だい3の大量絶滅たいりょうぜつめつ ― P-T境界きょうかい史上しじょう最大さいだいの「大死滅だいしめつ

テーマ:古生物学(ビッグファイブ第3回) / 5分速読

やく2おく9900万年前まんねんまえからやく2おく5190万年前まんねんまえまでつづいたペルムは、古生代こせいだい最後さいご時代じだいである。すべての大陸たいりくひとつに合体がったいした超大陸ちょうたいりくパンゲアが形成けいせいされ、その内側うちがわにはテチスかいみ、外側そとがわ巨大きょだいなパンサラッサかいかこんでいた。うみでは紡錘虫ぼうすいちゅう(フズリナ)が浅海せんかい大繁栄だいはんえいし、三葉虫さんようちゅう種数しゅすうらしつつも命脈めいみゃくたもっていた。陸上りくじょうでは、背中せなか巨大きょだいつディメトロドンに代表だいひょうされる単弓類たんきゅうるい哺乳類型爬虫類ほにゅうるいがたはちゅうるい)が生態系せいたいけい頂点ちょうてん君臨くんりんし、ペルム後期こうきにはゴルゴノプスのような獣弓類じゅうきゅうるい大型おおがた捕食者ほしょくしゃとして繁栄はんえいしていた。初期しょき寒冷かんれいだったペルム気候きこう末期まっきけて温暖化おんだんかし、平均気温へいきんきおんやく23℃にたっした。これは過去かこ6億年おくねんもっとたか水準すいじゅんである。

しかしやく2おく5190万年前まんねんまえ、ペルム三畳紀さんじょうきさかいにあたる「P-T境界きょうかい」で、地球ちきゅう史上しじょう最大さいだい大量絶滅たいりょうぜつめつ発生はっせいした。英語圏えいごけんではこれを「グレート・ダイイング(大死滅だいしめつ)」とぶ。海洋かいよう生物はしゅレベルで90%以上いじょうぞくレベルで82%、レベルで50%が消滅しょうめつした。陸上りくじょうでも脊椎動物せきついどうぶつの82%の姿すがたし、通常つうじょう絶滅ぜつめつつよいとされる昆虫こんちゅうすら壊滅的かいめつてき被害ひがいけた。三葉虫さんようちゅう、フズリナ、古生代型こせいだいがたサンゴ(四放しほうサンゴ・床板しょうばんサンゴ)など古生代こせいだい代表だいひょうする生物群せいぶつぐん完全かんぜん絶滅ぜつめつし、やく3億年おくねんつづいた古生代こせいだい生態系せいたいけい完膚かんぷなきまでに崩壊ほうかいしたのだ。

この未曾有みぞう破局はきょくがねとされるのが、現在げんざいのシベリアで発生はっせいした史上しじょう最大さいだい火山かざん活動かつどう「シベリア・トラップ」である。マントル深部しんぶから上昇じょうしょうしたスーパープルームが地殻ちかくやぶり、やく200万年まんねんにわたって溶岩ようがん噴出ふんしゅつつづけた。その総体積そうたいせきはアメリカ合衆国がっしゅうこく国土こくど全体ぜんたいふかさ1kmの溶岩ようがんおおくすほどの規模きぼで、噴出ふんしゅつした岩石がんせきやく500まんkm²にわたって堆積たいせきした。MITの研究けんきゅうチームは、爆発的ばくはつてき噴火ふんかがP-T境界きょうかいやく30万年前まんねんまえはじまり、噴火ふんかスタイルが溶岩流ようがんりゅうから地下ちかへの貫入かんにゅう(シル)に変化へんかしたことが絶滅ぜつめつ直接的ちょくせつてきがねとなったことをあきらかにした。シルが石炭層せきたんそう蒸発岩じょうはつがん加熱かねつし、大量たいりょう温室効果おんしつこうかガスが一気いっき解放かいほうされたのだ。

だが火山かざん活動かつどうそのものはやく200万年まんねんつづいたのにたいし、絶滅ぜつめつはわずか6万年まんねんほどの期間きかん集中しゅうちゅうした。なぜこれほど短期間たんきかん壊滅的かいめつてき被害ひがいしょうじたのか。2024ねん9がつ、イギリスのブリストル大学だいがく中国ちゅうごく地質大学ちしつだいがく共同きょうどう研究けんきゅうチームが、科学かがく『Science』に画期的かっきてき論文ろんぶん発表はっぴょうした。シベリア・トラップから放出ほうしゅつされた二酸化炭素にさんかたんそにより大気中たいきちゅうのCO₂濃度のうどやく410ppmからやく860ppmへ倍増ばいぞうすると、海洋かいよう深層循環しんそうじゅんかん崩壊ほうかいし、パンサラッサかいで「メガ・エルニーニョ」とぶべき超巨大ちょうきょだいなエルニーニョ現象げんしょう発生はっせいしたというのだ。現代げんだいのエルニーニョが1~2ねん終息しゅうそくするのにたいし、ペルムまつのそれは10ねん以上いじょう持続じぞくした。長期ちょうきかんばつが森林しんりん枯死こしさせ、大規模だいきぼ山火事やまかじ頻発ひんぱつし、つづ数年すうねん大洪水だいこうずいおそった。気候きこうはげしくうごなかで、陸上りくじょう植生しょくせい崩壊ほうかいしたことでCO₂を吸収きゅうしゅうする仕組しくみがうしなわれ、温暖化おんだんかがさらに加速かそくするというせいのフィードバックが暴走ぼうそうしたのだ。

東北大学とうほくだいがく海保邦夫かいほうくにお名誉教授めいよきょうじゅらの研究けんきゅうもまた、決定的けっていてき証拠しょうこげてきた。1200℃をえる高温こうおんでなければ生成せいせいされない有機ゆうき分子ぶんし「コロネン」を世界せかい各地かくちのP-T境界きょうかいそうから検出けんしゅつし、シベリアの大規模だいきぼ火山かざん活動かつどう絶滅ぜつめつ直接ちょくせつむすびつけたのだ。さらに東京大学とうきょうだいがく研究けんきゅうチームは、絶滅ぜつめつ最中さなか数百年すうひゃくねんスケールで火災かさい土壌流出どじょうりゅうしゅつかえ発生はっせいし、同時どうじ海洋かいよう無酸素化むさんそかしたことを高解像度こうかいぞうど地層ちそう分析ぶんせきしめした。日本にほん岐阜県ぎふけん犬山いぬやまにもP-T境界きょうかいそう露出ろしゅつしており、くろずんだ地層ちそう当時とうじ海洋かいよう酸欠さんけつ状態じょうたい雄弁ゆうべん物語ものがたっている。

絶滅ぜつめつのパターンには重要じゅうよう特徴とくちょうがあった。陸上りくじょう絶滅ぜつめつ海洋かいよう絶滅ぜつめつより数万年すうまんねん先行せんこうしていたのだ。メガ・エルニーニョは陸上りくじょう気温きおん急激きゅうげきげ、おおくのしゅ耐熱限界たいねつげんかいえた。移動いどうできる動物どうぶつはごくわずかで、植物しょくぶつにはなすすべがなかった。そののち海水温かいすいおん上昇じょうしょう酸性化さんせいか海洋かいようおそい、石灰質せっかいしつからえらたない生物せいぶつもっと深刻しんこく打撃だげきけた。全球的ぜんきゅうてきにサンゴしょう死滅しめつし、炭酸塩たんさんえん生成量せいせいりょうはほぼゼロにまでんだ。

しかし、この究極きゅうきょく試練しれんびた生物せいぶつたちがいた。ペルム高酸素こうさんそ環境かんきょう繁栄はんえいした単弓類たんきゅうるい大半たいはん絶滅ぜつめつしたが、その一部いちぶ横隔膜おうかくまく進化しんかさせて腹式呼吸ふくしきこきゅう獲得かくとくし、低酸素ていさんそ時代じだい細々ほそぼそいた。このグループこそが、のちの哺乳類ほにゅうるい直系ちょっけい祖先そせんである。一方いっぽう気嚢きのうという特殊とくしゅ呼吸こきゅうシステムで低酸素ていさんそ適応てきおうした主竜類しゅりゅうるいは、つづ三畳紀さんじょうき爆発的ばくはつてき多様化たようかし、やがて恐竜きょうりゅうとして中生代ちゅうせいだい支配しはいしていく。生態系せいたいけい回復かいふくには500万年まんねん以上いじょうようしたが、「大死滅だいしめつ」は古生代こせいだい世界せかい根底こんていからくつがえし、中生代ちゅうせいだいというまったあたらしい時代じだいとびらひらいたのである。

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