湖北省・澄潭生物群から最古の3D巣穴システム発見(Researchers Uncover Oldest 3D Burrow Systems in Hubei’s Shibantan Biota)

2025-10-30 中国科学院(CAS)

中国科学院南京地質古生物研究所の研究チームは、カンブリア紀初期(約5億2,400万~5億1,400万年前)の地球環境変動を解析し、地球軌道の長周期変動が大気・海洋の酸素濃度上昇(酸素化パルス)を周期的に引き起こしていたことを明らかにした。シベリア東部地台の堆積物を分析した結果、炭素・硫黄同位体比に約1.2~4.5百万年周期の変動が見られ、これが地球の歳差・傾斜・離心率変動に対応することを確認した。軌道変化による太陽放射分布の変化が、気候と風化・栄養塩循環を通じて海洋の光合成活動と酸素生産を調整し、酸素化と生物多様化を促す仕組みが示唆された。地球化学シミュレーション(SCION Earth system model)でも同様のリズムが再現され、当時の硫酸塩濃度の低い海洋では炭素・硫黄・酸素循環が軌道変動に敏感であったことが裏付けられた。この成果は、カンブリア大爆発期の酸素環境変動の駆動要因を説明する新しい地球システムモデルを提示するものである。

湖北省・澄潭生物群から最古の3D巣穴システム発見(Researchers Uncover Oldest 3D Burrow Systems in Hubei’s Shibantan Biota)
Treptichnus in the Shibantan assemblage in the Wuhe area. (Image by NIGPAS)

<関連情報>

3次元堆積物探査の登場により、エディアカラ紀からカンブリア紀への生態系の移行が明らかに Advent of three-dimensional sediment exploration reveals Ediacaran-Cambrian ecosystem transition

Zhe Chen and Yarong Liu
Science Advances  Published:29 Oct 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.adx9449

Abstract

Trace fossils offer critical insights into animal diversification and ecosystem evolution during the Neoproterozoic-Phanerozoic transition. Treptichnus represents the earliest known three-dimensional burrow system, which co-occurred with Ediacara-type fossils in the Shibantan assemblage (~550 to 543 million years ago). Integration with Lamonte and tadpole-like traces reveals important behavioral innovations from simple horizontal locomotion to complex sediment penetration, thereby bridging ecological and behavioral transitions across the Ediacaran-Cambrian boundary. The advent of three-dimensional sediment exploration fundamentally altered benthic ecodynamics and disrupted microbial mat stability. This shift reflects a fundamental restructuring of infaunal habitats, which temporally coincided with the decline of matground-related Ediacaran macro-organisms. These innovations laid the foundation for Phanerozoic animal-sediment interactions, catalyzing a pivotal ecological transition predating yet enabling the Cambrian Explosion.

1702地球物理及び地球化学
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