Research press release

進化:恐竜時代が終わったのは北半球の春だった

Nature

Evolution: The end of the dinosaur era pinpointed in spring

恐竜の時代だった中生代を終わらせたチクシュルーブ小惑星の衝突は、北半球の春に起こったことを示唆する論文が、Nature に掲載される。今回の知見は、その後に起こった絶滅のパターンを説明するために役立ち、地球の歴史におけるこの極めて重要な瞬間の理解を深めるものとなる。

今から約6600万年前、現在のメキシコのユカタン半島に大型の小惑星が衝突し、全生物種の76%(非鳥類型恐竜、翼竜類、アンモナイト類を含む)が死滅する大量絶滅事象が起こった。この事象の時期を調べたこれまでの研究では、1000年の時間スケールに焦点が当てられていたため、どの季節に小惑星の衝突があったのかは分かっていない。今回、Melanie Duringたちは、この問題を解決するために、小惑星の衝突があった日に大量に死滅した濾過摂食魚(チョウザメ類とヘラチョウザメ類)の遺骸を調べた。これらの魚類の化石骨は保存状態が良好で、その内部には独特な三次元成長パターンが観察され、季節変化の記録が得られた。この観察結果は、炭素同位体データと組み合わせると、これらの魚類が北半球の春に死んだことを示唆している。

これらの濾過摂食魚の遺骸は、米国ノースダコタ州の後期白亜紀の堆積層で発見された。これらの魚の鰓には、小惑星の衝突による残骸が詰まっていたが、これより下流の消化器系からは見つからなかった。これは、小惑星の衝突によって引き起こされた静振(湖沼などの水面が衝突によって振動すること)によって河川が突然増水し、これらの魚がほぼ瞬時に死滅したことを示唆している。この壊滅的な天体衝突は、春に繁殖して子孫を残した多くの北半球の生物種が特に影響を受けやすい時期と重なったと考えられる。Duringたちは、南半球の生態系にとって天体衝突が起こったのは秋であり、その回復の速さは、北半球の生態系の最大2倍に達したと考えられると指摘している。

The Chicxulub asteroid impact that ended the Mesozoic era, the age of the dinosaurs, occurred at springtime in the Northern Hemisphere, a Nature study suggests. The finding helps to explain the pattern of extinctions that ensued, and adds to our understanding of this pivotal moment in the Earth’s history.

Around 66 million years ago, a large asteroid crashed into what is now the Yucatán Peninsula in Mexico, creating a mass extinction event that killed 76% of all species, including non-avian dinosaurs, pterosaurs and ammonites. Studies looking at the timing of this event have focused on millennial timescales, leaving the season of the impact unknown. To resolve this issue, Melanie During and colleagues studied the remains of filter-feeding sturgeons and paddlefishes that died en masse that day. Distinct three-dimensional growth patterns were observed inside the well-preserved fossil bones, providing a record of seasonal change. Combined with carbon isotope data, these results suggest that the fish died in the Northern Hemisphere spring.

The fish were found at a Late Cretaceous deposit in North Dakota. They had impact debris lodged in their gills, but nowhere further down the digestive system, suggesting an almost-instant death that occurred when an impact-triggered seiche (continental water shaken by the impact) caused a sudden upriver surge. The spring timing of this catastrophic impact would have coincided with a particularly sensitive stage for the many Northern Hemisphere species that reproduced and had developing offspring during the spring. Southern Hemisphere ecosystems, which were struck during autumn, appear to have recovered up to twice as fast as those in the Northern Hemisphere, the authors note.

doi: 10.1038/s41586-022-04446-1

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