恐竜の絶滅は春に始まった、小惑星が地球に衝突した6600萬年前の季節をついに特定

恐龍的滅絕是從春天開始的，終于確定了6600萬年前小行星撞擊地球的季節

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衝突直後に死んだ魚の化石を分析、秋だった南半球のほうが生物に有利？
約6600萬年前に恐竜の時代を終わらせた小惑星の衝突は、北半球の春に起きた可能性が高いことが、衝突後1時間以內に死んだと思われる魚の化石を分析することで判明した。この化石は米國のノースダコタ州で見つかった。
2月23日付けで學術誌「ネイチャー」に発表された論文によれば、化石の骨に殘る成長パターンから、魚は餌が豊富になって成長が加速した時期に死んだことがわかるため、衝突の季節は春だったと推定される。近年、この衝突が最悪のシナリオをたどった可能性を示唆する証拠が集まってきているが、今回の発見もそうした証拠の1つだ。

分析碰撞后不久死亡的魚的化石，秋天的南半球對生物有利？
在約6600萬年前結束恐龍時代的小行星的沖撞中，北半球處于春天的可能性很高，通過分析碰撞后1小時內死亡的魚的化石判明了這一點。這個化石是在美國的北達科他州發現的。
根據2月23日在學術雜志《自然》上發表的論文，從化石骨頭上殘留的成長模式可以看出，魚是在食物豐富、成長加速的時期死亡的，所以撞擊的季節應該是春天。近年來，雖然有證據表明這一撞擊可能導致了最壞的結局，這次的發現也是證據之一。

白亜紀末に直徑10キロメートルのチクシュルーブ小惑星が現在のメキシコ沖に衝突し、地球上の生物種の75％以上が死滅した。この衝突により、想像を絶するような大地震が発生し、高さ50メートル以上の津波が北米の海岸に襲いかかった。衝突による噴煙と、それに続いて大量に降り注いだ高溫の破片によって山火事が発生し、衝突地點から數百～數千キロ離れた場所まで燃え広がった。
最初の大災害に続いて、地球上の生物は恐ろしい「衝突の冬」に直面した。大気中に放出されたガスや粒子が數カ月～數年にわたって太陽の光を遮った結果、気溫が約30度も低下し、中生代の生態系が根こそぎ破壊されたのだ。
これまでは、衝突の冬が起きている間に最も多くの種が絶滅したと考えられてきた。だが、小惑星が衝突した季節が北半球の春だったのであれば、北半球にすむ生物の多くはこの現象に直面するほど長くは生きられなかっただろう。春は、多くの生物が食べ物やパートナーを求めて外で活動するからだ。一方で同じ頃、南半球の動物たちは秋から冬にかけて活動を控えていたと考えられ、大災害の初期にはわずかに有利だった可能性がある。

白亞紀末直徑10公里的小行星在現在的墨西哥海域撞下來，地球上的生物物種75%以上死亡。由于這次沖擊，發生了超乎想象的大地震，高達50米以上的海嘯襲擊了北美的海岸。由于碰撞產生的噴煙和隨后大量傾注而來的高溫碎片引發了山火，燃燒蔓延到距離碰撞地點數百～數千公里的地方。
繼最初的大災害之后，地球上的生物面臨著可怕的“撞擊之冬”。大氣中放出的氣體和粒子經過數月～數年的時間遮蔽了太陽光，結果氣溫下降了約30度，中生代的生態系統被徹底破壞了。
撞擊之冬發生的期間，被認為是最多的一次物種滅絕。如果小行星相撞的季節是北半球的春天的話，那么生活在北半球的生物中大部分都會因為無法直面這場災難而死亡。因為春天很多生物會在外面尋找食物和伴侶。另一方面，在同一時期，南半球的動物們被認為是從秋天到冬天所以基本沒怎么在活動，稍微躲過了這一次浩劫。

時間の中で凍った魚
今回の論文は、米國ノースダコタ州のタニスで見つかった大量のチョウザメとヘラチョウザメの化石に関する最新の研究成果だ。魚のエラに入り込んだ破片は、魚たちが小惑星の衝突から約1時間以內に死んだことを示唆している。2019年に米誌「ニューヨーカー」に掲載された記事によると、タニスからは、まだ學術誌に発表されていない化石が他にも多く発見されているという。
タニス化石発掘地は、古代エジプトの失われた都市タニスにちなんで名付けられた。私有地の牧場內の小さな露頭（地層や巖石が土や植物に覆われず、直接地表に現れている場所）にあり、恐竜絶滅までの數十萬年を記録した地層が重なっている一部だ。2017年にオランダ、アムステルダム自由大學の修士課程の學生だったデュアリング氏は、同大學の古生物學者ヤン?スミット氏と、タニスの発掘調査を指揮していた古生物學者のロバート?デパルマ氏を含むチームとともにタニスを訪れた。

凍在時間里的魚
這次的論文是關于在美國北達科他州的泰坦斯發現的大量的鱘魚和海豹鯊的化石的最新研究成果。魚刺中的碎片暗示著魚兒們在小行星撞擊后約1小時內死亡。據2019年美國雜志《紐約人》刊登的報道，在泰坦斯還發現了很多學術雜志上還沒有發表的化石。
泰坦斯化石發掘地是由古代埃及失去的都市泰坦斯命名的。這是位于私有地牧場內的地表（地層和巖石不被土和植物覆蓋，直接出現在地面表面的地方），與恐龍滅絕前數十萬年的地層重疊的一部分。2017年，荷蘭阿姆斯特丹自由大學碩士課程的學生迪爾林與同大學的古生物學家秀密特、以及指揮泰坦斯發掘調查的古生物學家羅伯特·德帕爾瑪等團隊一起到訪了泰坦斯。

スミット氏によると、北米のこの地域は6600萬年前には、氾濫原を流れる川が刻んだ深さ10メートル以上の谷だったという。小惑星の衝突が引き起こした強力な地震は、15～30分後にはタニスにも到達した。この地震によって內海の水が川を逆流し、水中にあったあらゆるものが土に埋もれた。
一方、小惑星の破片は空高く舞い上がって大気圏に到達し、ガラス狀の小さな塊になった?！弗匹骏ぅ取工群簸肖欷毪长瘟Ｗ婴?、衝突から約15分後に地上に降り注ぎはじめた。驚くべきことに、タニスの堆積物には、上空から地上に落ちてきたテクタイトが地面にめり込んでできた穴が今でも殘っている。テクタイトは魚のエラにも入り込んでいるが、消化管や體內には見當たらないことから、魚はテクタイトが川に降り注ぎはじめた直後に死亡したと考えられる。
小惑星の衝突による破壊の手がかりは、タニスのあちこちで見つけることができる。ある堆積物層ではすべての魚が左向きに、次の層ではすべて右向きになっている。まるで、波が寄せたり返したりを繰り返している間に、魚が流されてきて土に埋もれたかのようだ?！复笠幠￥式煌ㄊ鹿胜维F場がその場で凍りついたようなものです」とデュアリング氏は説明する。

根據斯密特先生所說，北美的這個地區在6600萬年前，被流經平原的河流刻下了深度10米以上的峽谷。小行星撞擊引起的強烈地震在15～30分鐘后到達了泰坦斯。由于這次地震，內海的水逆流而上，水中的所有東西都被埋在了土里。
另一方面，小行星的碎片飛到了大氣層，變成了玻璃狀的小塊。這種碎片在碰撞后約15分鐘后開始降落到地面上。令人吃驚的是，在田螺的堆積物上，至今還殘留著從上空掉落到地面上的碎片。雖然碎片也進入了魚的腮部，但是由于消化管和體內看不到，所以認為魚是在碎片剛落到河里不久后死亡的。
小行星撞擊造成的破壞手段，在泰坦斯到處都能找到。在某個沉積物層中，所有的魚都朝左，而下一層又都朝右。簡直就像是在波浪來襲不斷重復的時候，魚被沖走埋在土里一樣?！胺路鸫笠幠５慕煌ㄊ鹿尸F場現場凍結了一樣”，迪爾林解釋道。

古代の魚の骨に隠された手がかり
デュアリング氏とスミット氏は、タニスのチョウザメとヘラチョウザメの化石を數點オランダに持ち帰り、骨の分析に取りかかった。これらの魚の骨の一部は、木の年輪のように周期的に層をなして成長してゆく。その層を分析して、魚が死んだ季節を特定できないかと考えたのだ。
例えば、プランクトンを濾しとって食べるヘラチョウザメの骨には、餌の化學組成の変化が記録されている。光合成を行うプランクトンの生産性は、秋から冬にかけてよりも春から夏にかけての方が高く、プランクトンの生産性が上がると、一般的な炭素12よりもわずかに重い同位體（中性子の數が異なる同じ原子）である炭素13の比率が高くなることがわかっている。

藏在古代魚骨里的線索
迪爾林和史密特將泰坦斯的鱘魚和海豹鯊的化石帶回荷蘭，開始進行骨的分析。這些魚的骨頭的一部分，像樹的年輪一樣周期性地成長。分析了這些年輪，也許能確定魚死的季節。
例如，將浮游生物過濾后食用的海豹鯊的骨頭上記錄著食物的化學成分的變化。進行光合作用的浮游生物的生產性，從秋到冬，從春到夏的生產性較高，而浮游生物的生產性提高的話，一般的碳12稍微重的同位素（中子的數量不同的同一原子）的碳13的比率會更高一些。

デュアリング氏の研究チームはヘラチョウザメの骨の各層を分析し、死亡時は炭素13の比率は増加傾向にあったが、まだピークには達していなかったことを突き止めた。これは魚が春に死んだことを示唆している。
研究チームは、魚の骨の成長パターンも分析した。デュアリング氏らは、世界で最も明るいX線を発生させる粒子加速器である、フランスのグルノーブルにある歐州シンクロトロン放射光研究所（ESRF）を使って魚の骨のCTスキャンを撮影し、骨の微細構造が季節によってどのように変化するかを詳しく調べた。

研究小組分析了骨骼各層，查明了死亡時碳13的比例有增加傾向，但是還沒有達到頂峰。這暗示著魚是在春天死的。
研究小組還分析了魚骨的成長模式。研究小組還使用法國格勒諾布爾的歐洲同步加速器（ESRF）對魚骨進行CT掃描，詳細調查了骨頭的微觀結構隨季節變化的情況。

春と秋は餌が豊富であるため魚の成長が早く、この時期にできた骨は穴が多くスポンジ狀になっている。一方、秋から冬にかけては餌が少ないため成長が遅く、骨には「成長停止線」と呼ばれる固い層ができる。研究チームは、骨の內部から最も新しい外層まで、こうした変化を測定した。その結果、タニスの魚はどれも、成長が加速しているがまだピークには達していない時期、すなわち春に死んでいたことが明らかになった。
2つの別々の証拠がどちらも同じ季節を指していることから、研究チームは自分たちの結論に自信を深めている。論文の共著者であるウプサラ大學のデニス?フテン氏は、「自分たちの研究で季節を1つに絞り込むことができたと確信しているのは、そのためです」と話す。

春天和秋天因為食物豐富魚的成長很快，這個時期形成的骨頭有很多洞，形成了海綿狀。另一方面，從秋到冬由于餌料少，所以生長緩慢，骨頭上形成了被稱為“停止生長線”的堅硬層。研究小組測定了從骨頭內部到最新的外層的這種變化。結果表明，魚都是在成長加速但還沒有達到頂峰的時期，即春天死的。
由于兩個不同的證據都指向同一個季節，研究小組對自己的結論充滿了信心。作為論文的合著者的烏布薩拉大學的Dennys Futen先生說，“因為這個原因，我們確信通過自己的研究可以將季節縮小到一個范圍內”。

北半球と南半球の差
タニスの魚に関する研究は、今回の論文だけではない。デパルマ氏が率いる別のチームが、小惑星が衝突した季節について獨自に分析し、2021年12月8日付けで學術誌「Scientific Reports」に論文を発表している。
2本の論文は、異なる化石について、異なる手法で分析を行っているが、ほぼ同様の結論に達している。デパルマ氏の分析結果は、小惑星が春か夏に衝突したことを示唆しており、衝突時期を春と特定しているデュアリング氏の発見と食い違わない。
「獨立の研究と分析が行われるのは良いことです。これらのプロジェクトがお互いを補完しあい、先史時代の世界に関する理解を深められたことをうれしく思っています」と、米フロリダ?アトランティック大學の教員で英マンチェスター大學の博士課程に在籍するデパルマ氏は電子メールでコメントしている。

北半球和南半球之差
關于泰坦斯魚的研究，不僅僅是這次的論文。由德帕爾瑪率領的另一支隊伍，獨自分析了小行星相撞的季節，并于2021年12月8日在學術雜志《Scientific Reports》上發表了論文。
兩篇論文通過不同的方法對不同的化石進行分析，得出了幾乎相同的結論。德帕爾瑪的分析結果表明，小行星在春天或夏天發生了碰撞，與確定撞擊時期為春天的迪爾林的發現沒有區別。
“進行獨立的研究和分析是一件好事。我很高興這些項目能夠相互補充，加深對史前時代世界的理解?！泵绹鹆_里達?亞特蘭蒂克大學的教師、英國曼徹斯特大學博士課程在籍的德帕爾瑪在電子郵件中發表評論。

一方、米スミソニアン國立自然史博物館のカーク?ジョンソン館長は、タニスの魚の化石が季節の形跡を示しているのは確かだが、6600萬年前の地球は現在ほど季節変化が大きくなかったことを忘れてはならないと指摘する。當時の南極には氷冠はなく、落葉樹林が広がっていた。そう考えると、小惑星の衝突直後に南半球の動植物がどれほど有利だったかは疑問だという。
「爆弾が落ちてくるなら、屋根の修理をしているときよりも防空壕に入っているときのほうがいいという話でしょう」と、ヘルクリーク累層を専門とする古生物學者のジョンソン氏は言う?！袱郡?、このような主張をする人々は、白亜紀には季節変動がどれほど乏しかったかを考慮していないと思います」

另一方面，美國蘇美索尼亞國立自然史博物館館長卡克·約翰遜指出，雖然泰坦斯的魚化石顯示了具體的季節，但是6600萬年前的地球并沒有現在那么大的季節變化。當時南極沒有冰冠，落葉樹林遍布。這樣想來，小行星撞擊后不久南半球的動植物是非常有利的。
古生物學家約翰遜先生說：“如果炸彈掉下來的話，比起在修理屋頂的人，在防空壕的人肯定是更安全的?！??！爸皇?，我認為持這種主張的人們并沒有考慮到白亞紀缺乏季節變化?！?br />
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