国立大学法人 山口大学

本学への寄付

地球生命史史上最大の大量絶滅の原因は火災か？

 

　5大大量絶滅の3回目にあたる約2億5千万年前のペルム紀末の大量絶滅は地球生命史史上最大の絶滅で、90％以上の種が絶滅しました。ペルム紀末大量絶滅の原因は、超大陸パンゲアの北東、現在のシベリアで発生した大規模火山活動であると考えられています。しかしながら、この火山活動は90万年以上にわたって続いたものの、ペルム紀末の大量絶滅はわずか6万年ほどの期間内に発生しました。この原因と結果の間にある著しい時間的なギャップは、ペルム紀末大量絶滅の謎の一つとなっています。この時間的ギャップの原因を明らかにするために、地層記録の高解像度分析が求められていましたが、技術的な制約により、その解明は未だ達成されていませんでした。
　山口大学大学院創成科学研究科（理学系学域）の齊藤諒介助教らの研究グループは、この謎を解くために、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析計(FT-ICR-MS)を用いて、これまでの100倍以上の超高解像度(0.1 mm)でペルム系最上部の地層記録の分析を行うことに成功しました。その結果、火山活動に起因する陸上火災→陸上土壌の海洋への流出→海洋の無酸素化という一連の環境悪化が数百年という時間スケールで繰り返し発生していることが明らかになりました。このことは、陸上環境と海洋環境の荒廃が密接に関連し、しかも地質学的には短時間の時間スケールで発生していることを示しています。
　本研究の成果は、国際誌 「Nature Communications」に掲載されるのに先立ち、4月14日午前10時（ロンドン時間）に電子版へ掲載されました。

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発表のポイント

  • 約2.5億年前の大量絶滅を記録した地層の超高解像度(0.1 mm)分析
  • 通常の分析解像度では見えない数百年規模の火災記録の発見
  • 火災→陸上土壌流出→海洋無酸素化の流れが明らかに

 

【参考図】
本研究で分析した約2億5千万年前の火災記録。黒線と赤線はそれぞれFT-ICR-MSおよび従来の分析手法による結果。
ペルム紀末の大量絶滅の際に数100年スケールで火災および土壌の海洋への流出が繰り返し発生し、同時期に海洋が無酸素化した。

 

論文情報

  • 雑誌名： Nature Communications
  • 論文タイトル： Centennial scale sequences of environmental deterioration preceded the end-Permian mass extinction
  • 著者： Ryosuke Saito1,2,3,4*, Lars Wörmer1, Heidi Taubner1, Kunio Kaiho5, Satoshi Takahashi6, Li Tian7, Masayuki Ikeda8, Roger E. Summons2, Kai-Uwe Hinrichs1
  •  (*責任著者, 1ブレーメン大学,  2マサチューセッツ工科大学,  3山口大学, 4 JSTさきがけ, 5東北大学, 6 名古屋大学, 7中国地質大学, 8 東京大学 )
  • DOI：10.1038/s41467-023-37717-0
  • URL：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37717-0
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