古生態学：白亜紀末の海洋の絶滅パターンは暗さと体サイズによって形作られた

白亜紀–古第三紀（K–Pg）境界（約6600万年前）におけるチクシュルーブ小惑星の衝突は、壊滅的な環境変化を引き起こすことで、化石記録に認められる生物種の約75％を絶滅させたと考えられている。しかし、数十年にわたる研究にもかかわらず、その環境変化と、海洋の化石記録に認められる選択的な絶滅パターンとを結び付ける機構は、いまだ解明されていない。今回我々は、形質に基づく全球規模の生態系モデルを用い、化石生物群の枠を超えた海洋プランクトン群集に関してこの因果関係を立証した。我々のモデルは、K–Pg境界直後の100年間における多様性の動態をシミュレートするもので、体サイズに応じて変化する生物量の閾値に基づいて、絶滅を明示的に表現する。このモデルは、K–Pg境界の気候強制下で、浮遊性有孔虫などの動物プランクトンの高い脆弱性、小型の混合栄養生物や植物プランクトンの生存、高緯度域における多様性低下の抑制の可能性など、これまでに観察されている主要な絶滅パターンを再現するのに成功した。解析の結果、小惑星衝突に起因する暗さと体サイズに依存した絶滅の閾値が、観察されている絶滅パターンの大半を駆動したことが示唆された。これらの結果は、プランクトンの生態学的特性が、エネルギーの需要と獲得における違いを介して生存を後押ししたことを示唆している。本研究は、絶滅パターンに関する化石証拠と、K–Pg境界における「衝突の冬」仮説との隔たりを埋めるもので、過去の生物多様性危機を理解する上で形質に基づくモデルが有用であることを浮き彫りにしている。

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