要約:
約 1 億 2,000 万年前の白亜紀前期、今日コロンビア中央部が位置する海域には、非常に複雑な海洋生態系コミュニティが存在していました。首の長い首長竜、古代の海洋ワニ、カメ、サメ、さまざまな甲殻類が一緒になって、非常に複雑な食物網を形成しています。驚くべきことに、この生態系には多種多様な海洋生物が生息しているだけでなく、食物連鎖の頂点に複数の大型捕食者が存在します。
最近、カナダのマギル大学の研究チームは、この時代の化石記録を再分析することによって、進化についての伝統的な理解を変える可能性のある新しいモデルを提案しました。彼らは、地球の生態系における大きな変化は、必ずしも大規模な種の絶滅を必要とするわけではないと信じています。場合によっては、消滅の危機に瀕している古代の生物学的系統と出現しつつある新しい分類群が長期間にわたって共存して繁栄し、最終的には生態学的構造の重大な変化を促進することがあります。
この研究は、コロンビアのパヤ層の化石に基づいています。この地層はコロンビア中央部のレイバ通り近くに位置しています。白亜紀前期に形成され、海洋生物の非常に豊富な化石記録が残っています。地元の古生物学研究センターは、これらの重要な標本のほとんどを保存しています。
研究者のダーリー・コルテスとマギル大学の生物学教授ハンス・ラーソンは、パハ層には、首の長い巨大な首長竜、現代のワニと進化的に関連する古代の海洋爬虫類、ウミガメ、サメ、甲殻類など、非常に豊富な種類の生物が保存されていると指摘した。これらの生物は一緒になって、いわゆるパジャバイオータを構成します。
研究チームは以前、この生物相の食物網を再構築し、異なる種間の捕食関係を分析しました。この結果は、パハ生物相が高度な生態学的複雑性、特に大型の頂点捕食者の多様性を持っていることを示している。通常、生態系で長期間共存できる上位捕食者の数は、食料資源と生態的ニッチをめぐる競争によって制限されますが、パハ生物相は異常に豊富な捕食者の集団を示します。
研究者らは、この特別な生態学的構造は、当時の地球環境に一連の要因が同時に出現したことに関連している可能性があると考えています。
まず第一に、白亜紀前期の地球の気候は比較的暖かく、温室効果ガスの濃度が高かったため、海洋温度は高いレベルに保たれました。第二に、当時は世界的に海面が高く、沿岸の浅海域が広く分布しており、海洋生物の豊かな生息環境となっていた。さらに、栄養豊富な沿岸水はより高い生物学的生産性をサポートし、複雑な食物網に十分なエネルギー源を提供します。
もう 1 つの潜在的に重要な要素は、当時の太平洋東部と大西洋初期の間の海上接続でした。研究者らは、コロンビアが現在存在する地域では、新しい海路が異なる海域の生物相間の交流を促進し、もともと比較的独立していた生態系を徐々に結びつける可能性があると考えている。異なる起源の種が同じ海域に侵入し、生態学的多様性がさらに増加します。
これらの環境条件は、生物学的進化における重要な移行期と一致しました。古代ジュラ紀の生命系統の中には絶滅の危機に瀕しているものもあれば、新しい白亜紀の生命グループも出現し始めているものもあります。異なる進化段階にある 2 つの生物が同じ生態系内に共存し、特別な過渡状態を形成します。
研究者らはこの現象を「生物的屈折」と名付けました。
この概念は、新しい生物学的グループが出現して繁栄しようとしている一方で、古代の生物学的系統のグループが徐々に衰退する進化のプロセスを説明します。生態系は突然の大量絶滅によって古いものから新しいものに置き換わるのではなく、異なる系統が共存することで徐々に変化していきます。
研究リーダーのハンス・ラーション氏は、これはこれまで十分に理解されていなかった地球規模の生物多様性の変化のパターンを表している可能性があると考えています。科学者たちは伝統的に、地球の生態系の大きな変化を、恐竜の絶滅に代表される白亜紀末の大量絶滅などの大量絶滅事象と関連付けてきました。しかし、パハ生物相は、壊滅的な絶滅が起こらずに、生態系が同様に深刻な進化的再編を経ることができることを示しています。
もちろん、研究者らは、この生物学的遷移現象が地球の歴史の中でどの程度一般的であったかはまだ明らかではないと強調しています。この理論を検証するには、さまざまな地域からさらに多くの化石サンプルを収集し、層序年代測定の精度をさらに向上させ、コロンビアの化石記録を世界の他の地域の同時代の堆積層と比較する必要があります。
この研究は、2026 年 5 月 15 日付けの「Frontiers in Ecology and Evolution」に「コロンビアのパジャ層は、生物学的移行期におけるゴンドワナの白亜紀初期の海洋生態系の独特の高い生物多様性を記録している」と題して掲載されました。
研究の重要性は、地球上の生命の進化を理解するための別の視点を提供することです。種の交代は、必ずしも壊滅的な絶滅を境界線として捉えるわけではありません。古代の生物と新興種は長期間共存する可能性があり、気候、海面、栄養素の供給、海洋のつながりなどの環境条件が組み合わさって、並外れた繁栄のための生態学的窓を作り出す可能性があります。
言い換えれば、地球上の生命の歴史におけるいくつかの大きな変化は、大量絶滅の後に起こったのではなく、新旧の生物の共栄と生態関係の継続的な再編の過程で静かに完了した可能性があります。
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