要約:
約 20 年間続いた国際共同研究では、海底の堆積物の堆積速度が、異なる年代の生物遺物が同じ化石層に混在するかどうかを決定する最も重要な要素であることが示されました。研究者らは、この発見は古生物学者が化石グループが表す時間範囲をより正確に判断し、古代の生態系を再構築する能力を向上させるのに役立つと信じている。
海洋堆積物の同じ層にある化石は、多くの場合、同じ古代の共同体から来たように見えますが、実際には、並んで保存されている生物は数百年、あるいは数千年も離れている可能性があります。同じ地層の中に異なる年代の遺跡が混在するこの現象を「時間平均化」といいます。
時間的平均化は通常、生物活動が強い海底で発生します。アサリ、エビ、ヒトデ、サンドドル、カタツムリ、ミミズ、その他の動物は絶えず堆積物に溝を掘り、海底を乱し、貝殻やその他の骨格残骸を繰り返し動かします。最終的に堆積物がこれらの化石を埋めて保存すると、異なる世代の生物の残骸が同じ化石層に集中する可能性があります。
化石形成中のこの混合に影響を与えるさまざまな要因もあります。生物の遺骨を保存できるかどうかは、その構造が強固であるか、埋葬が間に合うかどうかによって決まります。ほとんどの生物は化石になる前に腐ったり、スカベンジャーに食べられたりするため、生きた化石の記録は主に貝殻や骨などの硬組織で構成されています。過去にその地域に生息していた生物が多ければ多いほど、最終的に化石を形成して残すことができる遺物も多くなるため、生物生産性にも影響があります。
しかし、研究者らは長い間、堆積物の蓄積速度が時間平均化の程度を制御する鍵となるのではないかと考えてきました。デルタなどの環境では堆積物が急速に蓄積するため、遺骨をすぐに埋めることができ、異なる年代の遺骨が混在する可能性が低くなります。堆積が遅い地域では、異なる時代の遺跡が蓄積し続け、最終的には一緒に保存される可能性があります。
これらの要因の相対的な役割をテストするために、オーストラリア、オーストリア、バハマ、ブラジル、ドイツ、イタリア、スロバキア、米国の研究チームは、過去 20 年ほどにわたって完了したそれぞれの研究結果を統合し、世界中のさまざまな海洋環境から収集された 7,500 以上の化石を分析しました。サンプルは浅い海岸から大陸棚の端までの範囲をカバーしており、放射性炭素年代測定などの方法を使用して年代が測定されています。
研究チームは放射性炭素年代測定技術の使用に焦点を当てました。炭素 14 は時間の経過とともに比較的安定した速度で減衰し、半減期は約 5,730 年であるため、サンプル中に残っている炭素 14 の量を測定することで年齢を推定できます。炭素 14 は時間の経過とともに低くなりすぎて確実に検出できなくなるため、この方法は主に、約 55,000 年未満の新しい化石記録に適しています。
研究者らは、アミノ酸ラセミ化年代測定法も使用しました。この方法は、異なる形態のアミノ酸間の比率が時間の経過とともに規則的に変化するという特性を利用して、サンプルの年齢を推定します。これまでは、放射性炭素とアミノ酸の年代測定はコストが高かったため、単一の研究チームが調査できるサンプルは数十個だけでしたが、時間平均した現象の分析には数千の化石が必要でした。この大規模なデータ統合は、複数の研究室のコストの共有、年代測定技術の進歩、サンプル要件の削減によって可能になりました。
化石年齢データを取得した後、研究チームは、動物が穴を掘ることによって引き起こされる生物撹乱、堆積物の蓄積速度、遺跡の損傷の程度を調整するために複数のシミュレーションモデルを構築し、シミュレーションされた年齢分布と実際に測定された化石年齢分布を比較しました。結果は、堆積速度が化石年代の混合度に最も明らかな影響を及ぼし、他の要因をはるかに上回っていることを示しています。
研究者らは、地質学的および環境的状況から堆積物の蓄積速度が推測できる限り、化石グループがどのくらいの期間記録されているかを推定することが可能であると述べています。堆積が速いほど、異なる世代の遺骨が混ざり合う前に貝殻や骨が埋葬されやすくなります。堆積が遅いほど、通常は化石層によって圧縮される時間枠が長くなります。
この研究によって作成されたデータセットは、現在入手可能な化石炭素年代測定データの最大のコレクションの 1 つである可能性があります。研究チームは、このデータは将来、時間平均された現象の他の現象や関連する地質学的および生物学的プロセスを研究するためにも使用できると述べた。同じパターンがより古く、より深い海洋堆積環境に当てはまる場合、科学者は炭素 14 が測定可能になるずっと前に、この結論を化石記録に拡張できる可能性があります。
コメント