Das Paläozän ist die erste geologische Epoche im Paläogen und umfasst den Zeitraum von etwa 66 bis 56 Millionen Jahren vor heute. Es begann unmittelbar nach dem Ende der Kreidezeit und ging in die Epoche des Eozäns über. Formal wird die Grenze zwischen Kreide und Paläozän durch das große Aussterbeereignis an der K–Pg-Grenze definiert (häufig noch als K/T-Löschungsereignis bezeichnet); das Ende des Paläozäns wird durch das Paläozän–Eozän-Thermalmaximum (PETM) markiert.
Klima und Umwelt
Das Klima im Paläozän war insgesamt deutlich wärmer als heute: eine typische Treibhaus-Welt mit höheren atmosphärischen CO2-Werten, warmen Ozeanen und fehlenden Eisschilden an den Polen. Wälder reichten in hohe Breiten, und auch die Polarmeere waren deutlich wärmer als heute. Zu Beginn der Epoche herrschten kühlere Verhältnisse infolge der katastrophalen Ereignisse am Ende der Kreidezeit, doch im Verlauf des Paläozäns stieg die Temperatur wieder an. Hoher Meeresspiegel und weit verbreitete flache Schelfmeere prägten die Küstenregionen.
Massenaussterben, Ursachen und Grenzen
Das Paläozän begann mit einem der weltweiten Einschnitte in der Biodiversität: dem K–Pg-Aussterbeereignis, das wahrscheinlich durch eine Kombination eines großen Meteoriteneinschlags (u. a. Chicxulub-Krater) und starken vulkanischen Aktivitäten (z. B. den Dekkanfallen im heutigen Indien) ausgelöst wurde. Dieses Ereignis führte zum Aussterben zahlreicher Gruppen, darunter die nicht‑avianen Dinosaurier und die Ammoniten.
Das Ende des Paläozäns wird durch das Paläozän–Eozän-Thermalmaximum (PETM, vor etwa 56 Ma) markiert, ein sehr rasches globales Erwärmungsereignis mit massivem Kohlenstoffeintrag in Atmosphäre und Ozeane. Das PETM brachte starke ökologische Verschiebungen mit sich: geochemische Signale (z. B. Kohlenstoffisotope), Versauerung der Meere und großräumige Änderungen in Flora und Fauna. In sedimentären Aufzeichnungen sind zudem teilweise anoxische Tiefsee-Ereignisse und erhebliche Verluste benthischer Organismen verzeichnet; für Tiefsee‑Foraminiferen wird eine starke Reduktion und in manchen Regionen ein Artenverlust von mehreren zehn Prozent beschrieben.
Meeresfauna und Ökosysteme
Die frühpaläozäne Meereswelt war zunächst durch eine reduzierte Vielfalt geprägt, die sich aber im Verlauf der Epoche erholte. Nach dem Aussterben vieler Großreptilien gerieten andere Gruppen in die ökologischen Spitzenpositionen: Haie und teleoste Knochenfische übernahmen zahlreiche Räuberrollen. Die Ammoniten verschwanden an der K–Pg-Grenze vollständig; viele planktonische und benthische Foraminiferen waren ebenfalls stark betroffen, wobei sich die Zusammensetzung der marinen Mikrofossilien grundlegend änderte. In warmen, tropischen Meeresbereichen entstanden wieder weitläufige Korallenriffe und vielfältige Wirbellosen‑Gemeinschaften.
In vieler Hinsicht ähnelte die Meeresfauna am Ende des Paläozäns der modernen, allerdings fehlten noch einige Gruppen oder waren noch nicht divers: so traten die modernen Meeressäuger (z. B. frühe Wale) erst im Eozän in Erscheinung, und bestimmte heutige Hai‑Familien (etwa die Carcharhinidae, wie sie heute bekannt sind) waren noch nicht in ihrer späteren Vielfalt etabliert.
Landökosysteme und die Entwicklung der Säugetiere
Auf dem Festland war das Paläozän eine Zeit rascher Erholung und Umwandlung. Nach dem Zusammenbruch der Dominanz der Dinosaurier besetzten Säugetiere viele neue ökologische Nischen: sie wurden artenreicher, größer und vielfältiger in ihrer Lebensweise. Frühe Vertreter moderner Säugetierlinien (u. a. verschiedene Arten von primitiven Placentalia, „Condylarthra“ und frühe Primatenverwandte wie die Plesiadapiformes) entwickelten sich und breiteten sich aus. Erste Ansätze von Pflanzen‑ und Tiergemeinschaften, die im Eozän weiter diversifizieren sollten, bildeten sich im Paläozän heraus.
Stratigraphie, Unterteilungen und Fossilbelege
Das Paläozän wird stratigraphisch in die Stufen Danium (früh; ca. 66–61,6 Ma), Selandium (mitte; ca. 61,6–59,2 Ma) und Thanetium (spät; ca. 59,2–56,0 Ma) unterteilt. Fossilfunde aus dieser Zeit dokumentieren sowohl die unmittelbare Erholung nach dem K–Pg‑Ereignis als auch die langsame Umgestaltung mariner und terrestrischer Ökosysteme.
Es gibt gelegentlich umstrittene Berichte über das mögliche Überdauern nicht‑avianer Dinosaurier in die allerersten Paläozänabschnitte hinein, etwa der Fund eines Hadrosaurier‑Beinknochens in paläozänen Schichten in New Mexico. Solche Beobachtungen werden jedoch häufig als Resultat von Verlagerung und Wiederverlagerung von Fossilien durch Erosion und nachfolgende Einlagerung in jüngere Sedimente interpretiert (sog. „reworking“), sodass ein echtes Überleben über die K–Pg‑Grenze hinaus nicht gesichert ist.
Bedeutung
Das Paläozän ist eine Schlüsselperiode, weil hier die Basis für die moderne Tier‑ und Pflanzenwelt gelegt wurde: es ist die Zeit der Erholung vom größten der jüngeren Aussterbeereignisse und der Frühphase der Radiation vieler heutiger Tiergruppen. Die klimatischen und ökologischen Veränderungen des Paläozäns, insbesondere das Ende mit dem PETM, zeigen auch, wie empfindlich globale Systeme auf starke Kohlenstoff‑Freisetzungen und Erwärmung reagieren.