数百万年前、地球が一連の極端な地球温暖化事象を経験したとき、初期の哺乳類は大きさが縮小して対応しました。

この哺乳類の小人症は、以前はこれらの事象の中で最大のものと結びついていましたが、新しい研究では、進化論的過程は、超高温療法として知られる小さなイベントでも起こり得ることが示されています。 この知見は、現在の人為的な気候変動の根本的な影響を理解するのに役立つ重要なパターンを示唆している。

「Paleocene-Eocene Thermal Maximum（PETO）として知られているこれらの高温のうち、温度が9から14°Fに上昇し、いくつかの哺乳動物が時間とともに30％で縮小したことがわかっています。他の温暖化事象の間に繰り返されました」と、ニューハンプシャー大学の博士課程学生であり、この研究の主任著者であるAbigail D'Ambrosiaは述べています。 「今日の地球温暖化がもたらす可能性のある影響についてもっと学ぶのに役立つだろうとの希望です。

研究のために、に発表されました 科学の進歩研究者らは、化石が豊富なワイオミングのビッグホーン盆地地域の歯や顎の破片を収集した。 彼らの焦点は、 アレナヒップス、小さな犬の大きさの早い馬、そして Diacodexis、ウサギサイズの哺乳類の前身です。

研究者らは、大臼歯のサイズを体の大きさのプロキシとして使用して、ETM2と呼ばれる第2のより小さな熱熱の間に、これらの哺乳動物の体の大きさが統計的に有意に減少することを見出した。 アレナヒップス サイズが約14パーセント減少し、 Diacodexis 約15パーセント。

（2ndと3rdの臼歯を持つ）アレナヒプスの顎断片。 スケールの場合：チゼルの先端は幅が〜1 cmです。 （提供：ニューハンプシャー大学）

「この2回目の熱熱時に哺乳類の小人症の証拠が見つかりました。 しかし、それはPETM中より極端ではなかった」とD'Ambrosia氏は語る。 "ETM2の間、気温は華氏5と推定され、短かった。80,000〜100,000年の間だけ、より大きなPETMの約半分であった。

地球温暖化の規模と関連する哺乳類小人症の程度との間には、温度変化が小さいことから、このことが示唆されています。

ミシガン大学の古生物学者のフィリップジンギッヒ（Philip Gingerich）共著者とその学生は、この研究で分析された化石のいくつかを収集しました。 彼らは他のチームメンバーと協力して、気候変動の同位体的な証拠をもたらした同じ層序学的セクションの化石を発見した。 この研究で使用された化石は、ミシガン大学の古生物学博物館のものです。

「これらの知見の重要な点は、地球規模の温室効果ガスのわずかに古いPETM事象に関連して最初に行われた観察を複製し、拡大し、強化し、地球温暖化に対応することを示している地球科学、進化生物学および人類学の名誉教授であり、古生物学博物館のキュレーターであるGingerichは言います。

観察された動物の体の大きさの変化は、より効率的な体熱を減少させる方法を生み出す進化的な反応でした。 より小さいボディサイズは、動物がより速く冷却することを可能にする。 植物における栄養素の利用可能性と品質もまた重要な役割を果たすかもしれない。

これまでの研究では、PETMとETM2の両方の高熱が大気中の二酸化炭素の増加と一致していたことが示されています。 それは植物の栄養品質が限られている可能性があり、哺乳類の体サイズが小さくなる可能性があります。

PETM中の水文記録は降水量と干ばつの減少を示唆し、より乾燥した土壌や森林火災につながり、植生の成長やおそらく哺乳類の子孫の大きさに影響を及ぼした可能性がある。 両方の過熱事象の後、全ての哺乳類の体格が跳ね返った。

両方の高熱の間に放出される二酸化炭素は、今日の化石燃料と同様のフットプリントを有する。 今日の気候変動に対応して生態学的な変化が起こる可能性をよりよく予測するために、哺乳動物の体型の変化と今日の温室効果ガスによる地球温暖化との関係をより深く理解することが望まれます。

ニューハンプシャー大学のウィリアム・クライド、コロラド大学のヘンリー・フリッケ、オランダのデルフト工科大学のヘモ・アベルズは、この研究の共著者である。

情報源： ミシガン大学

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