競合排除が抑制されたことで、ペルム紀と三畳紀の境界微生物の増殖が可能となった

Suppressed competitive exclusion enabled the proliferation of Permian/Triassic boundary microbialites.

• William J Foster
• Katrin Heindel
• Sylvain Richoz
• Jana Gliwa
• Daniel J Lehrmann
• Aymon Baud
• Tea Kolar-Jurkovšek
• Dunja Aljinović
• Bogdan Jurkovšek
• Dieter Korn
• Rowan C Martindale
• Jörn Peckmann

抄録

三畳紀初期には、微生物マットが周縁海域の光帯で繁栄し、広範囲の微生物群集を形成していた。三畳紀末の大量絶滅と関連した浅い海洋環境の無酸素状態が、このような微生物マットの拡大を可能にしたのは、マットを阻害するメタゾア類が限られていたからであると示唆されている。しかし、微生物藻類の化石、バイオマーカー、酸化還元プロキシなど、浅い海水の酸素状態を示す多様なプロキシが存在することから、無酸素状態の推論は疑問視されてきた。ここでは、中国、イラン、トルコ、アルメニア、スロベニア、ハンガリーから採取したグリーズバッハ期の微生物岩の分布と動物相組成を調査し、ペルミアン末期の危機後に微生物岩を形成する微生物マットの繁栄を可能にした要因を明らかにした。その結果、ネオテシヤ系微生物群集はケラトース海綿の存在により、独特の動物相を記録しているが、パレオテシヤ系微生物群集では軟体動物と有孔虫の割合が高いことが示された。微生物群集内の動物群集成分の分布から，ケラトース海綿と一部のマイクロコンキッドを除いて，ほとんどのメタゾアンは波浪流を介して微生物群集内に運ばれたことが示唆される。微生物群集とメタゾアン群集の両方の存在は酸素環境下に限定されており，無酸素環境以外の要因が大量絶滅イベント後の生態学的制約の緩和をもたらしたことを示唆している。このことから、春亜紀末期の大量絶滅現象は、メタゾ類の多様性と豊富さを低下させ、競争を著しく減少させ、光合成を基盤とした微生物マットが浅い水域で繁茂するようになり、その結果、広範な微生物群集が形成されたのではないかと推察される。

During the earliest Triassic microbial mats flourished in the photic zones of marginal seas, generating widespread microbialites. It has been suggested that anoxic conditions in shallow marine environments, linked to the end-Permian mass extinction, limited mat-inhibiting metazoans allowing for this microbialite expansion. The presence of a diverse suite of proxies indicating oxygenated shallow sea-water conditions (metazoan fossils, biomarkers and redox proxies) from microbialite successions have, however, challenged the inference of anoxic conditions. Here, the distribution and faunal composition of Griesbachian microbialites from China, Iran, Turkey, Armenia, Slovenia and Hungary are investigated to determine the factors that allowed microbialite-forming microbial mats to flourish following the end-Permian crisis. The results presented here show that Neotethyan microbial buildups record a unique faunal association due to the presence of keratose sponges, while the Palaeotethyan buildups have a higher proportion of molluscs and the foraminifera . The distribution of the faunal components within the microbial fabrics suggests that, except for the keratose sponges and some microconchids, most of the metazoans were transported into the microbial framework via wave currents. The presence of both microbialites and metazoan associations were limited to oxygenated settings, suggesting that a factor other than anoxia resulted in a relaxation of ecological constraints following the mass extinction event. It is inferred that the end-Permian mass extinction event decreased the diversity and abundance of metazoans to the point of significantly reducing competition, allowing photosynthesis-based microbial mats to flourish in shallow water settings and resulting in the formation of widespread microbialites.

© 2019 The Authors. The Depositional Record published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of International Association of Sedimentologists.