新生代初期の超熱潮期における海洋無脊椎動物群集の回復力

Resilience of marine invertebrate communities during the early Cenozoic hyperthermals.

• William J Foster
• Christopher L Garvie
• Anna M Weiss
• A D Muscente
• Martin Aberhan
• John W Counts
• Rowan C Martindale

抄録

旧新世・始新世の超熱水現象は、気候温暖化が海洋生態系に及ぼす潜在的な影響を調査する機会を提供している。本研究では、米国湾岸平野の白亜紀後期から始新世の地層に保存されている浅い底生生物群集を調査した。白亜紀末の大量絶滅後の生態系の変化とは対照的に、新生代初期の超熱潮は湾岸平野の軟体動物群集の多様性や構成に長期的な影響を与えていないことが示された。これは、軟体動物が他の分類群よりも高温への適応力に優れていることが、その生理や進化の歴史からも明らかになっているためである。これらの群集は、気候変動への耐性という点では、新生代初期の超高温期に大きな変化を記録した岩礁群集のような他の浅海炭酸塩生態系とは異なる。すなわち、軟体動物の反応はほとんど感じられないのに対し、有孔虫や岩礁動物は顕著な変化を示している。湾岸平野全体が荒廃していなかったため、軟体動物群集への影響は少なかったと考えられ、過酷な環境条件が改善されると、軟体動物は空き地を急速に再開拓することができた。

The hyperthermal events of the Cenozoic, including the Paleocene-Eocene Thermal Maximum, provide an opportunity to investigate the potential effects of climate warming on marine ecosystems. Here, we examine the shallow benthic marine communities preserved in the late Cretaceous to Eocene strata on the Gulf Coastal Plain (United States). In stark contrast to the ecological shifts following the end-Cretaceous mass extinction, our data show that the early Cenozoic hyperthermals did not have a long-term impact on the generic diversity nor composition of the Gulf Coastal Plain molluscan communities. We propose that these communities were resilient to climate change because molluscs are better adapted to high temperatures than other taxa, as demonstrated by their physiology and evolutionary history. In terms of resilience, these communities differ from other shallow-water carbonate ecosystems, such as reef communities, which record significant changes during the early Cenozoic hyperthermals. These data highlight the strikingly different responses of community types, i.e., the almost imperceptible response of molluscs versus the marked turnover of foraminifera and reef faunas. The impact on molluscan communities may have been low because detrimental conditions did not devastate the entire Gulf Coastal Plain, allowing molluscs to rapidly recolonise vacated areas once harsh environmental conditions ameliorated.