地球上の生命は何度か大量絶滅に見舞われており、そのうち最大のものは2億5,200万年前のペルム紀から三畳紀の絶滅イベントでした。科学者たちはこの「大絶滅」の原因についてはおおむね同意しているが、大量絶滅がどのように起こり、その後の生態系崩壊がどのように起こったのかは依然として謎のままである。
現在、種の減少速度は「大絶滅期」の速度を上回っており、この時期の海洋生態系の安定性と崩壊を研究している研究者らは、現代の生物多様性の危機についての厳粛な洞察を得ることができた。
生態学的不安定化
国際的な研究者チームは、生態系の不安定化をもたらした一連の出来事をより深く理解するために、「大いなる死」の前、最中、後の海洋生態系を分析した。彼らは、古代の海洋環境を再現するために、ペルム紀から三畳紀の移行期に浅い海であった南部の化石を調べました。
種は同様の方法で資源を利用するグループに分けられ、これによりチームは捕食者と被食者の関係を分析し、古代の種が果たした役割を決定することができました。これらのシミュレートされた食物網は、絶滅イベントの前、最中、後の生態系の可能性のある表現を提供しました。
「食物網を再構築するには豊富な化石が必要なので、中国の化石遺跡はこの種の研究に最適です」とブリストル大学のマイケル・ベントン教授は説明する。 「さらに、岩石の配列は非常に正確に年代測定できるため、熱ショック、海洋酸性化、海底からの酸素喪失によって海洋生物が絶滅し、その後回復段階を経た危機全体を段階的に追跡することができます。人生の。」
ペルム紀から三畳紀の絶滅は、今日の地球上の生物多様性の損失を研究するためのモデルとして機能します」とカリフォルニア科学アカデミー地質学キュレーターのピーター・ループナリン博士は付け加えた。生態系の崩壊は 2 つの異なる段階で発生し、後者は最初の生物多様性の崩壊から約 6 万年後に発生しました。」
この出来事は地球上の生命の 95% を絶滅させ、おそらく火山活動の増加とその後の大気中の二酸化炭素の急増によって引き起こされたと考えられます。それは、今日観察されている人為的環境問題、つまり地球温暖化、海洋酸性化、海洋脱酸素化と同様の気候条件を引き起こしました。
「絶滅の第一段階で地球の種の半分以上が失われたにもかかわらず、生態系は比較的安定した状態を保っていました」と元カリフォルニア科学アカデミー、現在は中国地質大学のユアンゲン・ファン氏は説明する。
種間の相互作用は、絶滅の第一段階ではわずかに減少したが、第二段階では大幅に減少し、生態系の不安定化を引き起こした。 「生態系は回復不可能な転換点に追い込まれました」とフアン氏は言う。
同様の機能を果たす複数の種が存在する場合、生態系は環境変化に対する回復力が高くなります。ある種が絶滅しても、別の種がそのニッチを埋めることができ、生態系は継続します。たった一つの種が生態系を独占すると、生態系は崩壊してしまいます。
「絶滅の第一段階での生物多様性の喪失は主にこの機能的冗長性の喪失であり、必須の機能を実行するのに十分な数の種が残っていることがわかりました」とループナリン氏は言う。 「しかし、後に地球温暖化や海洋酸性化などの環境破壊が起こると、回復力を強化する生態系が欠如し、突然の生態系の崩壊につながりました。」
緊急の対応
Current Biologyに掲載されたこの研究結果は、現代の保全戦略を評価する際に機能の冗長性を考慮することの重要性を強調し、現在の人間主導の生物多様性危機に対処するための緊急の行動の必要性を強調しています。
「私たちは現在、地球上で過去に起こったどの絶滅事件よりも速い速度で種を失っています。おそらく、私たちは再び、より深刻な大量絶滅の第一段階にあると考えられます」とフアン氏は言う。 「生態系が完全に崩壊する転換点を予測することはできませんが、生物多様性の損失を逆転させなければ、それは避けられない結果です。」
