研究者は、パンゲアの超大陸で陸塊が組み合わされたペルム紀の間に地球の構成を持つ気候モデルを実行しました。 シベリアの火山噴火が続く前に、海洋は今日と同様の温度と酸素レベルを持っていました.研究者たちは、モデル内の温室効果ガスを、その時の条件に合わせて、摂氏10度(華氏20度)を高くするために必要なレベルに引き上げました。,
このモデルは、結果として生じる海洋の劇的な変化を再現します。 海洋は酸素の約80パーセントを失いました。 海洋の海底の約半分は、主に深い深さで、完全に無酸素状態になりました。
海洋種への影響を分析するために、研究者らは、公表された実験室測定を用いて、甲殻類、魚類、貝類、サンゴ、サメを含む61の現代海洋種の酸素および温度感受性の変化について検討した。, 高温および低酸素に対する現生動物の耐性は、同様の環境条件下で進化したため、ペルム紀動物と同様であると予想される。 その後、研究者たちは、種の形質と古気候シミュレーションを組み合わせて、絶滅の地理を予測しました。
“非常に少数の海洋生物は、彼らが住んでいた同じ生息地にとどまった–それは逃げるか滅びるのいずれかだった、”第二著者カーティスドイッチュ、海洋学のuw準教授は述べています。,
研究共著者Jonathan Payne、地球、エネルギーのスタンフォードの学校で地質科学の教授によると&環境科学（スタンフォードの地球）、”古生物学のコミュニティでは、従来の知恵は、ペルム紀の絶滅が熱帯水域で特に深刻であったということでした。”しかし、このモデルは、熱帯地方から遠く離れた酸素に最も敏感な生物であったことを示しています。, 熱帯地方に住んでいた多くの種もこのモデルでは絶滅しましたが、高緯度の種、特に酸素需要の高い種はほぼ完全に一掃されたと予測しています。
この研究は、Deutschが率いる以前の研究に基づいており、海洋が暖かくなるにつれて、海洋動物の代謝が速くなり、より多くの酸素を必要とし、より暖かい水の保持が少なくなることを示していることを示している。 る以前の研究にどのよう温暖な海に押し動物から離れた酒。,
この予測をテストするために、Stanford Earthの地質科学の助教授であるPayneと共著者Erik Sperlingは、公開された化石コレクションの仮想アーカイブであるPaleobiology Databaseから、ペルム紀後期の化石分布を分析した。 化石記録は、種が絶滅の前にどこにあったかを示しており、それらは完全に一掃されたか、以前の生息地の一部に制限されています。
化石記録は、赤道から遠く離れた種がこのイベントの間に最も苦しんだことを確認しています。, “その殺傷メカニズム、気候の温暖化と酸素の損失の署名は、モデルによって予測され、化石で発見されたこの地理的パターンです”とPennは言いました。 “両者の合意は、この気候温暖化と酸素損失のメカニズムが絶滅の主な原因であったことを示しています。”
“私たちは、異なるストレス要因が世界の海洋のさまざまな部分にどのように、なぜ影響を与えたのかについて、このような洞察を得ることはできませんでした”と、Stanford Earthの地質科学の助教授Sperlingは述べています。 “これは本当にエキサイティングでした。,”
この新しい研究は、変化する海洋条件と、異なる温度での様々な動物の代謝ニーズを組み合わせたものです。 その結果，酸素欠乏の最も深刻な影響は極近くに住む種に対するものであることが分かった。
“熱帯生物の代謝はすでにかなり暖かく低酸素条件に適応していたので、熱帯から離れて同じ条件をどこか別の場所で見つけることができま “しかし、ある生物が冷たく酸素が豊富な環境に適応した場合、それらの条件は浅い海では存在しなくなりました。”