恐竜：化石証拠がいかに進化と絶滅を説明するか

恐竜の物語を説明する3つの独立した科学的証拠の系統があります：恐竜が最初に現れた時期を示す正確に年代測定された岩層、彼らの骨と行動を保存する化石、および白亜紀末の岩の同位体シグネチャーがそれらを殺した物を特定します。研究者たちはウラン鉛年代測定から同位体地球化学まで、様々な方法を使用して、過去10年間でこれら3つすべてを改善してきました。

起源：トリアス紀のタイムラインを書き直す

マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者たちは、アリゾナ、ニューメキシコ、ユタ、コロラドにまたがる岩層の配列であるチンル層から火山性ジルコン結晶を年代測定し、約2億2300万年前に北米に恐竜が存在していたことを発見しました。この方法は、鉱物が形成されると既知の速度で鉛を蓄積し始めるジルコン結晶のウラン鉛同位体の比率を測定することに依存しており、科学者たちに周囲の岩の正確な年齢を提供します。

この発見は、恐竜が南米のみで約2億3000万年前に発生し、その後他の場所に広がったという以前の見方を複雑にしました。MIT研究に携わった地質学者ジャハン・ラメザニは、この期間中に2つの大陸が非常に異なる進化パターンを示していると述べました。

対照的に、南米では、研究者たちは恐竜の初期および後期進化段階の間にはほとんど重複を見つかりませんでした。チームはまた、最も古い恐竜を含む岩層のすぐ下の化石記録に1600万年のギャップを特定しました。これは、その期間からの証拠が保存されたことがなかったか、まだ見つかっていない場合、恐竜がおそらく現在の化石が示すよりもさらに早く発生した可能性があることを意味しています。

化石がいかに恐竜の証拠を保存するか

ロンドンの自然史博物館は、ほとんどの恐竜化石が石化と呼ばれるプロセスを通じて形成されることを説明しています。湖または川の近くで死ぬ動物は、泥、砂、またはシルトに急速に埋まることができます。結果として酸素の欠如は分解を十分に遅くし、地下水が骨内に鉱物を堆積させるのに十分な時間を与え、徐々にそれを石に変えます。博物館はこのプロセスが数百万年かかる可能性があり、通常は急速な埋葬が必要であることに注意しており、これが発見が稀な理由の1つです。

• 身体化石：保存された骨、歯、爪で、多くの場合、鉱物結晶によって残されたスポンジ状またはハニカム状の内部テクスチャーがあります。
• 痕跡化石：足跡、皮膚または羽毛の印象、および化石化した排泄物（コプロライト）で、身体部分ではなく行動を記録しています。
• 型および鋳型化石：地下水が埋め込まれた骨を溶かすことによって残された空洞で、その後元の形の鋳型を形成するために堆積物または鉱物によって埋められます。

恐竜時代を終わらせた小惑星

白亜紀は6600万年前に小惑星がメキシコのユカタン半島に衝突したときに唐突に終わり、チクシュルーブクレーターを残しました。ケルン大学のマリオ・フィッシャー=ゲッデが主導する2024年の研究は、自然史博物館およびSci.Newsで報告され、スペイン、イタリア、デンマークを含むサイトから白亜紀古第三紀境界岩のルテニウム同位体を測定しました。同位体シグネチャーは太陽系内部の珪質小惑星ではなく炭素質コンドライトと一致し、衝撃体が木星の軌道外に起源していることを示しています。

研究者たちは境界サンプルを3600万年から4億7000万年前の5つの他のより小さな衝撃構造からの材料、ならびに古い衝撃球粒層および2つの炭素質隕石と比較して、その一致がチクシュルーブ事象に特異的であることを確認しました。Sci.Newsによると、ケルン大学のカルステン・ムンカー教授は、研究の共著者であり、この発見はチクシュルーブの衝撃を地質学的時間における「非常に稀で独特のイベント」にすると述べました。

ナショナルジオグラフィックは、小惑星がおよそ時速45,000マイルで衝突し、大量の塵、破片、硫黄を大気中に投げ出し、世界中で深刻な気候の混乱を引き起こしたと報告しています。同じ記事は、地球上のすべての種の約76パーセントが絶滅したことを述べており、非鳥類恐竜を含むすべての種が絶滅しましたが、鳥類（科学者によって鳥類恐竜として分類されている）は生き残りました。Sci.Newsはわずかに異なるが接近した数字を引用し、ケルン大学の研究者たちの発見に属するもので、衝撃とその後の出来事が地球上の生命の75パーセントを殺したことを述べています。

火山活動も一因だったのか？

ナショナルジオグラフィックは、現在のインドのデカン台地での大規模な火山噴火が衝撃と同時期の環境危機を悪化させた可能性があることを指摘しています。この媒体はまた、チクシュルーブ事象が地球の5つの主要な大量絶滅事象の唯一のものであり、小惑星衝突に明確にリンクされており、他の4つは主に火山活動と長期的な気候変化ではなく、単一の衝撃と関連していることを述べています。