猫の隙間

キャット・ギャップ（ cat gap ）とは、約2500万年前から1850万年前の化石記録において、北米でネコ科動物またはネコ科に似た種の化石がほとんど見つかっていない時期を指す。この「キャット・ギャップ」の原因については議論があるが、気候変動（地球寒冷化）、生息地および環境生態系の変化、ネコ科動物（特にニムラ科）の超肉食化、火山活動、北米に生息するイヌ科動物の歯の形態における進化的変化、あるいはファン・デル・ハメン・サイクルと呼ばれる絶滅周期などが原因とされている。[ 1 ]

猫の進化

ネコ科動物の進化のタイムライン

ネコ科を含む現代の肉食動物はすべて、約6600万年前から3300万年前に生息していたミアコイド類から進化しました。それ以前にもネコ科に似た種は存在しましたが、約3000万年前に出現したプロアイルルス（「猫以前」の意。「リーマンの夜明けの猫」とも呼ばれる）が、一般的に最初の「真のネコ科」と考えられています。[ 2 ]

暁猫の出現後、1000万年間の化石記録には、ネコ科動物が繁栄したことを示唆するものはほとんど見当たりません。実際、プロアイルルスは少なくとも1400万年間存続しましたが、暁猫の支配の終わり頃にはネコ科動物の化石があまりにも少なく、古生物学者はこれを「ネコのギャップ」と呼んでいます。ネコ科動物にとっての転機は、ネコ科動物の新属であるプセウダエルルスの出現によってもたらされました。[ 2 ]

中新世初期におけるこの差異の拡大は、北米でネコ科の化石がほとんど発見されていない時期に起こった。超肉食性のニムラ科ネコ科は2600万年前以降に北米で絶滅し、ネコ科動物が北米に到達したのは中新世中期にプセウダエルルス（Pseudaelurus ）が出現してからである。プセウダエルルスは1850万年前、アジアに残存していた個体群からベーリング海峡を経由して北米に渡来した。現代のネコ科動物はすべてプセウダエルルスを祖先としている。

ニムラビッド類は、偽剣歯虎としても知られる、剣歯虎類の捕食動物の一群です。猫のような外見をしていますが、実際には真の猫ではなく、独自の科に属しています。ニムラビッド類の中には、数百万年後に出現する剣歯虎のスミロドンに似たものもいます。ニムラビッド類は、パングルバンの出現とともに、約4000万年前後に北米に初めて出現しました。[ 3 ]北米におけるニムラビッド類の絶滅は、「猫の空白」の始まりを示しました。[ 4 ] [ 5 ]

考えられる原因

過肉食傾向

肉食哺乳類の歴史は、衰退するクレードが系統学的には異なるものの機能的には類似したクレードに取って代わられるという、一連の興亡を繰り返す多様化のパターンによって特徴づけられる。過去5000万年にわたり、小型および大型の肉食哺乳類のクレードは次々と多様化し、その後衰退して絶滅した。ほとんどの場合、衰退の原因はエネルギー制約と、大型化への広範選択（コープ則）であり、これが過肉食性の食性の特殊化につながった。過肉食性は絶滅に対する脆弱性を高める。

ニムラ科動物は、2600万年前まで生態系におけるこの生態学的地位を占めていた大型のネコ科動物でした。彼らの過肉食性が北米における絶滅につながった可能性が非常に高いです。ニムラ科動物の絶滅後、北米にはネコ科動物やネコ科の他の種は存在しなくなりました。この空白は、 1850万年前にベーリング海峡を渡ってユーラシアからネコ科動物が到来した時点で終わりました。この時期、北米には他の肉食哺乳類（軽食性種と過食性種の両方）に大きな多様性が見られ、ネコ科動物の空白以前、最中、そして後にも他の過食性種が存在しました。

気候と生息地の変化

多くのネコ科動物は樹上で狩猟を行う傾向があります。北米の森林消失が大量絶滅を引き起こした可能性があります。

北米におけるネコ科動物の絶滅のもう一つの考えられる説明は、大陸の生態系の変化である。地質学的温度記録の証拠は、地球が地球寒冷化の時期を迎え、森林がサバンナへと変化したことを示唆している。[ 2 ] [ 5 ]当時北米に生息していたネコ科の捕食動物であるニムラビッド類は、森林環境を好んでいたが、[ 6 ] [ 7 ]ユースミルスなど、開けた環境への適応がより顕著な少数の例外があった。[ 8 ]

約2580万年前、気候変動を鈍化させた乾燥気候への気候変動は、ブタのようなクレオドン類とホリネズミ類の初出現と重なり、「ネコ科のギャップ」と「エンテロドント科のギャップ」の始まりでもありました。2580万年前の動物相の転換は、アリカリー時代（3050万年前～1900万年前）とアリカリーンNALMA（北米陸生哺乳類時代）をモンロークリー時代（2950万年前～2580万年前）、そしてハリソン時代（2580万年前～2350万年前）に区分する根拠となりました。[ 9 ]

なぜこれらのネコ科動物は、ユーラシア大陸では生き残りながら、真のネコ科動物に取って代わられることなく、北米で絶滅してしまったのでしょうか？彼らの運命は、草食哺乳類の多様性を生み出したのと同じ要因によるのかもしれません。なぜなら、ほとんどのネコ科動物は、狩りをするための森や隠れ場所を必要としているからです。アメリカ大陸がますます開けていく中で、ニムラビド類は、特にイヌとの競争によってサバンナへの定着が阻まれた場合、狩りをするための生態学的な拠点を失ってしまったのかもしれません。[ 10 ]

他の

火山活動は、この時期のキャットギャップやその他の絶滅の原因として有力視されてきました。ラ・ガリータ・カルデラは、アメリカ合衆国コロラド州南西部のサンファン山脈に位置する巨大な火山カルデラで、漸新世にコロラド州、ユタ州、ネバダ州で発生した大規模なイグニンブライト噴火によって形成されたカルデラの一つです。ラ・ガリータ・カルデラは、約2700万年前に発生したフィッシュキャニオン噴火という大規模な噴火の現場でした。フィッシュキャニオン噴火の規模は人類史上の記録をはるかに超えるものであり（VEI 8+マグニチュードで10,000 km 3または 2,400 cu mi 以上を噴出した）、多くの古生物学者が白亜紀-古第三紀絶滅イベントで恐竜の絶滅を引き起こしたと考えているチクシュルーブ衝突以来、地球上で最もエネルギーの強いイベントだった可能性がある。結果として生じた爆発的な火山活動は、大量の塵や岩石を成層圏に噴き出し、大規模な寒冷化を引き起こしたと考えられる（火山の冬を参照）。成層圏に噴出した硫黄が急速に硫酸に変化し、太陽放射を遮ることで対流圏を冷却することで気候に影響を与えた可能性もある。

ネコ科の空白のもう一つの原因として、 3390万年前に始まった新生代後期氷河期が考えられます。この氷河期は南極大陸の氷河作用を引き起こし、最終的にはアラスカ南部、グリーンランド、アイスランドといった北極圏にまで広がりました。北米大陸の氷河と寒冷化傾向により、ネコ科のネコ科動物は生息できない生態系になったと考えられます。しかし、イヌ科（イヌに似た種）、イタチ科（イタチに似た種）、クマ科（クマに似た種）といった寒冷地に生息するイヌ科動物は生息可能でした。

中新世には、グリーンランド・スコットランド海嶺として知られる北極海を取り囲む岩床が沈下し、より多くの極地の冷たい水が北大西洋に流れ込んだという証拠もあります。北大西洋の塩分濃度が上昇し、冷たい極地水の流出が増加するにつれて、熱塩循環が活発化し、北大西洋に穏やかな冬の気温と大量の水分をもたらしました。これは、隣接する寒冷大陸に大規模な大陸氷床を形成するための前提条件です。[ 11 ]

ギャップ期のイヌ目動物の進化

一部の古生物学者は、クマ犬と呼ばれるイヌ科の動物が、ネコ科の不足に対応して、よりネコ科らしく進化し、超肉食動物の生態学的地位を埋めたと主張している[ 12 ]。

猫のギャップの結果として、イヌ科動物（イヌ科、クマ、イタチ、その他の関連分類群を含むイヌに似た種）は、本来であれば猫によって占められていた、より肉食性および超肉食性の生態学的ニッチを埋めるために進化したという説もある。[ 12 ]しかし、この結論には異論がある。[ 13 ]

この「キャット・ギャップ」の期間、あるいはその直前に、多くのイヌ科の種が、縮小した鼻先、やや拡大した犬歯、そして圧下臼歯のかなり極端な縮小など、過肉食性を示唆する猫のような特徴を進化させた。北米において、中型の体格のイヌ科のグループで最初に過肉食性へと移行したのは、固有種のヘスペロシオニクス・イヌ科で、ジャッカルから小型のコヨーテまでの大きさを持つ3属（パレンヒドロキオン、エンヒドロキオン、メソキオン）が、初期アリカレアン（約2800万年前）に出現した。特筆すべきは、これら3属が、最後のヒアエノドン類と残りの3属のニムラ科（そのうち2属はピューマほどの大きさ）と共存進化した点である。これらの小型の過肉食性のイヌ科は、間もなく、より特化した肉食性の歯と頭骨を進化させた他の科の多くの種に追随し、最終的には取って代わられた。これらには、同様に適応した両生類の少なくとも3つのより大きな属（固有種1つ（ダフォエノドン）と旧世界由来の2つ（テムノキオンとマンモキオン）、ヒョウサイズのイタチ科（メガリクティス）および2つの超肉食性のクマ、半クマ亜科のセファロガレとフォベロキオンが含まれていた。[ 12 ]

しかし、他の古生物学者はこの結論に異議を唱えている。

イヌ科動物が超肉食性の形態を進化させたのは、この期間（「キャット・ギャップ」（2600万～1600万年前）にネコ科動物が存在しなかったためだと示唆されてきた。しかし、ここで提示されたデータはこの仮説を支持するものではない。計算された形態空間において …イヌ科動物は、ネコ科動物、ニムラ科動物、そして超肉食性のクレオドン類が生息する形態空間領域を占有することはない。しかし、本稿でより重要なのは、これらの超肉食性のイヌ科動物のほとんどがニムラ科動物が消滅する前から存在し、ネコ科動物が出現する前に全て絶滅したということである…「キャット・ギャップ」の間には、超肉食性の形態は徐々に著しく減少した。2800万～2000万年前は、平均以上の絶滅強度と平均以下の起源強度を特徴とする。2000万年前は起源強度の増加が顕著であり、1800万年前は絶滅強度の減少と起源強度の大幅な増加が見られた。それにもかかわらず、「キャットギャップ」（2000万～1600万年前）の終わり近くに起源の強度が増加し絶滅の強度が減少したにもかかわらず、ネコ科動物が北アメリカに移住するまで、超肉食性の形態空間への実質的な侵入は起こらなかった。[ 13 ]

参考文献

  1. ^ Meehan, TJ; Martin, LD (2003). 「新生代北米有蹄類および肉食動物における類似適応型（エコモルフ）の絶滅と再進化はファン・デル・ハメンス周期を反映している」 （PDF） .自然科学. 90 (3): 131– 135. Bibcode : 2003NW.....90..131M . doi : 10.1007/s00114-002-0392-1 . PMID  12649755. S2CID  21117744. 2011年5月24日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2008年11月28日閲覧。
  2. ^ a b cハンター、ルーク、ハインド、ジェラルド（2006年）『アフリカの猫：行動、生態、保全』ケープタウン：ジョンズ・ホプキンス大学出版局、pp.  40– 42. ISBN 978-0-8018-8482-5。
  3. ^ Poust, Ashley; Barrett, Paul Z.; Tomiya, Susumu (2022). 「カリフォルニア産の初期のニムラビッド類と中期始新世気候最適期後の超肉食性哺乳類の台頭」 . Biology Letters . 18 (10): 333– 347. doi : 10.1098/rsbl.2022.0291 . hdl : 2433/276689 . PMC 9554728. S2CID 252818430 .  
  4. ^ Joeckel, RM; Peigneb, Stephane; Hunt, Robert M.; Skolnick, Robert I. (2002). 「漸新世ニムラビダエ科の聴覚領域と鼻腔」 . Journal of Vertebrate Paleontology . 22 (4): 830– 841. doi : 10.1671/0272-4634(2002)022[0830:TARANC]2.0.CO;2 . S2CID 85608067. 2008年11月28日閲覧。 
  5. ^ a bアントン、マウリシオ(2013).セイバートゥース。インディアナ州ブルーミントン：インディアナ大学出版局。 p. 90.ISBN​ 978-0-253-01042-1。
  6. ^アヴェリアノフ, アレクサンダー; オブラツォワ, エカテリーナ; ダニロフ, イゴール; スクッチャス, パベル; ジン, ジャンフア (2016). 「アジアで初めて発見されたニムラビッドの頭蓋骨」 . Scientific Reports . 6 25812. Bibcode : 2016NatSR...625812A . doi : 10.1038/srep25812 . PMC 4861911. PMID 27161785 .  
  7. ^アントン、マウリシオ(2013).セイバートゥース。インディアナ州ブルーミントン：インディアナ大学出版局。 p. 47.ISBN​ 978-0-253-01042-1。
  8. ^カステリャーノス、ミゲル (2024).北米始新世および漸新世肉食動物の狩猟型とニムラビドス絶滅への影響(大学院研究論文)
  9. ^ Retallack, Gregory J. (2004). 「米国オレゴン州中央部における後期漸新世のバンチ草地と前期中新世のソッド草地の古土壌」(PDF) .古地理学、古気候学、古生態学. 207 ( 3–4 ): 203– 237. Bibcode : 2004PPP...207..203R . doi : 10.1016/j.palaeo.2003.09.027 .オリジナル(PDF)から2008年8月30日時点のアーカイブ。 2008年11月28日閲覧。
  10. ^フラナリー、ティム（2002年）『永遠のフロンティア：北米とその人々の生態史』ニューヨーク：グローブ・プレス、pp.  113– 114. ISBN 0-8021-3888-8。
  11. ^ハガート、BA (2000). 「氷河期理論」 . 『オックスフォード地球コンパニオン』 . ニューヨーク: オックスフォード大学出版局.
  12. ^ a b c Van Valkenburgh, Blaire (1999). 「肉食哺乳類の歴史における主要なパターン」 . Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 27 (1): 463– 493. Bibcode : 1999AREPS..27..463V . doi : 10.1146/annurev.earth.27.1.463 .
  13. ^ a b Wesley-Hunt, Gina D. (2005). 「北米における肉食動物の形態学的多様化」 .古生物学. 31 (1): 35– 55. Bibcode : 2005Pbio...31...35W . doi : 10.1666/0094-8373(2005)031<0035:TMDOCI>2.0.CO;2 . S2CID 10989917. 2008年11月28日閲覧。 
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