Mystery of the Late Devonian extinction

William House

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Jun 9, 2020 · 4 min read

Psammolepis Alata (Reworked) — By Vladislav Egorov (3D model), Jaagup Metsalu (render) — Estonian Museum of Natural History, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=82586973

Between about 385 and 359 million years ago, life on earth was under attack, and 70 to 80 percent of the species on the planet disappeared. However, evidence defining the cause of this catastrophe is sparse. Also, controversy exists over whether there was one event or many events leading to extinction and how long it took. Some researchers propose multiple events over about 20 million years.

デボン紀後期は、フラスニアンとファメンニアンの2つの段階に分けられます。 古生物学者は、化石記録に大きな変化が起こる時期を、デボン紀後期の3つの時期、つまりフラスニアンの始まりと終わり、ファメニアンの終わりと指摘しています。 これらの時期には、地質学的記録から多数の種が姿を消した

黒色頁岩は、デボン紀の環境条件についての証拠のひとつを提供している。 フラスニアン末期とファメンニアン末期に堆積した黒色頁岩の層は、その手がかりとなる。 この黒色頁岩の意義は、デボン紀後期の海が広範囲にわたって無酸素状態であったことを示す証拠となることである。

この観察は、第二の疑問を引き起こします。 酸素はどうなったのだろうか。 デボン紀には、動物が海から這い出てきたばかりで、その前のシルル紀に進化した維管束植物が乾いた陸地を支配していた。 デボン紀には、植物が大型化し、複雑な根系を発達させるなど、急速な進化を遂げた。 つまり、デボン紀には、乾いた土地を支配していた草木が、岩石を分解して土壌にするのに役立っていたのである。 さらに、地質学的な記録は、デボン紀後期に広大な森林が急速に拡大したことを示している。

有機物や栄養分が豊富な海水は藻類の楽園となり、藻類は爆発的に繁殖しました。

藻類が死滅すると、バクテリアが有機物の残骸を消費してその役割を果たした。 しかし、バクテリアにも代謝が必要で、酸素を必要とします。 その結果、海水中の酸素が失われ、無酸素状態になり、黒色頁岩が形成されたのである。 おそらく、陸上での植物の成功が、多くの種の没落と絶滅を引き起こしたのでしょう。

小惑星

一部の研究者は、白亜紀末の恐竜の滅亡のように、小惑星の衝突が絶滅の原因であると提案しています。 シリヤンリング(スウェーデン)、アラモ(アメリカ、ネバダ州)、ウッドリー(西オーストラリア州)などのデボン紀後期の衝突クレーターは、すべて絶滅の出来事におおよそ結び付いているのだそうです。 それでも、これらを主犯格とする正確な年代測定と直接的な証拠は存在しない。 これらの衝突は、白亜紀後期の絶滅を引き起こしたチクシュルブ衝突の規模ではなく、したがって、デボン紀における役割は不明です。

オゾン

サウサンプトン大学の最近の研究では、もうひとつの原因として考えられるオゾン層の脆弱化が特定されました。 研究者たちは、デボン紀後期の胞子と花粉の細胞壁を研究し、約3億5900万年前に、これらの植物細胞に高い確率で遺伝子損傷があることを発見しました。

オゾン問題の原因は、大陸の温度が高く、大気上部に多くの水の輸送を可能にしたと仮定されています。 この水蒸気は、一部の植物や藻類が自然に生成する塩素を含む化学化合物を運びました。 この塩素がオゾン層に到達すると、オゾンを破壊し、地表に有害な紫外線を放射するようになった。 このメカニズムは、気候の温暖化によってオゾン層が弱くなったことが本質的な原因でした。

連鎖するイベント

大量絶滅は、急速に変化する環境条件によって引き起こされます。 デボン紀の絶滅の具体的な原因は謎ですが、考えられる原因を示唆するさまざまな証拠があります。 また、上記のすべてが答えである可能性もあります。 おそらくデボン紀の絶滅は、古代世界の生態系を総体的に転覆させる一連の連鎖的な自然現象の結果だったのでしょう。

ひとつのシナリオが考えられます。 オゾン層破壊によるデボン紀の森林生態系の世界的な崩壊は、海洋への有機物の大量流入を引き起こしました。 この有機物と栄養分の洪水が藻類の繁殖を促し、さらに海洋無酸素状態を引き起こしたのです。

答えは分かりませんが、すべての絶滅現象は、ある種の急速で劇的な気候変動と関連しているようだということは分かっています。 現在の人新世の絶滅も例外ではありません。 唯一の違いは、過去の絶滅は自然現象に反応して起こったということです。 しかし、現在の種の絶滅の速度は、たった一つの種の活動に直接関係している。 ホモ・サピエンス

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