恐竜が絶滅した日に何が起こったのでしょうか?チョウザメは答えを知っている

6,600 万年前、テスケロサウルスという名の鳥盤類の草食恐竜が、現在のノースダコタ州の海岸沿いを歩いていました。

奇妙なドラゴンの骨格模型 | Arv nm / ウィキメディア

突然、驚いて神経質にあたりを見回すと、地面が揺れ始め、海水が波立ちました。高さ9メートルにも及ぶ巨大な波が南から徐々に形成され、北に向かって進み、すべてを飲み込んでいった。奇妙なドラゴンは慌てて逃げ始めましたが、それはすべて無駄でした。それと多くの動物たちは一瞬にして、波と泥と瓦礫の壊滅的な洪水に巻き込まれました。巨大な波が容赦なくその足を体から引きちぎった。

この奇妙なドラゴンは、今後 24 時間以内に、ドラゴンが代表する恐竜の家族が、異星人の訪問者によって引き起こされる小さな摩擦に直面することを知ることはないでしょう。この異星人の訪問者とは、恐竜絶滅の原因であると考えられている巨大なチクシュルーブ小惑星です。

隕石衝突イベントのアーティストによる想像図 |ドナルド・E・デイビス

数千万年後、焼け焦げた足の1本が、「人間」と呼ばれる生物にとって衝撃を理解するための重要な証拠になるとは、この生物は想像もしていなかっただろう。

奇妙なドラゴン：かわいそうな焼きドラゴンの脚

2021年、カンザス大学の古生物学者ロバート・デパルマ氏が科学探検チームを率いた。ノースダコタ州のヘルクリーク層のタニス化石遺跡で、恐竜の脚が発見された。脚の表面は炭化しているものの、皮膚、筋肉、骨は非常に良好な状態で保存されている。

奇妙なドラゴンの不幸なミイラの化石 |ドキュメンタリー「恐竜：最後の日」

デ・パルマは化石の正体を特定するために、それをロンドンに持ち込み、鳥盤類恐竜の専門家であるポール・バレットに助言を求めた。バレット氏は、これが記事の冒頭で言及した被害者である奇妙なドラゴンの足だと信じていた。恐竜のミイラ化した遺体が発見されることは特に珍しいことではありません。デ・パルマ監督に衝撃を与えたのは、この恐竜の脚の詳細から明らかになった真実だった。それはおそらく小惑星衝突の目撃者であり、犠牲者だったのだ。

タニスポイントの地図 | Robert A Depalma 他/ 米国科学アカデミー紀要

化石が非常に完全なものであったため、デパルマ氏とバレット氏は恐竜に何が起こったのかを推測することができた。バレット氏は恐竜の骨盤と尾椎が部分的に重なっていることに気づき、ポンペイの犠牲者のように、生前に激しく転がされてすぐに埋もれたのではないかと考えた。最も可能性の高いのは、小惑星の衝突によって生じた洪水によって、かわいそうな動物が転がり、バラバラになり、最終的に今日私たちが目にする化石が形成されたというものです。

しかし、なぜデパルマ氏とバレット氏は、この不運な恐竜が遭遇した洪水は地球への小惑星の衝突によって引き起こされたと結論付けたのでしょうか?これはタニスの起源から始まらなければなりません。

必ずしも幸運な生存者とは限らない

タニス化石遺跡は、ノースジョージア大学のスティーブ・ニクラス教授率いるチームによって初めて発見された。 2012年、デ・パルマはこの場所で発掘調査を開始した。 2017年、デパルマは、タニスの化石遺跡が恐竜絶滅の証人であるという衝撃的な研究結果を発表しました。

なぜ哺乳類は恐竜絶滅の影を生き延び、農奴から立ち上がり、新しい時代の支配者になることができたのでしょうか?かつての主流の理論には、哺乳類は体が小さく、適応力が高く、好き嫌いがなく、体温が一定で、巣穴を掘る、というものがありました。その中で、穴掘り説はより人気がある。なぜなら、穴掘りは現代の小型哺乳類の間では非常に一般的であり、効果的な生存戦略だからである。しかし、これを裏付ける化石証拠は不足している。

タニス化石遺跡で発見された化石 | NASA ゴダード宇宙飛行センター

デ・パルマ氏のチームは、タニスでその説を裏付ける化石の巣穴を発見したと発表した。それは、長くて狭い、相互につながったフラスコ型の部屋で、間違いなくその洞窟群に生息していたであろうシモレスタ（「チョーク泥棒」）と呼ばれる小型哺乳類の化石が点在していた。

洞窟は堆積物で満たされており、その中には多くの地元の古代植物（松、シダなど）の胞子や花粉が含まれています。これは、堆積物が洞窟に注がれたときに、外の世界にはまだ多数の植物が保存されていたことを示しています。小惑星の衝突後、植生が破壊されたため、洞窟の外側の胞子と花粉の含有量は非常に低くなっています。

恐竜の絶滅のイメージ。洞窟の外の世界は焼け野原と化した。 |国立科学財団、ジーナ・デレツキー

植物の堆積物に基づいて、洞窟の起源を推測することができます。動物が急いで洞窟を掘り、小惑星の衝突の前後に非常に短い時間で放棄したのです。詰め物はタイムカプセルのようなもので、大惨事以前の資料の一部を保存しています。この洞窟の所有者は、他の哺乳類のように洞窟の避難所で生き延びることはできなかった。残念なことに、この動物とその生息地は隕石の衝突によってもたらされた塵によって大きく塞がれ、他の多くの動物と同様に、白亜紀後期の歴史的な激流の中で絶滅しました。

この洞窟の発見の重要性は、古代の哺乳類が穴を掘ることで実際に終末的な大災害を生き延びることができたことを証明することに加えて、タニス地域の動物がチクシュルーブ隕石の衝突を直接目撃した可能性があることを示唆しています。

魚：死のゆりかご

後期白亜紀末期、タニス地方は川や沼地で溢れ、水生動物たちの楽園となっていました。ここのチョウザメの化石は、小惑星衝突の前後の世界で何が起こったのかをさらに明らかにするだろう。

デパルマ氏の同僚メラニー・デュリング氏は、2017年にタニスの化石発掘現場を数回訪れた。デュリング氏は、衝突当日の魚の「目撃者」 、つまり衝突当日の6尾のチョウザメを発見したと確信していた。

Acipenser truncatus、これは確かに問題の魚ではありませんが、チョウザメ科の歴史は実に長いです｜Cliff / Wikimedia

化石トモグラフィーのデータ結果によると、これらのチョウザメの鰓耙には大量の地球外塵粒子が保存されており、これらの地球外粒子の発生源はチクシュルーブ隕石の衝突後に散乱した塵粒子のみであることがわかりました。

これらの粒子はチョウザメが死ぬ前に濾過されていますが、まだ口や消化管のさらに奥には入っていません。つまり、死ぬ前にこれらのものを口に入れる時間がなかったということです。彼らの死は、隕石の衝突によって激しい湖震が引き起こされ、川の水位が急上昇し、その結果これらの魚が突然死んだことが原因である可能性が高い。

化石化したチョウザメの頭蓋骨。緑色の部分にある黄色い点は、鰓腔に閉じ込められたほこりです。 |メラニー・アランカ ドミニク・ドゥーリング 他/ 自然（2022）

ドゥ・ルイ氏のチームは、マイクロX線技術を使用して標本の保存状態を分析した結果、これらのチョウザメは化石を形成するための続成作用を非常に短期間しか受けておらず、これはおそらく隕石衝突後に急速に埋もれた結果であることが判明した。もしこれらのチョウザメが本当に衝突の日付の「目撃者」であるならば、古生物学者や地質学者は手がかりをたどり、これらの化石が発掘された地層の年代を通じて、6600万年前に恐竜の絶滅を引き起こした隕石がいつ地球に衝突したか、さらにはどの季節に衝突したかについて、より詳細かつ具体的な判断を下すことができるだろう。

絶滅は1つの春に起こった

6600万年前、巨大なチクシュルーブ隕石が現在のメキシコのユカタン半島に衝突した。衝突は衝突地点から半径1,500～4,000キロ以内のあらゆる場所に直接影響を及ぼし、衝突地点から3,000キロ離れたタニス地域は完全に覆われた。

隕石の衝突によって引き起こされた一連の連鎖反応により、地球上の種の 75% が完全に絶滅し、中生代の終わりを告げました。かつて、この絶滅は白亜紀-第三紀絶滅イベント、略してKT絶滅イベントと呼ばれていました。同時に、6500万年前は白亜紀の終わりとも考えられていました。

KT 絶滅イベント中に堆積した鉱物層 (白線) |ジンブレス / ウィキメディア

しかし、2004年までに、第三紀がカバーする期間の正確な同等性が欠如していたため、国際地層学委員会は第三紀の妥当性を認めなくなり、それを古第三紀と新第三紀に分割しました。当然のことながら、国際地層学委員会は、「KT絶滅イベント」という用語の代わりに、 K-Pg絶滅イベントと略される白亜紀-古第三紀絶滅イベントの使用を推奨しています。白亜紀と古第三紀の境界も約6600万年前と判明しているが、一般の人々はまだこの新しい地質学的概念に適応していない。

タニスに戻り、K-Pg現象がどの季節に発生したかを調べるために、デュリー氏と彼女の同僚はタニスのチョウザメの化石を測定した。研究者らは、チョウザメの餌となる動物プランクトンの数がこの時期にピークに達するため、これらの魚の主な生育期はおおよそ春（3月～6月）と秋（9月～12月）であることを発見した。ドゥ・ルイ氏のチームは炭素同位体の含有量を分析してこれらのチョウザメの成長条件を判定し、隕石衝突時にこれらのチョウザメが埋もれた季節を突き止めた。

チョウザメの歯の化石の薄片 |メラニー・アランカ ドミニク・ドゥーリング 他/ 自然（2022）

分析の結果、6600万年前、北半球の春にチクシュルーブ隕石が北米のメキシコ湾に衝突したことが判明した。つまり、恐竜は春から夏への変わり目に絶滅の淵に落ちた可能性があるのです！

春は、すべてのものが生き返り、活力に満ちる季節であるはずです。しかし、この春、チクシュルーブ隕石がもたらした大惨事により、体重50キログラムを超える動物のほぼすべてが死亡した。なぜなら、北半球のほとんどの動物は資源不足の冬から回復したばかりで、この外来種がもたらした二度目の厳しい冬を生き延びることができなかったからです。

幸運なことに、衝突から6600万年後、私たちはついにその出来事の最初の目撃者を発見した。数匹の魚と恐竜の足の残骸だけだったが。近い将来、タニス地域に加えて、世界各地でより詳細な化石証拠が発見され、6600万年前の隕石が残したパズルが徐々に完成していくと信じています。

参考文献

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[5] 恐竜が死んだ日、ダグラス・プレストン、2019年3月29日

[6] マーシャル、マイケル（2019年4月1日）。 「驚くべき化石の発見は恐竜を滅ぼした小惑星の最初の犠牲者かもしれない」

[7] 「タニス：小惑星衝突で死んだ恐竜の化石が発見されたと科学者らが主張」 BBCニュース。 2022年4月6日。

[8] エイモス、ジョナサン（2022年2月24日）。 「『恐竜小惑星』が春の壊滅的被害をもたらした」

[9] シュルテ、ピーター（2010年3月5日）。 「チクシュルーブ小惑星の衝突と白亜紀-古第三紀境界における大量絶滅」DOI: 10.1126/science.11​​77265

著者: インソムナス

編集: 赤の女王

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