ゴンドワナの秘密：3億9千万年の海洋ミステリー解放

初期中期デボン紀の間、ゴンドワナは現在絶滅しているマルビノックスホサン生物群が生息する南極の暖かく氾濫した大陸でした。 新しい研究によると、これらの種の減少は海面と温度の変化に関連していることがわかりました。 海の障壁が崩れて暖かい水に生息する種が流入し、これらの絶滅は極地生態系の不可逆的な崩壊をもたらしました。 南アメリカでも同様のパターンが観察され、これは環境変化に対する極地の持続的な感受性を強調している。

中期デボン紀の時代には、今日のアフリカ、南アメリカ、南極大陸の一部を含むゴンドワナと呼ばれる巨大な大陸が南極近くに位置していました。 今日、私たちが見ることができる寒い環境とは異なり、気候は暖かく、上昇した海面は地形の大部分をロックしました。

Malvinoxhosan Biota ミステリー

Malvinoxhosan生物群は涼しい水で繁栄する海洋動物のグループでした。 これにはさまざまな種類の貝類が含まれており、その多くは現在絶滅しています。 「これらの動物の起源と消滅は、これまでほぼ2世紀にわたって謎で残っていました」とペンクラーク博士は言います。

研究者は膨大な量の化石データを収集し分析した。 彼らは高度なデータ分析技術を使用して、古代の岩石層で発見された化石の種類に基づいて古代の岩石層を分類しました。 それぞれ異なる材料を含むケーキの層を分類するのと同じであると想像してください。

初期中期デボン紀中の南アフリカにおける時間の経過による生物多様性による海面変化と環境との関係を示す簡略化された図。 出典：GENUS：DSI-NRF古生物学優秀センター

それから彼らは時間の経過とともに海洋動物の種類がますます少なくなっている少なくとも7から8の異なる層を識別しました。 その後、これらの発見を環境と海面がどのように変化したのか、古代の地球の気温記録と比較しました。 彼らは、この海洋動物がさまざまな個体数の減少のいくつかの段階を経たことを発見しました。 種これは海面と気候の変化に関連しています。 難しいプロセスでした。

Penn-Clarke博士は、「この研究は約12〜15年間行われており、簡単な旅ではありませんでした」と述べました。 「私は粘り強い忍耐と忍耐を通してのみ、すべての困難を克服することができました。」

海洋生物適応に関する理論

彼らの研究によると、Malvinoxhosan生物群は長期間の地球冷却期間中に生存した。 Penn-Clarke博士は、「私たちは、より冷たい条件が極地の熱障壁（本質的に極の近くの海流）を作り出し、これらの動物を隔離し専門にしたと思います」と説明しています。

気候が再び暖かくなり、これらの動物は消えました。 彼らはより暖かい海によく適応するより一般的な海洋種に置き換えられました。 初期中期デボン紀中の海面の変化は、おそらく南極の水をより涼しく保ってきた自然な海洋障壁を崩壊させたでしょう。

挿入された画像は、南アフリカで見られる一般的な無脊椎動物の化石です。 左から時計回り：AustralospiriferとAustralocoeliaの完足類の樹皮層、三葉虫Eldredgeia、Rhipidothyrisの完足類の殻、蛇主人類層。 中央にはBurmiesteriaに割り当てられた登録された三葉虫があります。 画像ソース：Penn-ClarkeとHarper（2023）以降の地理的再構成、Cameron Penn-ClarkeとJohn Almondの化石写真。 出典：GENUS：DSI-NRF古生物学優秀センター

これにより、赤道に近い地域の暖かい水が流入することができ、暖かい環境で繁栄する海洋動物がこの地域に移動できる足場が設けられました。 その結果、これらの温かい水に住んでいる紙は徐々に位置づけられ、これは特化した冷水に住むマルビノックス湖産海洋動物の衰退と究極の絶滅につながりました。

極地生態系への影響

Malvinoxhosan生物群の絶滅は極地生態系の完全な崩壊をもたらし、この地域の生物多様性は決して回復しなかった。

Penn-Clarke博士は「これは、極地環境と生態系が決して回復できないほど機能が完全に崩壊したことを示唆しています」と付け加えました。

彼はこの研究をCluedoゲームに例えました。

「これは3億9千万年の殺人ミステリーです。 今、私たちは、海面と温度の変化の組み合わせの影響が、この絶滅事件の背後にある可能性が最も高い「スモーキングガン」であったことを知っています。」と彼は指摘しています。 研究者たちは実際には良い連帯推論を持っていないので、この絶滅事象が中期デボン紀の他の場所で同時に知られている絶滅事象と相関関係があるかどうかはまだ知られていません。 謎はさらに深くなり、終わるにはまだ遠い。

興味深いことに、海面の変化によって制御される生物多様性の同様の減少が南アメリカでも観察された。 これは、この期間中に南極地域に影響を与える環境変化の広範なパターンを指し、過去にも極地生態系の脆弱性を強調しています。

「この研究は、現在私たちが直面している生物多様性危機を考慮する上で重要です」とPenn-Clarke博士は言います。 「これは、海面と温度の変化に対する極地環境と生態系の感度を示しています。 残念ながら、発生するすべての変更は永久的です。」

参考文献：「南アフリカのMalvinoxhosan（Malvinokaffric）生物地域の興奮性：南極の初期中世のデボン紀生物危機の証拠」 地球科学レビュー。
DOI：10.1016 / j.earscirev.2023.104595

この研究は、GENUS：DSI-NRF古生物学優秀センター、国立研究財団およびLeverhulme Trustの資金提供を受けました。