三畳紀末大量絶滅(T–J境界)—約2.08億年前の原因と影響

三畳紀末に起きた大量絶滅(一般にT–J境界、三畳紀–ジュラ紀境界と呼ばれる)は、従来「約2億800万年前」と表記されてきましたが、最近の高精度年代測定では約2.01〜2.02億年前(約2.013億年前)に起きたとする結果が有力になっています。ただし、重要なのは境界付近だけでなく、多くの絶滅はそれ以前の上層三畳紀にかけて進行していた点です。

規模と影響を受けた生物群

このイベントは乾主要な絶滅イベントの一つであり、海の生物に大きな影響を与えました。当時地球上に存在していた種の少なくとも半分が失われたと推定されます。主な影響は次の通りです:

  • 全クラス(例:コノドンツ — 絶滅した脊索動物のグループ)がほぼ全滅した。
  • 海洋科の約20%が消失した。
  • 全大型のクルロタル恐竜以外の古生物を含む)が激減した。
  • 残存していた多くの大型哺乳類型爬虫類(セラプシッドの一部)や大型の両生類の多くが全滅した

生態系の再編と恐竜の台頭

この出来事は多くの生態系のニッチを空にし、恐竜がジュラ紀に支配的な位置を占めることを可能にしました。大量絶滅は極めて急速に進行した可能性があり、U–Pb年代測定など一部の研究ではイベントが1万年以内に継続したと示唆されています。これらの変化はやがて大陸規模の地殻運動と関連し、パンゲアが分裂し始める時期とほぼ重なります。

提案されている原因(主要仮説)

科学者たちはこの絶滅について複数の説明を提案しており、現在では単一の原因ではなくいくつかの要因の組み合わせが最も妥当と考えられています。代表的な仮説は次の通りです:

  • 大規模火山活動(CAMP): 当時の大規模な玄武岩類の噴出(Central Atlantic Magmatic Province:CAMP)が大量のCO2・SO2を放出し、急激な温暖化や酸性化、海洋の酸素欠乏(無酸素化)を引き起こした可能性。
  • 海洋無酸素化と栄養塩の攪乱: 暖化と海洋循環の変化により深海に酸素が届かなくなり、底生生物群集の壊滅や硫化水素発生が起きた可能性。
  • 海面変動: 海進・海退の急速な変化が浅海生態系に打撃を与えた。
  • 小惑星・隕石衝突: 大規模衝突の証拠は白亜紀末ほど明確ではなく、決定的な大型クレーターは特定されていないため、現在は主要因とする説は支持者が少ないが、微小粒子や地域的な衝撃が影響した可能性は排除できない。
  • 複合要因: 火山活動による温暖化→海洋酸欠→生態系崩壊、という連鎖を基本とし、そこに海面変動や局所的な衝突、植物群落変化などが重なったというモデルが広く検討されています。

証拠と年代決定法

  • 放射年代(U–Pbジルコン年代)により、火山活動のタイミングとT–J境界がほぼ一致することが示されている研究がある。
  • 炭素同位体の負の異常(δ13Cの変動)、水銀(Hg)濃度の異常上昇、堆積物中の有機物消失などが火山起源の大量放出や海洋生産力の崩壊を示唆している。
  • 化石記録(コノドントや脊椎動物の層序、花粉・胞子記録)により、生物群集の急激な転換が認められる。

回復と長期的影響

大量絶滅後、海・陸双方で生物群集は段階的に回復しましたが、回復には数十万年から数百万年を要したと考えられます。空いた生態的地位をめぐる競争の結果、ジュラ紀を通じて恐竜が陸上の主要な大型脊椎動物として多様化しました。また海洋でも新たな群が台頭しました。

未解決の問題と今後の研究課題

  • 地域差の解明:全球的に同時に起きたのか、地域ごとに時期や影響の程度が異なるのか。
  • 原因の寄与割合:火山活動、気候変動、海洋化学の変化、衝突など各要因の相対的な影響を定量化する必要がある。
  • 短時間スケールのイベント検出:高解像度年代学と地球化学解析により、イベントの進行速度と因果関係を詳しく追う研究が進行中。

総じて、三畳紀末の大量絶滅は単一の出来事ではなく、複数の環境ストレスが重なって引き起こされた複合的な危機であり、その結果として地質時代の主要な生物群集の位置づけが大きく変わった出来事でした。科学者たちは引き続き証拠を精査し、より詳細な解明を目指しています。

最近の証拠

PNASに掲載された最近の論文は、大量の火山活動が関与していたことをかなり明確に示しています。おそらくそれが絶滅の主な原因だったのでしょう。三畳紀末の火山岩には水銀が含まれています。

水銀は火山活動の際にガス状に放出され、堆積物に沈着する。論文では、「このようなエピソード的な火山活動は、長期にわたって地球環境を乱し、生態系の回復を強く遅らせた可能性が高い」としている。

質問と回答

Q: 三畳紀末の絶滅現象とは何ですか?


A: 三畳紀末の絶滅イベントは、2億130万年前の三畳紀とジュラ紀との境界を示すものです。陸上と海洋の生物に大きな影響を与えた大絶滅事件です。

Q: 三畳紀末の絶滅の原因は何ですか?


A:三畳紀末の絶滅イベントの原因は、火山性イベントと考えられていますが、科学者はこのイベントについていくつかの説明を提示しています。

Q: 絶滅はいつ起こったのですか?


A: 多くの生物は三畳紀末の前に、三畳紀上層で絶滅しています。

Q: 三畳紀末の絶滅イベントで、どれくらいの種が絶滅したのでしょうか?


A: 現在、地球上に生息していた生物種のうち、少なくとも半数が三畳紀末の絶滅で絶滅しました。

Q:三畳紀末の絶滅イベントで絶滅した生物は?


A:コノドント類(絶滅した脊索動物)、全海洋科の20%、大型クルロタルサン類(恐竜以外の古生物)、残存するテラプシッド類、テムノスポンジルなどの大型両生類の多くが、三畳紀末の絶滅イベントで絶滅してしまいました。

Q:絶滅にかかった時間は?


A:1万年以内に起こった。

Q: 三畳紀末の絶滅イベントの後はどうなったのですか?


A: この絶滅イベントによって、多くの生態系が空っぽになり、ジュラ紀の支配的な役割を恐竜が担うようになりました。このイベントはパンゲアが分裂し始める直前に起こりました。

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