恐竜の時代を封印した大災害は植物界にどのような影響を与えたのでしょうか?葉の化石と花粉の研究により、現在の南アメリカの熱帯雨林で何が起こっていたのかが明らかになりました。これによると、小惑星の衝突により植物種の約45パーセントが絶滅し、生物多様性は数百万年かけてようやく回復したという。白亜紀とは対照的に、顕花植物が大半を占めるかなり密な植生が出現し、それが今日でも熱帯雨林の特徴となっていると研究者らは報告している。
よく知られているように、白亜紀は衝撃的に終わりました。約 6,600 万年前に地球に衝突した小惑星チクシュルーブの広範囲にわたる痕跡は、今日でもメキシコのユカタン半島の地域で見ることができます。この大規模な衝撃により、広島原子爆弾1,000万個以上のエネルギーが放出されたと推定されています。火災嵐と巨大な津波が地球上を駆け巡り、空は暗くなった。その結果、おそらく何年にもわたって強い気候冷却が続いたでしょう。多くの白亜紀の生物は、環境の急激な変化と食物連鎖の崩壊に対処できませんでした。古生物学的発見によると、その影響の結果、全動物種の約 75 パーセントが進化の歴史の段階から姿を消しました。
目に見える熱帯雨林の運命
最も有名な犠牲者は恐竜ですが、化石発見からすでに知られているように、動物に加えて植物も大惨事の影響を受けました。しかし、これまで、この地域の植物群落の運命に関する情報はほとんどありませんでした。この地域には、今日地球上で最も重要で種の豊富な生態系が存在します。熱帯南アメリカです。パナマのスミソニアン熱帯研究所のモニカ・カルヴァーリョ氏は、「チクシュルーブ衝突による劇的な生態系破壊の後、熱帯雨林がどのように変化したのか疑問に思いました」と語る。研究の一環として、彼女と同僚は衝突の前後で発見された5万個以上の花粉化石と6,000個以上の葉の化石を調べた。植物の化石はコロンビアのさまざまな場所から採取されました。
研究者らが報告しているように、衝突よりも古い岩石からの花粉と胞子は、白亜紀後期の熱帯雨林がいくつかの顕花植物（被子植物）、特にシダと裸子植物（裸子植物）の混合によって特徴付けられていたことを示している。したがって、恐竜は多くの針葉樹の木陰に住んでいた。研究によれば、白亜紀と古第三紀の境界における小惑星の衝突により、植物全体の多様性が 45% 減少したという。生物多様性が以前と同様のレベルに戻ったのは、その後の 1,000 万年間でした。
新しい種と構造
しかし、新しい熱帯雨林は白亜紀のものとは大きく異なっていたと研究者らは報告している。裸子植物の代表的な植物は新世界の熱帯植物からほぼ完全に姿を消し、顕花植物が引き継いだ。葉の化石の検査により、森林の構造が大災害後の期間に大きく変化したという証拠も研究者らに得られた。葉の構造の特定の特徴は、衝突前に木々が比較的遠く離れていたことを示しています。したがって、光が林床に届くように、林冠カバーはありませんでした。しかし、衝突から 1,000 万年が経過すると、顕花植物が優勢な熱帯雨林は著しく密集しました。このようにして、私たちが今日知っている植生構造が誕生しました。
研究者らが指摘するように、特に特定の植物グループの代表者は、新しい熱帯雨林で成功したキャリアを積んでいた。化石の痕跡によると、マメ科植物の中には多数の種と個体数密度が出現しており、それらは今日まで熱帯雨林の代表的な存在である。熱帯雨林の重要な植物科。おそらく彼らは生態系の栄養循環も大きく変えたと古植物学者らは言う。マメ科植物は特別な適応を持っています。バクテリアと共生し、空気中の窒素を取り込むことができます。このようにして、マメ科植物はこの重要な肥料によって新しい森林の物質循環を豊かにすることができました。
なぜこんなに違うのでしょうか？
しかし、なぜ衝突後も森林は以前と同じように成長しなかったのでしょうか?考えられる説明は3つあり、その組み合わせが変化につながった可能性があると科学者らは述べている。一つの側面としては、衝突前に恐竜が大量の植物を消費し、地形を踏み荒らすことによって森林を開いたままにしていたことが考えられる。 2番目の要因は、衝突後の火山灰の堆積である可能性があります。彼らは熱帯地方の土壌を栄養分で豊かにし、成長の早い顕花植物に有利な条件を与えた可能性があります。第三に、針葉樹は災害後の変化に特に敏感であった可能性があり、その結果、顕花植物がシステムの回復において重要な有利なスタートを切ることができました。
「いずれにせよ、熱帯生態系は単に退行するだけで突然の混乱に反応したわけではないことが明らかになりつつあります。その代わりに、かなり長いプロセスを経たとはいえ、それは新しいものに置き換えられました」とカルヴァーリョ氏は研究結果を要約して述べています。
出典: スミソニアン熱帯研究所、専門記事: Science、doi: 10.1126/science.abf1969
