『生物大量絶滅』第4回 4回目の大量絶滅（三畳紀）

『生物大量絶滅』

第４回

４回目の大量絶滅

（三畳紀末）

（2億年前）

＜三畳紀＞（2億5190万年前～2億130万年前）

2億年前のペルム紀から三畳紀末期あたりまで、地球の大陸は全ての地域が超大陸パンゲアで陸地として繋がっていました。そのため当時の陸上動物相は地域ごとの差異が小さい、すなわち固有性が低い状態にありました。大陸には山脈や内海が少なく、広大な大陸には主に砂漠が広がっていたためその気候は総じて高温乾燥であったと考えられます。中期～後期三畳紀は、前期三畳紀と比較して気温が低下したものの、それでも平均地球気温は約25℃と高温であり、乾燥した気候でした。

ペルム紀の大量絶滅のピークから1000万年経った三畳紀の中期には、火山活動が鎮静化し、それにつれてプルームの冬は過ぎ去り、ようやく表層の環境も回復し始めました。生物群は以前の多様性を取り戻し、浅い海ではサンゴ礁が、海洋の中央部ではプランクトンの生産が復活し、生物の食物連鎖のピラミッドが再構築されました。深海における酸欠状態も完全に解消されました。

ただし復活した生物界を構成したのは、古生代末まで栄えたグループとは全く異なる新しいタイプの生物群集でした。生物圏の環境が劣悪化し多くの生物種が絶滅して、その環境が回復してから現れるのは、陸上に適した爬虫類や身体の小さい初期の恐竜で、その後1億3500万年にわたり地球を支配することになります。

最初の哺乳類も誕生しています。

この時代の地上を支配していたのは、主竜類（下図）というワニのような爬虫類でした。

森林も存在はしていましたが、造山運動や気候帯の影響で雨や地下水に恵まれる限られた地域のみでした。乾燥に耐えられる原始的な針葉樹林（下図）が、森林地帯を形成されていました。

＜T-J境界第4回大量絶滅＞

この絶滅事件はパンゲア大陸が分裂を開始する直前の1万年以内という短期間で起こりました。

2億130万年前（±20万年）の三畳紀（Triassic トリアス紀）とジュラ紀（Jurassic）の境目にあたるT-J境界で大量絶滅が起きました。このイベントはビッグファイブの中で3番目に大きな大量絶滅とされており、海域生物の属の43～58%、種の70～73%、陸上生物の種の70%が姿を消しました。そして、全ての生物種の76%が絶滅しました。

海ではコノドントとアンモナイト類の多くが絶滅し、腹足類、二枚貝、腕足類にも影響を与えました。コノドント（下図）は、0.2～1mm程度の大きさで、ウナギのような細長い体で歯を持った生き物です。オルドビス紀から三畳紀までの約三億年の期間で、最も信頼性・精度の高い示準化石として利用されています。しかし、数回の大量絶滅期を生き延びてきたコノドントが、なぜ三畳紀以降に見つからないのかよくわかっていません。

コノドント

アンモナイト（下図）は実質的に三畳紀末の大量絶滅で姿を消しました。

魚竜（イクチオサウルス・ショニサウルス）（下図）の海洋棲爬虫類もほとんどが姿を消しました。

アンモナイトショニサウルス

陸上の爬虫類や短弓類(哺乳類型爬虫類)（下図）など大型動物を中心に多くの系統が絶滅しました。ほとんどの主竜類が消え、それまで君臨していた陸上生物の中で植竜類や偽鰐類という、かつて覇権を誇ったクルロタルシ類のワニの仲間（下図）が姿を消しました。

短弓類　古代ワニ

＜大量絶滅の原因＞

起きた原因はよくわかっていません。それを知る手がかりは大陸の移動によって深く埋もれ、散逸してしまったからです。どの要因も、原因と結果の相関関係だったり、複合的に発生したりした可能性が高いのです。

近年の研究では、「この時期に1度ではなく複数回(少なくとも、2億2000万年前と2億100万年前)の大量絶滅が起こっている」と言われています。海水位の急激な変動と激しい火山活動があったことが分かっています。

別の研究では、「三畳紀の絶滅は1500万年の間に3回発生し、第1波は隕石の衝突による大量絶滅。第2波は海洋無酸素状態での大量絶滅。第3波は火山活動で大量絶滅が発生した」という説もあります。

また、「デボン紀の絶滅のように特に激変があったわけではなく、繁栄するより死ぬペースが少し速かっただけ」という説さえあります。

（原因１）大陸分裂➡火山噴火➡海洋無酸素事変

大量絶滅が起きた三畳紀末に活動したのが 「中央大西洋マグマ帯(CAMP) 」です。2億年前に起きた噴火活動は、ひとつに繋がっていた超大陸パンゲアを引き裂き、アフリカ、北アメリカ、南アメリカ、ユーラシアの4大陸に分割しました。その境目（今の大西洋）にあたるところで大規模な火山活動が起こったという説です。

中央大西洋マグマ帯は、巨大火成岩岩石区（LIPs）（下図）にあり、広大な範囲に渡り火成岩が分布していました。

モロッコにある中央大西洋LIPsの溶岩流跡

中央大西洋マグマ分布域の地下深部から上昇してきた洪水玄武岩は、莫大な二酸化炭素CO₂や二酸化硫黄SO₂（亜硫酸ガス）およびエアロゾルを放出しました。60万年の間に4回に分けて噴出したともいわれています。CAMPの脱ガスの記録から、マグマの大量噴出の直後に二酸化炭素が複数回、顕著に放出されたことが示されており、そのうち少なくとも2回は大気中の二酸化炭素の総量の2倍が放出されました。二酸化炭素は温室効果により地球を温暖化し、酸素濃度が30％から5％までに低下しました。

また、二酸化硫黄が成層圏に入ると、硫酸の粒子ができて太陽光を反射し、植物の光合成を妨げて地球を寒冷化させました。その最盛期には「海洋無酸素事変」（後述）が発生していました。

大気中に放出された火山性ガスは、降水に溶け込んで酸性雨として降り注ぎ海洋表層を酸性化しました。この海洋酸性化と温暖化による海水面上昇により炭酸塩を骨格とするサンゴ礁が大打撃を受けたのです。

東北大学などの研究グループが、T-J境界での大量絶滅の原因は火山活動であることが分かった、と発表しました。大量絶滅の時期の堆積岩には、高温のマグマによってできる炭化水素「コロネン（下図）」が多く含まれることが分かりました。つまり、三畳紀末に比較的低温だったマグマがその後、火山活動の変化で高温に変わったことを物語っています。これが堆積岩に触れて大気中の二酸化炭素（炭酸ガス）濃度が上昇し、温暖化に向かったのでした。

（原因２）海洋無酸素事変　Oceanic Anoxic Event（OAE）

海洋無酸素が起きた年代の地層には、大量の植物プランクトンや陸生植物その他の生物の死骸が分解されないまま海底に堆積していることが特徴です。その堆積物が地殻変動で地下深くに埋まって大きな圧力がかかり、そこにシアノバクテリアや光合成硫黄細菌、その堆積物を餌にしているバクテリアなどの働きでつくられた地層を「黒色頁岩層（こくしょくけつがんそう）（下図）」といいます。それが特定の年代かつ広範囲にわたって見られる場所があることから、「海洋無酸素事変」の発生が見いだされます。

原因は定かではありませんが、大規模火山活動による大量の二酸化炭素放出 → 地球温暖化 → 降水量増加と大陸からの栄養塩流入 → 海の富栄養化と一次生産の急増 → 有機物分解で酸素消費が増え、深海まで無酸素水塊が拡大、という考え方が有力です。

（原因３）雨の時代

三畳紀という時代は、全体として高温で乾燥した気候だったことが知られていますが、2億3400万年前～2億3200万年前の間の200万年間にわたって降雨量が劇的に増加した雨の時代がありました。「カーニアン多雨事象」とよばれています。「カーニアン」とは後期三畳紀の最初の期のことです。「大規模な火山活動で、地球が温暖化した。気温が上昇したことで、大気が水蒸気を多く含みやすくなり、雨が多く降るようになった。」という筋書きです。「カーニアン多雨事象」の気候変化は、いくつかの生物群の絶滅や大規模な進化的変化があった時期と一致しています。陸上植物の変化と恐竜の爆発的な多様化や哺乳類の誕生も、カーニアン多雨事象の期間に起こったと考えられています。すなわち、「カーニアン多雨事象」が生物進化に何らかの影響を及ぼしたのではないかと推測されています。

（原因４）隕石衝突

絶滅の原因を隕石の衝突と見る説もあります。

カナダのマニクアガン・クレーター（下図）は、2億1400万年前に直径5kmの小惑星が衝突して、直径100kmの多重リング構造ができたのではないかと考えられています。

大規模な火山の噴火が大量絶滅の主要な役割を果たしており、隕石の衝突はそこにとどめの一撃を加えたにすぎないという可能性が指摘されています。