熱帯外洋生物の生物多様性の過去と将来の減少

Past and future decline of tropical pelagic biodiversity.

• Moriaki Yasuhara
• Chih-Lin Wei
• Michal Kucera
• Mark J Costello
• Derek P Tittensor
• Wolfgang Kiessling
• Timothy C Bonebrake
• Clay R Tabor
• Ran Feng
• Andrés Baselga
• Kerstin Kretschmer
• Buntarou Kusumoto
• Yasuhiro Kubota

抄録

地球規模の遠洋性生物多様性に関する主要な研究課題は、いつ頃から熱帯の生物多様性の落ち込みが始まったのか、ということである。バイモーダルなLDGは、最近の海洋温暖化の結果であるか、あるいは深層時間の進化による種分化や絶滅のプロセスの結果である可能性がある。我々は、浮遊性有孔虫の豊富な化石データを用いて、熱帯に台地を持つ単峰的（あるいは弱二峰的）な多様性勾配が、最後の氷河期に発生し、その後、氷期後の海洋温暖化によって種の分布が変化し、二峰的な勾配へと発展したことをここで示す。このようなバイモーダルなLDGは、人類新世や工業化の前に出現した可能性が高く、おそらく約15,000年前には出現していたと考えられ、熱帯の多様性は人為的な温暖化が始まる前から強く環境制御されていたことを示しています。しかし、我々のモデルでは、将来の人為的な温暖化により、熱帯の遠洋生物の多様性が数百万年前には見られなかったレベルにまで低下することが示唆されている。

A major research question concerning global pelagic biodiversity remains unanswered: when did the apparent tropical biodiversity depression (i.e., bimodality of latitudinal diversity gradient [LDG]) begin? The bimodal LDG may be a consequence of recent ocean warming or of deep-time evolutionary speciation and extinction processes. Using rich fossil datasets of planktonic foraminifers, we show here that a unimodal (or only weakly bimodal) diversity gradient, with a plateau in the tropics, occurred during the last ice age and has since then developed into a bimodal gradient through species distribution shifts driven by postglacial ocean warming. The bimodal LDG likely emerged before the Anthropocene and industrialization, and perhaps ∼15,000 y ago, indicating a strong environmental control of tropical diversity even before the start of anthropogenic warming. However, our model projections suggest that future anthropogenic warming further diminishes tropical pelagic diversity to a level not seen in millions of years.