ペルム紀–三畳紀大絶滅（P/Tr・P‑T境界）とは：原因・規模・シベリアトラップ

ペルミアン/三畳紀の絶滅現象（略してP/Tr）は、古生代で最大の絶滅現象であった。全海洋種の96％、陸生脊椎動物の70％が絶滅した。これは昆虫の絶滅イベントとして唯一知られています。古生代が終わり、中生代が始まった。

このイベントは、約2億5,200万年前の二畳紀と三畳紀の境界を形成しています。非常に多くの生物多様性が失われたため、地球上の生命の回復には他の絶滅イベントの後に比べてはるかに長い時間がかかりました。このイベントは「すべての大量絶滅の母」と呼ばれています。さまざまな研究では、1つから3つの異なるパルスを示唆しているため、絶滅のパターンはまだ明らかになっていません。

絶滅のメカニズムはいくつか提案されている。これらには、大規模または複数の隕石の衝突、火山活動の増加、海底からのメタンハイドレートの突然の放出などが含まれる。漸進的な変化としては、海面の変化、海洋の無酸素現象、乾燥度の上昇、気候変動による海洋循環の変化などがある。

一つだけ重要なことがある。史上最大級の洪水玄武岩の噴火が、P/Tr接合部を挟んで起こったのだ。これらの噴火は、2億5,100万年前から2億5,000万年前にかけて、シベリアの巨大な火山地帯「シベリアの罠」を生み出した。これは確かに世界の気候をはるかに悪化させたであろうし、今ではこの大絶滅の主な原因と考えられている。

もう一つの要因は、当時、世界の海面が歴史的な低水準にあったことです。

規模と生態系への影響

P/Tr大量絶滅は、地球の生物多様性に対する前例のない打撃でした。海洋生物、特にリーフ形成者や底生生物が甚大な被害を受け、浅海域の生息地が大幅に喪失しました。陸上でも脊椎動物や植物、昆虫に大きな影響が出ており、特に多様性の高かった生態群の組成が根本から変わりました。結果として、生態系の回復と多様化が完了するまでに数百万年単位の時間が必要となりました（研究によっては回復に約5〜10百万年と推定されています）。

主要な原因候補と作用メカニズム

現在の研究では、単一の原因では説明しきれない複合的なストレスが重なったと考えられています。代表的な要因とその作用は次の通りです。

• シベリアトラップ（洪水玄武岩）による大規模な火山活動：大量の二酸化炭素（CO2）や硫黄酸化物（SO2）が大気中に放出され、温暖化、酸性雨、光合成阻害、短期的な冷却（SO2の反射効果）と長期的な温暖化（CO2効果）を引き起こしたと考えられる。
• 海洋の酸性化と無酸素化（低酸素／硫化状態）：温暖化と栄養塩循環の変化により、海洋の酸素が失われ、特に深海・好気性生物に壊滅的な影響を与えたという証拠がある（スレートや有機物中の硫化鉄・フラモイドの存在など）。
• メタンハイドレートの放出：海底メタンが大量に放出されれば短期間で急激な温暖化をもたらす可能性があり、これがカスケード的に環境を悪化させたとの仮説がある。
• 隕石衝突説：いくつかの研究で衝突面が提案されているが、決定的なグローバル証拠は未だ不十分で、主流の説明は火山活動中心のシナリオである。
• 海面低下・陸上環境の乾燥化：浅海域や沿岸環境の縮小、植生の大規模な変化により、種の生息地が失われやすくなった。

地質・化学的証拠

この境界帯には複数の化学的・地質学的指標が見られます。代表的なものは次の通りです。

• 世界的な負の炭素同位体（δ13C）の偏移：大気・海洋中の炭素同化に関する大規模な攪乱を示す。
• 水銀（Hg）異常や他の火山性痕跡：大量の火山噴出物と対応する堆積層で検出される。
• 酸素同位体やバイオマーカー、硫化鉄（パイライト）など、海洋無酸素・硫化環境（euxinia）を示す証拠。
• 植物・動物化石の急激な減少と生態群の切り替え、地層中の生物増減のパターン。

シベリアトラップの役割（詳述）

シベリアトラップは、当時の高緯度に位置した広大な火成岩地域で、短期間（数十万〜数百万年規模）に大量の溶岩を噴出しました。噴火は表面の堆積物や石炭層、炭酸塩岩を加熱し、大量の温室効果ガスや揮発性有機化合物を放出したと考えられます。これにより、気候変動、海洋化学の攪乱、さらには重金属や毒性ガスによる生物ストレスが生じたと推定されています。多くの研究がシベリアトラップをP/Tr絶滅の主要因の一つと位置づけていますが、噴火と絶滅の正確な時間的対応（タイミングの精密化）は現在も活発に研究されています。

生態系の回復とその長期的影響

大量絶滅の後、地球の生態系は単純化され、回復には長い時間を要しました。三畳紀を通じて新しい生物群が放散的に多様化し、最終的に恐竜（およびその親戚群であるアーコソル類）が地上の主要な大型陸生脊椎動物として台頭する舞台が整いました。海でも新しいリーフシステムや無脊椎動物群が出現しましたが、完全な回復には何百万年もかかったと考えられます。

結論（現状の理解）

ペルム紀–三畳紀境界の大量絶滅は単一原因ではなく、シベリアトラップ由来の大規模火山活動を中心とする複合的な要因が相互に作用して引き起こされたと考えられています。海面低下や海洋無酸素化、急激な気候変動、温室効果ガスの放出、そして場合によってはメタンの放出や局所的な衝突イベントなどが重なり合い、生物多様性を劇的に減少させました。研究は進行中であり、年代測定や地球化学的プロキシの解析により、原因と時間軸の理解は今後さらに精密化されるでしょう。

質問と回答

Q:ペルム紀・三畳紀の絶滅現象とは何ですか?

Q: このイベントで、どれくらいの生物多様性が失われたのでしょうか?

Q:この大絶滅は何が原因だったのでしょうか?

Q: この後、地球上の生物が回復するまでにどれくらいの時間がかかったのでしょうか?

Q:この出来事で生物種がどのような影響を受けたか、パターンはあるのでしょうか?

Q: パンゲアはいつごろ存在したのですか?

文字で検索