小惑星が恐竜を絶滅させたのはおそらく春だった

新たな分析によると、6600万年前に現在のメキシコに衝突し恐竜を絶滅させた小惑星は春に到着したという。

科学者たちは衝突直後に死んだ魚の化石を調べ、骨の中に保存された成長パターンと化学物質を使って衝突の時期を特定した。研究者たちは、小惑星の衝突は北半球の春に起きたと結論付けた。その時期は多くの動物が子育て中で、特に大災害の影響を受けやすい時期だった。小惑星が衝突した季節が、その後の大量絶滅を生き延びた種に影響を与えた可能性が高いと、研究チームは2月23日のネイチャー誌に報告した。

「この研究結果は、白亜紀末に一部の生物が絶滅した一方で、他の生物が大惨事を乗り越えた理由を説明するのに役立つかもしれない」と、この研究には関与していないクリーブランド自然史博物館の古生物学者マイケル・ドノバン氏は電子メールで述べた。

小惑星衝突直後の影響としては、森林火災、津波、岩石の落下などがあり、メキシコのユカタン半島にあるチクシュルーブ衝突クレーターから 2,000 マイル以上離れた地域にまで及んだ。こうした混乱の証拠が保存されている場所の 1 つが、ノースダコタ州の化石が豊富なヘルクリーク層にあるタニス イベント堆積物である。

小惑星衝突から数十分以内に、地震の衝撃波がタニス川を揺さぶり、水位の上昇を引き起こし、魚、アンモナイト、その他の海洋生物を岸に打ち上げた。一方、大気中に吹き飛ばされて再び固まった球状岩石の破片が、生き埋めになった不運な動物たちに降り注いだ。

「衝撃波は地殻を非常に速く移動し、その上にある水域（湖、川）に巨大な波を引き起こします。地震の際の水たまりと非常によく似ています」と、スウェーデンのウプサラ大学で脊椎動物古生物学の博士課程の学生であり、この研究結果の共著者であるメラニー・デュリング氏は電子メールで述べた。

この混乱がいつ起こったのかを突き止めるため、デュリング氏と共同研究者らは、堆積物の中でえらに球状体が引っかかった状態で見つかった濾過摂食性のヘラチョウザメとチョウザメを調べた。骨格の1つをマイクロCTスキャンしたところ、岩石の破片がまだ消化管に到達していないことが判明し、魚が衝突後すぐに死亡したことが確認された。

研究者らはまた、顕微鏡で魚のひれの棘と顎骨の微細な切片も観察した。これらの骨は樹木と同様に成長し、毎年新たな層が追加されるとデュリング氏は述べた。

彼女とチームは、かつて骨細胞を収容していた各層の小さな孔を観察した。骨細胞は、餌が豊富な暖かい時期には大きさと密度が増す。「これらの魚はすべて季節性を記録し、春にちょうど同時に死んだことが分かりました」とデュリング氏は語った。

研究者らは次に、年輪に含まれるさまざまな種類の炭素原子、つまり同位体が年間を通じてどのように変化するかを分析した。魚は、餌とする動物プランクトンと呼ばれる小さな生物から「重い」炭素同位体を受け取る。魚が死んだとき、重い炭素同位体と軽い炭素同位体の比率は増加していたが、典型的な夏のピークにはまだ達していなかった。これは、魚が春に死を迎えたというもう一つの証拠となった。

「実際の絶滅は、この瞬間よりもはるかに長い時間を要した」とデュリング氏は認めた。しかし、小惑星の放射性降下物が地球を核の冬で包む前に、北半球では春、南半球では秋という壊滅的な季節に多くの生物が絶滅していたはずだとデュリング氏は述べた。

多くの生物にとって、春は厳しい冬の後の生長と繁殖の季節だとデュリング氏は言う。その結果、小惑星の衝突後に続いた環境破壊の影響が北半球の生命にとって拡大した可能性があるとドノバン氏は付け加えた。

秋の真っただ中にあった南半球の植物や動物たちは、もっと良い状況だったかもしれない。小惑星が到着したのは、哺乳類が巣穴で冬眠の準備をしている時期であり、昆虫のさなぎや休眠中の種子が土の中に隠されていた時期だった。

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ドノバン氏と他の研究者らは、小惑星によって引き起こされた大量絶滅から、南半球の生態系は北半球の生態系よりも早く回復した可能性があると以前に報告している。この悲惨な時期については多くの疑問が残るものの、新たな研究がその違いを説明するのに役立つかもしれないと同氏は述べた。

「地域的な回復パターンの違いは、小惑星衝突地点からの距離、地域の気候の変化、衝突が起こった季節、あるいはそれらの組み合わせによるものでしょうか？」とドノバン氏は語った。

恐竜を絶滅させた絶滅が地球全体でどのように起こったのかを研究者たちが調査し続ける中、南半球からのデータが相対的に少ないことが課題の一つだとデュリング氏は語った。

デュリング氏は、この出来事を北半球の化石発見から研究することに「大きな偏り」があり、南半球のデータにはさらに多くの欠落があると指摘した。「南半球からより多くの化石を採掘することに集中することは絶対に価値があります」と同氏は述べ、「研究資金が不足していることが多い地元の研究者を参加させ、支援することでそうするのです」と語った。