Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 生物学# 古生物学

K/Pg絶滅後の生物多様性の変化

恐竜がいなくなった後の絶滅が地球上の生命にどんな影響を与えたかを見てみよう。

― 1 分で読む


K/Pg絶滅と生物多様性のK/Pg絶滅と生物多様性の変化べる。K/Pg絶滅が生物多様性に与える影響を調
目次

白亜紀–古第三紀の大絶滅は、約6600万年前に地球の生命を大きく変えた重要な出来事だった。この時期には、多くの種が消え、すべての非鳥類恐竜も含まれていた。この絶滅イベントは、現在のユカタン半島での巨大な小惑星衝突と、インドでの広範な火山活動の二つの主要な原因に関連付けられることが多い。

生命への影響

K/Pg絶滅の後、面白いことが起こった。大量の種が失われたにも関わらず、新しい生命体が繁栄し始めた。特に哺乳類は多様性の急激な増加を見せた。この時期は、哺乳類が恐竜が持っていた多くの生態的役割を引き継ぐことを可能にした。科学者たちはこの多様性の変化がどのように起こったのかに興味を持っている。新しく進化した種によるものなのか、既存の種が異なる地域に広がる方法の変化によるものなのかを知りたいと思っている。

時間を通じた多様性の研究

研究者たちは、陸生動物の異なるグループがK/Pg絶滅の前後でどのように変化したかを調査した。個々の場所から大陸全体に至るまで、さまざまなスケールでパターンを研究した。よく知られたパターンは、調査した地域の大きさが増すにつれて種の多様性が通常増加することだ。この関係は「種-面積関係(SAR)」と呼ばれ、科学者が多様性が異なる空間にどのように分布しているかを理解するのに役立つ。

###絶滅中に起こること

大量絶滅は、種の分布に劇的に影響を与えることがある。コミュニティの構造を変え、種がどのように分布しているかの既存のパターンを乱すことがある。例えば、範囲の狭い種が消えることで、残りの種の分布がより均一になる可能性がある。絶滅イベントの後には、新しいタイプの動物が非常に一般的になり、さらに多様性に影響を与えることがある。

K/Pg絶滅とその後

K/Pg絶滅は、多様性に深い影響を与えたと考えられている。小惑星の衝突は広範な環境変化を引き起こした可能性がある。しかし、気候の変動や火山の噴火といった長期的な要因も生態系を変える役割を果たした。これらの出来事が、生命がどのように回復するかの舞台を整えた。

種-面積関係に関する研究の不足

大量絶滅が種の分布にどのように影響するかを調べた多くの研究がある一方で、これらの出来事の間に種-面積関係がどのように変化するかに関する直接的な研究はあまり行われていない。この関係を理解することは、時間の経過とともに多様性がどのように変化したかをつなぎ合わせるのに不可欠だ。

化石記録の分析

これらの変化を調査するために、科学者たちは北アメリカの化石データを使って、K/Pg境界の約3600万年間にわたる陸生動物の種-面積関係の変化を調べた。この時間には、絶滅に至るまでの期間、直後の期間、そしてその後の回復期間が含まれる。

化石サンプリングの変動性

研究者たちは、化石の収集方法が変わり、それが種-面積関係の変化に関する解釈に影響を与える可能性があることを発見した。異なる地域からの化石データの量の変化が全体の多様性トレンドに関する結論に影響を与えることが見られた。これは、さまざまな空間スケールで注意深い測定を行うことの重要性を強調している。

K/Pg絶滅が多様性のダイナミクスに与える影響

この研究で、K/Pg境界周辺の種-面積関係に重大な変化が見られた。例えば、絶滅直後の陸生動物の多様性は、前と比べて均等に分布していなかった。特に、哺乳類はイベントの直後に多様性が大きく増加しており、これらの種の分布に大きな変化があったことを示している。

動物の異なるグループ

動物の異なるグループは、絶滅に対してさまざまに反応した。哺乳類は多様性の大きな回復を経験したが、他のグループは同じような急速な増加を示さなかった。カメやワニのような多様性が低いグループは、比較的変化がなかった。

絶滅前の多様性の変化

K/Pg絶滅の前には、恐竜のようなグループの多様性が明らかに減少していた。これは、大絶滅イベントの前にすでに問題の兆候があったことを示唆している。この研究では、異なるグループが独自の課題に直面する中で、それぞれの多様性が異なる形で反応したことが分かっている。

回復プロセスの理解

絶滅後、種-面積関係は回復の複雑なパターンを示した。最初は、この関係の傾きがより高い多様性を示していた。この傾きと切片の時間的変化は、小さな地域では多様性が増加する一方で、大きなスケールでもより多様な種が支えられ始めたことを示している。

研究結果の重要性

これらの発見は、大規模な絶滅イベントがいかに生命の多様性を再構築するかについての議論に寄与している。K/Pg絶滅は、多くの種を消滅させただけでなく、特に哺乳類がより多様になり、生態的ニッチを埋める新しいグループが登場する舞台を整えた。

結論

大量絶滅イベントの前、最中、そして後における多様性の変化を研究することは、地球上の生命の歴史を理解するために重要だ。K/Pg絶滅は、大きな混乱の後に生命がどのように回復し、劇的に進化できるかの重要な例を提供している。研究者が化石記録を調べ続けることで、壊滅的な出来事に対する生命の反応がどのように未来の多様性を形作るかについて、ますます多くの複雑さが明らかになっている。

オリジナルソース

タイトル: Tetrapod species-area relationships across the Cretaceous-Paleogene mass extinction

概要: Mass extinctions are rare but catastrophic events that profoundly disrupt biodiversity. Widelyaccepted consequences of mass extinctions, such as biodiversity loss and the appearance of temporary disaster taxa, imply that nested species-area relationships (SARs, or how biodiversity scales with area) should change dramatically across these events: specifically, both the slope (reflecting the rate of accumulation of new species with increasing area) and intercept (reflecting the density of species at local scales) of the power-law relationship should decrease. However, these hypotheses have not been tested, and the contribution of variation in the SAR to diversity dynamics in deep time has been neglected. We use fossil data to quantify nested SARs in North American terrestrial tetrapods through the Cretaceous-Paleogene (K/Pg) mass extinction (Campanian-Ypresian). SARs vary substantially through time and among groups. In the pre-extinction interval (Maastrichtian), unusually shallow SAR slopes (indicating low beta diversity or provinciality) drive low total regional diversity in dinosaurs, mammals and other tetrapods. In the immediate post-extinction interval (Danian), the explosive diversification of mammals drove high regional diversity via a large increase in SAR slope (indicating higher beta diversity or provinciality), and only a limited increase in SAR intercept (suggesting limited diversity change at small scales). This contradicts the expectation that post-extinction biotas should be regionally homogenized by the spread of disaster taxa and impoverished by diversity loss. This early post-extinction increase in SAR slope was followed in the Thanetian-Selandian ([~]4.4. myr later) by increases in the intercept, indicating that diversity dynamics at local and regional scales did not change in synchrony. These results demonstrate the importance of SARs for understanding deep-time diversity dynamics, particularly the spatial dynamics of recovery from mass extinctions.

著者: Roger Adam Close, B. R. Reijenga

最終更新: 2024-09-19 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612886

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612886.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

類似の記事