laminiten zu vergleichen: Mikrobielle Besiedler verursachen passiv durch Stoffwechselprozesse eine nicht immer erwünschte Fällung von Kalk, Goethit, Hämatit (je nach Milieu). In ihrem hochenergetischen Bildungsmilieu mit extrem geringer Sedimentationsrate werden eventuell angeklebte Partikel umgehend wieder entfernt, so dass Onkoide fast ausschließlich aus Fällungsprodukten bestehen. Photosynthetische Organismen kommen typischerweise kaum vor, bei ansteigender Sedimentationsrate besteht daher weder ein Drang der Onkoid-Organismen zu vertikalem Wachstum, noch erlaubt die relativ geringe Fällungsrate, diesen Anstieg auszugleichen. Anders herum können sich bei extremer Mangelsedimentation die Organismen über den gesamten Meeresboden ausbreiten. Kalkfällung findet unter diesen Bedingungen kaum statt, weil der Karbonatgehalt im Wasser zu gering ist und eher noch Karbonatlösung überwiegt. Statt dessen entstehen flächendeckende Goethitkrusten mit angedeuteter Lamination, die pro Millimeter Mächtigkeit durchaus einen Zeitraum von 1 Million Jahren beinhalten können.
Onkoide werden gerne nur als größere "Spezialform" der Ooide betrachtet. Typischerweise kommen Ooide aber in Milieus mit stärkerem Sedimenteintrag als zur Onkoidbildung geeignet, vor. Dieser stärkere Sedimenteintrag verhindert dabei, dass die Ooide größere Dimensionen annehmen. Vielmehr werden sie regelmäßig vom Sediment bedeckt, und neue Organismenpopulationen müssen sich auf Keimkörnern an der Sedimentoberfläche einstellen und ein neues Ooid verursachen. Sinkt die Sedimentationsrate, werden die Ooide ggf. zu Keimen der Onkoide.
Der erwähnte Onkolith aus Mergelstetten zeigt übrigens eine komplexe Entstehungsgeschichte, bei der Fragmente älterer Onkoide (oft mit Molluskenschalen als Keim) die Keime neuer Onkoide bilden, diese wiederum in Trümmern aufgearbeiteten Onkoliths stecken, die ihrerseits wieder den Kern noch größerer Onkoide bilden... Dies zeigt hervorragend, dass bei äußerst geringer Sedimentationsrate das vorhandene Material nur immer und immer wieder neu aufgearbeitet und neu besiedelt wurde.

Zumindest im rezenten Bezug haben Ooide und Onkoide daher mehr miteinander gemeinsam als mit Stromatolithen. Stromatolithe sind photosynthesegetriebene Erzeugnisse, während die beiden "O"s von nicht photoaktiven Organismen gebildet werden. Theoretisch kann es vorkommen, dass ein Stromatolith auf einem Onkoid aufwächst, dessen Biofilm zuvor zerstört wurde, meist sind jedoch (mit Ausnahmen) die Wassertiefen, in denen Onkoidbildung stattfindet, zu groß, als dass sich Cyanobakterien wohlfühlen würden. Wohlgemerkt, alles was ich hier über Stromatolithe als Bildung photoaktiver Cyanobakterien gesagt habe, gilt nur für rezente Beobachtungen und für die Fälle, wo Reste von Cyanobakterien als "Erbauer" fossiler Stromatolithen identifiziert werden konnten. Vor allem für diejenigen präkambrischen Formen, für die eine Entstehung in tieferem Wasser nachgewiesen ist, mag dies nicht gelten. Ähnlich wie Korallen, Muscheln und Algen zu verschiedenen Zeiten jeweils das funktionale Bauwerk "Riff" erfunden haben, ist davon auszugehen, dass auch zu unterschiedlichen Zeiten verschiedene Mikroorganismen das Prinzip "Stromatolith" jeweils neu erfunden haben, um ihren Zwecken dienlich zu sein. Allen gemein ist dabei aber, dass ihre Stoffwechselgeschwindigkeit und Wachstumsstrategie es hergegeben haben muss, der Sedimentoberfläche im Wachstum voraus zu bleiben.

Bilder

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Onkoid
Fundort: Marmorbruch Weißenburg Bay; Größe:je 5 x 4cm
Copyright: Bode; Beitrag: Bode
Sammlung: Bode
Fundort: Deutschland/Bayern/Mittelfranken, Bezirk/Weißenburg-Gunzenhausen, Landkreis
Lexikon: Onkoid
Bild: 1375211691
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Onkoid

Fundort: Marmorbruch Weißenburg Bay; Größe:je 5 x 4cm

Sammlung:

Bode

Beitrag: Bode 2013-07-30

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