約2億5100万年前の地球史上最大の大量絶滅の前に、メインイベントの前に絶滅率が上昇し、その後数百万年続いた回復の遅れが続きました。ワシントン大学の2人の科学者による新しい研究は、大気中の酸素レベルの急激な低下が、おそらく消滅率の上昇と非常に遅い回復の両方の主な理由であったことを示唆しています。
UWの生物学教授であるレイモンドヒューイ氏は、当時の地球の土地は依然としてパンゲアと呼ばれる超大陸に集中しており、低酸素のために呼吸が困難になり、ほとんどの生物が生存できなくなったため、ほとんどの人が住むことができなくなりました。
さらに、多くの場合、低高度のパスでさえ、動物が谷間を横断するのに十分な酸素がなかったため、同じ種の近くの個体群は互いに切り離されました。人口の細分化は恐らく大量絶滅後の絶滅率を高め、回復を遅らせたとヒューイは言った。
「生物学者は以前にペルム紀後期の低酸素レベルの生理学的影響について考えていましたが、これらの生物地理学的なものについては考えていませんでした」と彼は言った。
今日の約21％の大気中の酸素含有量は、ペルム紀初期の非常に豊かな30％でした。しかし、イェール大学のロバートバーナーによる以前の炭素循環モデリングでは、大気酸素がすぐ後に急減し始め、二畳紀の終わりには約16％に達し、三畳紀の約1000万年で12％未満で底を打ったと計算しています。
「酸素はわずか2000万年で最高レベルから最低レベルまで低下しました。これは非常に急速で、かつて簡単に山道を横切ることができた動物は、突然その動きが大幅に制限されました」とヒューイは言いました。
彼は、酸素レベルが16％に達したとき、海面で呼吸することは、今日の9,200フィートの山の頂上で呼吸しようとするようなものであったと計算しました。三畳紀の初期までに、海面の酸素含有量は12％未満でした。これは、17,400フィートの薄層空気中の現在の酸素量と同じで、人間の常住よりも高くなっています。それは、海抜の動物でさえも酸素攻撃を受けていたことを意味します。
HueyとUW古生物学者のPeter Wardは、Scienceの4月15日号に掲載された、この研究の詳細を記した論文の著者です。この作業は、全米科学財団および全米航空宇宙局の宇宙生物学研究所からの助成金によってサポートされました。
科学者達は、二畳紀の終わりに大気中の酸素含有量が減少しただけでなく、二酸化炭素レベルが上昇し、地球の気候温暖化につながったと述べました。
「酸素の低下と気温の上昇は、二畳紀後期の動物にとって二重のストレスでした」とヒューイは言った。 「気候が温暖化すると、体温と代謝率が上昇します。つまり、酸素需要が増加しているため、動物は酸素需要の増加と供給の減少に直面することになります。それは、アスリートに多くの運動を強いるが、食べ物を少なくするようなものです。彼らは困るだろう。」
Wardは今年初めにScienceで発表された論文の筆頭著者であり、気候変動が原因で、陸生脊椎動物の絶滅率が二畳紀後期を通じて上昇し、二畳紀の終わりに大量絶滅に至った証拠を示しました。このイベントは、しばしば「大絶滅」と呼ばれ、地球史上最大の大量絶滅であり、海洋生物の90％と陸上植物と動物のほぼ4分の3を殺害しました。
ワードは、古生物学者は以前にパンゲアは単なる大陸ではなく、ある場所から別の場所に移動する間に種がいくつかの障害物に遭遇するであろう「超高速道路」でもあると想定していたと語った。
しかし、酸素が大幅に減少したことで、動物が移動して生存する能力に影響を与える通行できない障壁が実際に作成されたようだと彼は言った。
「これが本当なら、私たちは戻って酸素と進化におけるその役割、そして異なる種がどのように発達したかを見直す必要があると思います」とウォードは言った。 「あなたは数週間食物なしで行くことができます。数日間水なしで行くことができます。酸素なしでどれくらいの期間、数分行くことができますか？酸素よりも進化の影響が大きいものはありません。」
元のソース：UWニュースリリース
