生物の歴史シリーズ::長編まとめ
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生物の歴史シリーズ

2004-05-30 ; 長編まとめ

★進化論についてみてみました

北欧関係もそうですが、地質学のほうも長くなりそうなので、まずはこちらからいきます。
今回のテーマとしては、なるべく簡潔にわかりやすく書いていこうと思っています。
生物と地球の歴史を書くにあたって、生物の進化というものは避けて通れないことだと思いますので、まずは進化論について書いておきます。

●ダーウィンの進化論
進化論と聞けばまずこの人の名前が浮かぶほどの有名人。ダーウィンは、1859年に種の起源という著作で進化論について述べられた。
この進化論の内容を簡単にまとめてみると、

「生物は、常に環境に適応するように種が分岐し、多様な種が生じる」
この要因として、「自然選択」、「生存競争」、「適者生存」などがある。


つまり、生物というのは、今生きている環境の中で生存競争に勝ち抜けるように変化(進化)していくということ。

種のもつ性質は個体間に差があり、親から子にそれが伝えられるが、親から生まれた子の全てが生き残るわけではなく(環境の収容範囲が子供の数より少ないからと説明されている)、子の性質の違いによって生存率は異なってくる。こうして、より環境に適用した性質が保存され、進化につながっていく。また、進化と進歩は全くの別物で、進化は特定の方向性がない偶然の産物である(機会論という)。


親から子に受け継がれる個体差が蓄積して、進化につながっていると説明しているようだ。当時、遺伝やDNAといったものがまだ解明されていなかったので、変異や遺伝についてうまく説明できなかったのが正直なところ。

まとめてみると、ダーウィンの捉えた進化の説明とは、
1、ダイナミックに変異が起こるわけではなく、ある種の連続性を持って少しづつ進化していく。
2、自然淘汰が進化を引き起こす大きな要因である。
ということらしい。

※捕捉
さて、これを現在の科学から見てみると、この考えに対しては否定的な見解になっているそうです。

1859年にダーウィンの発表した種の起源は、世界に衝撃を持って受け入れられました。もちろん多くの批判(宗教的なものも含む)もありました。
しかし20世紀に入ると、遺伝やDNAに関する発見があり、新しい学説がいっぱいでてきます。

●メンデルの法則
1865年に発表されたが、20世紀になるまで見向きもされなかった法則。
当時遺伝学という分野がまだなかったので、発表されはしたものの、誰も理解できなかった(少し語弊があるが・・)。
どういったものかというと、遺伝子に関する学説。メンデルをはじめとして、今につながる遺伝子の研究がはじまる。

●ネオ・ダーウィニズム
ダーウィンの進化論を発展させた学説。現在の進化論の主流。
ダーウィンは、生物の形質の違いが生存・繁殖上の有利不利を生み、自然淘汰を引き起こすとした。
この形質の違いがどこから来るのかを説明できなかったのが、ダーウィズムの弱点でもあった。
しかし、突然変異の発見によって、遺伝学と結びつけこの形質の違いの説明をすることができた。いろいろな批判を受けながらも現在まで行き続ける説である。

簡単に言うと、
遺伝子の突然変異によって、内部DNAに変異が起きて、それをきっかけにして進化・淘汰が進むといったところか。

●中立進化説
比較的新しい説。

生物にとって有利な変異は少なく、生物にとって有利でも不利でもない中立的な変異が多く、それが遺伝的浮動によって偶然広まって進化が起こり、適応的な進化については自然選択が進化の原動力になる。WIKIより抜粋


適者生存(適応力の高いものが生き残る)という自然淘汰によってだけで進化は引き起こされるのではなく、生物の生存にとって有利でも不利でもない(中立)突然変異を起こした個体が偶然に広まり、集団になっていく。
この説では、進化の大部分は、生物の生存にとって有利でも不利でもない突然変異によって成り立っているということに主眼を置く。

まあ、いろいろありますが生物は進化し、幸運であれ自然淘汰であれ生き残ってきたものが現在に続いている種というわけみたいですね。
次回からは、地球の歴史をまじえながら、古代の生物を見てみましょう。

★大昆虫時代~生物の歴史シリーズ~
進化論の説明も終ったところで、まずは大型の昆虫が栄えた時代について見てみます。時代的には、古生代という時代になります。
地球のおおまかな時代については、いずれまとめますので、今回は大昆虫時代をお楽しみください。

●石炭紀
大昆虫時代は、古生代の石炭紀という区分に属する。およそ3億6700万年前から2億8900万年前がこの石炭紀にあたる。
この石炭紀の前のデボン紀という時代の末期に大絶滅が起こり、石炭紀の幕は開ける。
この時代は年間を通して湿潤・熱帯な気候であった。この気候から想像できる植物・・・陸で繁栄したのは巨大なシダ類であった。
気候が熱帯でなおかつ、湿度も高いと生物は暮らしやすく、数多くの生物が繁栄するようになる。
このシダ類の中でも、最も有名で巨大なシダ類はリンボクと呼ばれる種類で、このリンボク、なんと高さは30メートルにも達し、幹の太さは1メートルもあったそうだ。
また、リンボクは樹木部分(茶色の部分ですね)をつくらず、全身緑色・・・(想像すると気持ち悪い・・)の巨大植物だった。
熱帯な気候で大繁栄したリンボクをはじめとする植物群は、後に大量の石炭となり、この時代が石炭紀といわれる由縁となる。
また、陸上において脊椎動物ではようやく両生類が地上に進出。しかし、地球で始めて地上に出た陸上生物は昆虫だった。
彼らはすでに大繁栄し、後に天敵となる脊椎動物のいない中、暖かい気候とともに巨大化していたのだ。

●大昆虫時代
まず、史上初めて空へ進出した生物のことに触れたい。初めて空に進出した生物は、翅(はね)を獲得した昆虫類だった。
その名は・・・みなさんも知っている・・・・・
ゴキブリ!
ゴキブリはこの頃から空を舞っていたのだ・・・(ああ、おそろしい。)
この時代に生まれ出たほぼ全ての種は絶滅したにもかかわらず、現在でもゴキブリは繁栄している・・・。きっと人類が滅亡してもゴキブリは生き続けることだろう・・・・。おそるべしゴキブリ。

さて、巨大昆虫の話にうつると、このような巨大なものたちが・・
全長60cmもある巨大な蜘蛛メガラシネ。
全長2メートルの巨大ムカデ・アースロプレウラ(昆虫類最大)
翼長60cmもの巨大トンボ・メガネウラ(節足動物最大)
が3台巨頭である。これらの生物は地球史において、各々の種で最大の大きさを誇っている。(メガラシネに関しては近縁種がアフリカにいるらしい・・その姿を見たい方は、こちら
また、メガネウラは、こちら
アースロプレウラ(少しグロイので見る人は注意)は、こちら

大昆虫時代は、1億年近くも続き、その後地球は寒冷な時代に入る。そこで何種かの生命は絶滅し、次の時代へと移っていく・・・。
最期に石炭紀の特徴としては、
1、湿潤
2、温暖
3、高酸素濃度
の3つがあげられる。
生物として繁栄したのは、
1、シダ植物
2、昆虫・節足動物

といった感じである。

★魚類の繁栄~生物の歴史シリーズ~
魚類の歴史は古く、なんと古生代には主な網・階(生物を分類する大きなグループ)は出揃ってます。

まず生物の分類の大きなところでいうと、魚類は脊椎動物に属しています。
脊椎動物が属する大きなグループを脊椎動物亜門といいます。もうひとつの分け方として、脊椎動物門とするわけ方もあります。脊椎動物亜門のほうがメジャーぽいので、こちらを解説しておきます。

●脊椎動物亜門
一番最初の分け方として、顎があるかないかで分けます。
これが、無顎上網(顎がないグループ)と顎口上綱というグループになります。
顎口上綱には4つの魚のグループと他の脊椎動物(両生類・爬虫類・鳥類・哺乳類)が含まれます。

●古生代について
古生代という時代は生命の多様性が爆発的に増え、全ての門が出揃った時代です。これらの時代区分を見ると、こんな感じになります。
1、カンブリア紀(約5億4400万前~5億年前)
この時代に生命は爆発的に多様化します。カンブリア大爆発といわれるゆえんとなっています。
2、オルドヴィス紀(約5億900万年前~4億4600万年前)
この時代に今回の主役である魚類が登場します。栄えた生物は節足動物や原索動物など(これがどんな動物かはここでは解説を省きます)
3、シルル紀(4億3500万年前~4億1000万年前)
この時期に生命は陸上へと進出します。昆虫や植物が陸へあがります。
シルル紀末に大量絶滅が起こります。
4、デボン紀(4億1600万年前~3億6700万年前)
魚の時代といわれています。4つの網が出揃い、魚類はおおいに繁栄します。陸上では、史上初の森林が形成されていきます。両生類も出現しました。
5、石炭紀(約3億6000万前~2億8000万年前)
大昆虫時代で紹介した時代です。大型の昆虫が栄え、陸上ではシダ類の大森林が形成されます。爬虫類も出現しました。
6、ペルム紀(約2億8000万前~2億5000万年前)
名前だけは有名な一つの大きな大陸パンゲアが形成されます。全ての陸地が一続きになった時代です。両生類・爬虫類も栄えました。
ペルム紀末に地球史上最大の大絶滅が起こります。
この大量絶滅はP-T境界と呼ばれており、海中の無脊椎動物に限っていえば、種レベルでの絶滅は96%にもおよんだといわれています。いずれP-T境界については見てみることにしましょう。

・・・・。長くなってしまったので、魚類は次回。

★魚類の繁栄その2~生物の歴史シリーズ~
●無顎上網類の登場
うなぎ型の体系をした生物。現在でも生き残る種としては、ヤツメウナギ、メタウナギなどがある。
無顎上網類の登場は最古のもので、なんとカンブリア紀の後期。この時代の無顎上網類はまだまだ遊泳力が弱く、硬い皮で覆われた姿をしていた。その体系はオタマジャクシに似ていた。
オルドヴィス紀に多様化が進み、シルル紀・デボン紀には大いに栄え、硬い皮は丈夫な骨質の鎧に進化を遂げ、鰭状の器官や奇妙な突起を発達させた。この姿は現生のうなぎからは想像もつかない姿である。
この最も栄えたグループはデボン紀末には絶滅し、残りの多くも古生代の終わりに絶滅したのだった。(PーT境界)
この無顎上網類から、顎口上綱である板皮階・軟骨魚類・硬骨魚類・棘魚階に分化していったのだ。

●板皮階
無顎類から分化した最も古いグループが板皮階である。初めて顎に骨がある生物として彼らは登場する。とはいってもまだまだ原始的で、顎に歯はなく、顎の骨がその代替をはたしていた。
体も特徴的で、頭が鎧のような骨板で覆われていた。この姿から板皮階と呼ばれているみたい。
この板皮階の魚類は、甲冑魚と呼ばれる。
イメージイラストは、こちら。
オルドヴィス紀末に登場し、シルル紀・デボン紀と繁栄した彼らだったが、石炭紀には絶滅してしまった。

●軟骨魚類
このグループは現在の私たちも良く知っている魚類がたくさんいる。
サメ・エイ・ギンザメなどがこのグループにあたる。名前の元となったように、彼らの骨格は軟骨でできている。
登場はデボン紀。海のハンター甲冑魚に取って代わるように出現。現在でも海のハンターの地位にある。

●硬骨魚類
現在のほとんどの魚はこの種に属する。条鰭綱というグループから肉鰭綱というグループに属するのシーラカンスと肺魚が出現している。
この条鰭綱から、両生類・爬虫類・哺乳類に進化していったといわれている。
条鰭綱には、ポリプテルスといわれる魚がいる。この魚を基点に魚類と両生類を分けていると考えられているそうだ。ポリプテルスは、デボン紀に登場し、現在まで生き残る「生きている化石」の一つ。
(余談ではあるが、シーラカンスや肺魚のグループから両生類が生まれたとする考え方もある。)
◆ポリプテルス
硬骨魚の中でも最も古い。肺がうきぶくろに進化し、エラ呼吸する。
◆肺魚
肺呼吸を獲得。ずっと水の中にいると窒息死する・・・。

wikiに進化の一つの例が載っていたので、リンクをはっておきます。
(リンク先は、こちら)

●棘魚階
現在は、硬骨魚類のグループに含めるのが主流らしい。
体にトゲがついており(これがトゲ魚階の由縁ですね)、軟骨魚類から分化した。
軟骨魚類と硬骨魚類の双方の特徴を持ち、彼らから硬骨魚類に進化したと考えられている。トゲトゲが素敵。シルル紀初期に登場し、ペルム紀末の大絶滅で絶滅。
彼らのイメージ画像は、こちら

★恐竜と爬虫類 ~生物の歴史シリーズ~
前回までで、古生代に繁栄した魚類・昆虫などを見てきました。古生代の終わりに地球史上最大の大量絶滅P/T境界(後に触れてみます)というものがあり、その後に訪れるのが中生代です。
この時代は爬虫類の時代といわれ、恐竜が栄えた時代です。
まずは、中生代の時代区分を見てみましょう。

中生代は、三畳紀・ジュラ紀・白亜紀の三つの時代に大きく分かれます。

●三畳紀(2億5100万年前~1億9000万円前)
ペルム紀末の地球史上最大の大量絶滅を経て、生態系・食物連鎖の穴を埋めるように恐竜が出現する。
この前の時代ペルム紀は、当初極地には氷床が発達するほど寒冷だったが、ペルム紀末には地球史上最大の温暖な気候になる。(地球平均気温23度)この原因として、大陸部が極地域を脱したのが一つの原因と言われている。
この後、P/T境界を迎える。P/T境界の原因はまだわかってはいないが、気温が落ちたことと、植物の光合成が一時激減したことは確からしい。
三畳紀の中期になると恐竜が出現し、このころから、地球全体の酸素濃度が激減していく。ペルム紀に30%(これはこれですごい酸素量だが・・)あった酸素濃度は、10%ほどにまで低下し、この後ジュラ紀にまでおよぶ低酸素時代へと突入する。
恐竜は、高温・低酸素に適応した種も多かったことだろう。

●ジュラ紀(1億9500万年前~1億3500万年前)
三畳紀末に絶滅があり(絶滅規模は海洋生物で20%ほどといわれる。このときに、巨大な両生類は全て絶滅している)
ジュラ紀の気候は高温・多湿・豊富な降水量で構成された。
以前の大型昆虫の項目でも触れたことだが、温暖で豊富な雨量があると生物はすごしやすいため、種も量も増える。さらに、そのことによって豊富なエネルギー源を確保することができる。
こうして、生物の一部は巨大化していくのだ。
三畳紀の絶滅を生き残った恐竜たちは、ジュラ紀に大繁栄することに。

●白亜紀(1億4000万年前~6500万年前)
ジュラ紀に引き続き、恐竜・爬虫類が大繁栄する。この時代に哺乳類が形態を大きく変化させ、胎生をもつようになる。(おなかで胎児を成長させるんですね)また、鳥類も出現。
白亜紀末期には、恐竜・爬虫類は衰退していき(衰退していないという説もある)、その後、有名なK/T境界の大絶滅を迎える。
一方、植物界でも裸子植物に変わり、被子植物も繁栄の兆しを見せている。
また、ひとくくりに恐竜の繁栄と述べると語弊があるかもしれないので、ここに一つの例を示しておく。
ジュラ紀に海洋で栄えた魚竜・海生ワニ類はジュラ紀末には絶滅し、それに変わり、首長竜・サメ(このサメは現在のサメとほぼ形が変わらない)などが繁栄した。
このように、同じ恐竜・爬虫類間でももちろん生物の淘汰は進んでいたのだ。

★恐竜と爬虫類 ~生物の歴史シリーズ~その2
前回の記事を読むのも大変だと思いますので、簡単に前回のあらすじを・・・。
中生代という恐竜の繁栄した時代について簡潔に書いたのが前回の記事です。
今回は、恐竜にスポットを当て、彼らの大まかな種類を書いていきます。

●単弓類と双弓類について
単弓類は頭蓋骨に側頭窓と呼ばれる穴が1対開いている類。(私たちの鼻にあたるところかな)双弓類はその名のとおり、穴が2対あいている。
単弓類と双弓類は、古生代の石炭紀に分化したと考えられている。
単弓類は石炭紀とペルム紀にかけて繁栄し(こいつらが大型昆虫の絶滅原因の一つ)、PT境界で繁栄に終止符が打たれ、キノドン類を除く全ての種が絶滅した。
なぜここで恐竜につながらない単弓類についてみたのかというと、この単弓類(キノドン類)から我々哺乳類へつながるからである。
さて、一方の双弓類。
双弓類は現生の爬虫類・鳥類へつながるルートで、ここに恐竜も含まれる。
双弓類は、単弓類から分岐したあと、中生代で繁栄を迎えることになるのだ。

●恐竜の5つの区分
恐竜は大きくわけて、恐竜類、翼竜類、首長竜類、モササウルス類、魚竜類の5種類に分岐する。以下の項目でそれぞれの類を見てみよう。
◆恐竜類
恐竜類は竜盤類と鳥盤類の二つに大きく分かれている。
竜盤類は、骨盤の向きが前向きになっている。この類はさらに獣脚類と竜脚類に分かれる(ややこしすぎるので、ここでは竜盤類だけの表記で・・)。
さて、この竜盤類には我々も名前を知る生物が満載。
ティラノサウルス・始祖鳥・マメンチサウルス・ブラキオサウルス・ティタノサウルスなどなど。
一方、鳥盤類は、骨盤の向きが恥骨が後ろ向きについている。ここで混同しやすいのが、鳥盤類と書いているから鳥類はここからだろうとつい思ってしまうが、鳥類は竜盤類から進化した模様。(最近の研究の結果だそうだ)
この鳥盤類にはこんな生物が・・・
鎧竜のグループ(アンキロサウルスとかですね。体が堅い甲羅のようなもので覆われていることからこんな名前がついてます。)、角竜のグループ(トリケラトプスなど。一度はみたことがある形のはず。角がついてるサイみたいな恐竜です。)、草食恐竜(カモノハシ竜)のグループ(コリトサウルスなど。近縁にイグアノドン)。
◆翼竜類
翼竜類と恐竜類は非常に近い種だと考えられている。というのは恐竜と同じ祖先を持ち分化したからと考えられている。
翼竜類から鳥類に進化したわけではないことに注意しよう。ここでの有名な生物はプテラノドン。(これしかしらない・・)
最終的には鳥類との生存競争に敗れたのだろうか・・・。
◆首長竜類
肺呼吸をする海棲爬虫類。この類は恐竜よりは現生のトカゲや蛇に近いグループだそう。この首の長さで亀のように陸上で産卵はできないだろうと昔から疑問であったのだが、最近の研究で彼らは、胎生もしくは卵胎生であったと考えられている。(なので陸にでなくても子供が産める)
卵胎生とは、卵を胎内で孵化させて子を産むということ。胎生はおなかの中である程度育ててから出産すること。
◆モササウルス類
こちらも海棲爬虫類。現在のワニのような姿だったらしい。海に住むワニといって差し支えないだろう。(あるとは思いますが、ここではこれで。)
◆魚竜類
見た目はイルカに似るグループの海棲爬虫類。彼らは胎生を獲得していた。また、KT境界をまたず、9000万年前に絶滅している。

長々と見てきましたが、次回は主な恐竜について見てみましょう。

★恐竜と爬虫類 ~生物の歴史シリーズ~その3
前回は恐竜の種類について見てみました。今回は代表的な恐竜君たちを見てみましょう。

●巨体を誇る恐竜たち
恐竜といえば巨大なイメージがありますよね。恐竜は地球史上で最大の陸上生物を輩出しています。実在が疑問視されている恐竜を含めるならば地球史上最大の生物であったそうです。
◆アルゼンチノサウルス
白亜紀後期に出現したこの恐竜は、全長35~45メートル、体重は100~110トン(アフリカゾウで5~10トン)と推定される最も巨大な恐竜である。この恐竜の頚骨が発掘されているのだが、脛骨だけで155センチもある!
多分にもれず、巨大恐竜は草食性でこの巨体を維持するために一日中草をほおばっていたことだろう・・・。
発見されたのは南米大陸(まあ、名前からそうですね!)。
◆プラキオサウルス
有名どころの恐竜で、キリンのような長い首が特徴的。最も体高があった生物といわれ、なんとその高さ16メートル!全長も25メートルと相当な巨体であった。
彼らは現在のキリンのように、高いところにある樹木の葉を捕食していたみたい。
また、最近の研究では体重は大きくても50トンくらいだと推測されている。鳥類の気嚢に似た体を軽くする仕組みが発達していたのだと考えられている。研究結果がまたれますね!
●肉食恐竜
恐竜といえばこれでしょう。
◆ティラノサウルス
最も有名な恐竜ではないだろうか。しかし彼らの生息した期間は恐竜の中でも長くはない。(棲息時期8500万年前~6500万年前)
体長は11~15メートル。体重は5~6トン。史上最大の肉食恐竜の名に恥じない大きさを誇っている。
ティラノサウルスについては、WIKIで非常に詳しい説明が載っているので、興味あるかたはどうぞ。(リンク先は、こちら。)
●角竜
角竜の中でも最大の生物は、トリケラトプスです。
◆トリケラトプス
こちらもアルゼンチノサウルスと同じく、白亜紀後期に出現。体長9メートル。体重5~8.5トン。と雄大な体躯を誇る。
草食性の恐竜で、私の中ではサイなんですが・・・・。
また、このトリケラトプスは学術的にも重要な恐竜で、6500万年前のKT境界線の直下の地層で発見される最後まで生き残った恐竜の一つ。
角竜はかなりの多様性を誇っていたのだが、この最後の時にはたった二種しか生存していなかった。このことから、恐竜の絶滅は緩やかに進んだという説の根拠の一つにもなっている。

★恐竜と爬虫類 ~生物の歴史シリーズ~その4
今回は、恐竜にまつわる様々な仮説を紹介したいと思います。

●環境への適応
恐竜が繁栄を誇った原因の一つとして考えられているのは、環境への適応です。
一般的に恐竜の時代と言われたジュラ紀・白亜紀(1億9500万年前~6500万年前)の気候は現在に比べるとかなり温暖な気候であった。
また降水量も多く、湿度も高かった。
我々の想像するところでは全地球規模での熱帯雨林気候なのだが、現在と違う点が一つある。
ペルム紀末のPT境界以後ジュラ紀ごろまでの約1億年の間、地球の酸素濃度は10%ほどに落ち込んだのである。この低酸素時代に進化し適応したのが恐竜の祖先たちであったのだ。
三畳紀の末期にかけて多くの生物の絶滅があった(おおくの恐竜以外の祖竜、獣弓類なども絶滅している)。
この絶滅を経て生き残った恐竜たちが、温暖湿潤な気候で食料が豊富なため巨大化していったのだろう。
余談ではあるが、白亜紀に入ると哺乳類が大きく進化し、恐竜の生態をじょじょに圧迫していっていたという説もある。

●恐竜恒温動物説
1969年ジョン・オストロムが提唱した説。現在では恐竜変温動物説より優勢になっているらしい。
彼は、白亜紀に活躍したデイノニクスという恐竜にスポットをあて、恒温動物説をとなえた。
デイノニクスという恐竜は、恐竜の中では知能の高いほうらしく、群れで狩りをすることができた。
体長は3メートル。二足歩行をし、時速50キロメートルほどで走れたらしい。(チーターは時速100キロ、体長1.5メートル)
手(前足)には鋭い鉤爪がついており、この爪を使って獲物に襲い掛かったらしい。
この大きさの肉食動物となると・・現在は絶滅してしまい存在しないのだが、カエサルが戦勝パレード用に400頭ローマに持ち帰ったと言われるライオン最大の亜種バーバリライオンと同じ位の体長である。
話がそれてしまったが、オストロムはこれほど活発な動きをする生物は温血動物でないと不可能であると結論つけ、恐竜恒温動物説を提唱した。(前述のバーバリライオンよりデイノニクスのほうが動きが活発と思われる。)
余談ではあるが、バーバリライオンは人間の手によって絶滅した動物の一つである。20世紀初頭、最後のバーバリライオンは射殺され絶滅した。

●鳥の進化の過程で恐竜が生まれた
オルシェフスキー理論といわれる仮説です。
これについては、こちらで記載されていることを参照にしていただければと思います。
ここでは簡単に、
前回のお話で出たプラキオサウルスやティラノサウルスの骨は中身が中空の作りになっていたと考えられている。さらに、恐竜の多くは気嚢を発達させ鳥類ににた効率的な肺呼吸を獲得していた。他には、恐竜には二足歩行するものも数多く存在する。
このことから、鳥の祖先が空へ完全に適応する前に分化したのが初期の恐竜で、空に適応してから分化し地上に適応したのが後期の恐竜ではないだろうかとする考え方。
ティラノサウルスの標本などは、まさに鳥の骨格に酷似していることなどが理由に挙げられている。

★大量絶滅のお話~生物の歴史シリーズ~
地球で多細胞生物が生まれでて以来、7回の大量絶滅があったといわれています。また、原生生物(単細胞生物)の大量絶滅を入れれば8~11回の大量絶滅があったといわれています。
原生生物の時代には、食物連鎖に関してはかっちりしたものがなかったと思われるので多細胞生物の絶滅前と絶滅後の変化を見てみると・・

●ペルム紀末P/T境界の場合
◆絶滅前
陸上生命の食物連鎖の上位層→巨大な両生類・爬虫類(中でも単弓類)
◆絶滅後
双弓類の恐竜が食物連鎖の上位層
この後、次の大量絶滅である三畳紀末の絶滅期を経て、巨大な生物がいなくなった。そのニッチを埋めるように恐竜が巨大化していった。

これはあくまで例なので、正確にP/T境界について述べているものではないことだけご了承いただきたい。

大量絶滅が起こると、この例のように食物連鎖のニッチを埋めるように違う生物が進化・大型化し繁栄する。
この理由の一つとして、これまで大型化し食物連鎖の上位に位置していた生物は、その時代の環境に極限に適していたと考えられる。また、大型の生物は豊富な食料を必要とし、気候の変化にも敏感である。なので、大規模な環境変化があると、激変に耐えられず絶滅してしまう。

前置きが長くなりましたが、今回は7回の大量絶滅がいつ起こったのかということと、原生生物の時代の大量絶滅について時代だけ触れてみます。

●6回の大量絶滅
この6回の大量絶滅は、生物の歴史シリーズで紹介してきた時代に起こったもの。
◆V-C境界
先カンブリア期とカンブリア期(古生代)の間に起こった大量絶滅。この時代を経て古生代へとつながる。
◆オルドヴィス紀末の大量絶滅
カンブリア紀(古生代)とオルドヴィス紀(古生代)の間に起こった大量絶滅。カンブリア紀で多様化した生命体の中規模な絶滅が起こった。
◆デボン紀後期の大量絶滅
デボン紀(古生代)後期に以前に紹介した甲冑魚などの海洋生物が絶滅した。次に続くのは巨大昆虫が栄えた石炭紀(古生代)。この時代は陸上生命が大繁栄を迎える。
◆P/T境界
ペルム紀(古生代)と三畳紀(中生代)を分ける地球史上最大の大量絶滅が起こった。海洋生物では最大96%。全生物種でみても90~95%もの生物が絶滅した。
◆三畳紀末の大量絶滅
三畳紀(中生代)とジュラ紀(中生代)を分ける大量絶滅。この時代に大型の両生類などが絶滅し、以後恐竜が大型化する。
◆K/T境界
最も有名な大量絶滅だろう。白亜紀末(中生代)に起こった絶滅。恐竜の全てが絶滅した。

●原生生物時代の絶滅
少なくとも4度の全球凍結(スノーボールアース)という氷河期があったと言われている。(まだ仮説段階)

さて、残り一つの大量絶滅とはいつなんでしょう。

実は現代といわれています。生物学者の7割は現在を大量絶滅が起こっていると認識しているそうです。人類による環境汚染によって環境の激変がおき、大量の生物が絶滅しているようです。この動きはさらに加速するもとと見ている学者と緩やかに進むと見ている学者がいるそうです。
国際自然保護連合は「レッドリスト」という絶滅危惧種のリストを出しています。100年後の未来は、レッドリストにある生物のうちいくつが生き残っているのでしょうか・・・。

★史上最大の絶滅P/T境界~生物の歴史シリーズ~
今回は地球史上最大の大絶滅であったP/T境界について見てみましょう。
P/T境界はなんと地球全種の90%以上が絶滅してしまった恐るべき時代だったのです。

●恐ろしいまでの絶滅率
一つの例として当時繁栄していた、海棲無脊椎動物の種レベルでの絶滅率は96%に達していたという。この海棲無脊椎動物、V/C境界の前に生きていたとされるエディアカラ動物群といわれる生物群から脈々と生きながらえてきた動物群なのです。余談ですが、エディアカラ動物群は軟体性の動物群で、これまで微小な単細胞生物しかいなかった地球に直径数10センチにもおよぶ多種多様な軟体性の動物が出現したものだった。
このエディアカラ動物群は、史上初の多細胞生物だといわれているが、最近の研究では巨大な単細胞生物であったともいわれている。
話がそれてしまったが、示準化石として使われる原生動物のフズリナ、無脊椎動物の古代性サンゴ、有名な三葉虫など大繁栄した動物群が消え去っている。
ともかく、多様な生物群は、このP/T境界でほとんどが絶滅してしまったのだ。

ここで気になるのが、なぜこれほどまでに大量の絶滅が起きたのかである。
いくつかの仮説があるのでそれを紹介したいと思う。

●火山活動激化(スーパーブルーム)
ペルム紀の終わり(約2億5000万年前ごろ)にユーラメリカ大陸とゴンドワナ大陸がくっついて、一つの陸続きの大陸(超大陸)が形成された。
パンゲア大陸の形成にともなって大規模な火山爆発・・・スーパーブルームといわれる現象が発生した。
この火山爆発は地球史上最大規模のものと見られており、その証拠にこの時代のものと考えられる大量の玄武岩(火山性岩石)が見つかっている。

●超酸素欠乏(スーパーアノキシア)
2億5000万年前ごろの海洋性岩石(堆積岩)を調べてみると、この時代から2000万年に渡って海洋は酸素欠乏状態にあったことが判明している。この時代以前にもこのような現象は起こったことがあったが、せいぜい長くても100万年と見られており、スーパーアノキシアはその20倍ほどの規模であったと想定される。

●隕石衝突説
恐竜絶滅のシナリオでよくだされる話である。最近の研究でどうやらこの時代にも巨大な隕石が衝突したらしいことが分かってきた。
2006年6月の読売新聞の記事によると、米国探査チームが南極にK/T境界(恐竜絶滅のとき)のクレーターの直径を大幅に凌ぐ直径500キロにもおよぶクレーターを発見したと発表した。(K/T境界のクレーターはクレーは約300キロ)
また、オーストラリア北西部沖合いにもK/T境界並のクレーターを発見したとの出展もある。

●想定されるシナリオ
これら3つの要素が複合して起こったとすれば、恐ろしいシナリオが想定される・・・。
1、スーパーブルームによって地上・海中ではマグマによって生命が死滅。
2、マグマの火山灰が成層圏にまで達し、日光を遮断し気温の低下、植物の光合成への壊滅的な打撃。
3、植物激減の影響で地球規模で酸素欠乏。
4、巨大な隕石の衝突で、塵が成層圏にまで達し、日光を遮断。

これだけ起これば、ここまで生命が死滅しても不思議ではなさそうですね・・。

※参照HPについては、該当記事を見てください。

★恐竜の絶滅K/T境界~生物の歴史シリーズ~
前回は史上最大の大量絶滅P/T境界を見てみました。今回は、恐竜の全ての種が絶滅してしまったK/T境界について見てみましょう。
K/T境界は隕石の衝突によって引き起こされたと考えられています。しかしながら、隕石の衝突の影響がどこまで大きかったのかについていろいろな説が出されています。
いろいろな仮説を読んだ結果、直接原因は隕石にしても、それだけで完全に恐竜が絶滅したとは思えないような気もしたりします。

●隕石衝突について
天体衝突説については、こちらを見ていただければと思います。
ここでは簡単に天体衝突が起こったであろう原因と天体衝突した場合に考えられるメカニズムをざざっと書いておきます。
◆隕石衝突の原因として考えられるもの
1、巨大クレーターの発見
メリダのあるユカタン半島北西部にチクシュルーブ・クレーターという直径300キロにもおよぶクレーターが発見されている。
このクレーター地下1キロに埋まっていたもので、直径約10キロの隕石(大きさから小惑星といったほうが適当)が落下したものであった。
そのエネルギーはすさまじく、広島型原爆15KTほどの威力であったということだ。
2、イリジウムの発見
上記の隕石は地球の土よりも多くのイリジウムを含んでいたため、その破片は世界各地でイリジウム濃縮層という地層で発見される。
3、テクタイトの発見
チクシュルーブ・クレーターで落下の衝撃時の超高熱による影響で、岩石が融解して飛び散った。
テクタイトが生成されるには2400度の熱が必要でマグマではとてもじゃないが生成できない物質であった。(テクタイトについては、hこちら。)また、隕石落下の衝撃を示す大津波の形跡も発見されている。
以上のことから、おそらく隕石の衝突はあったのだろう。

次に隕石衝突のシナリオについて見てみましょう。これは、P/T境界のものとかぶるので、そこから取ってきます。
1、隕石衝突
隕石衝突の直接のエネルギーによって圧倒的なまでの環境破壊が起こる。
2、粉塵による氷河期
粉塵が成層圏に達し、ジェット気流にのって地球全体を覆いつくす。そのため、太陽光が遮断され寒冷化する。それとともに、光合成にも絶大な影響が出る。
3、環境の激変した未来

というシナリオが想定されます。

たしかにこれだけで、絶滅させるには充分な威力があると思います。しかしながら、P/T境界ではこれより巨大な隕石が落下し、スーパーブルームなどの強力な要素もありました。
恐竜の祖先はこの環境の激変に耐えてきた生命ですが、K/T境界の後の環境は恐竜にとって好ましくない環境であったことは確かでしょう。
では、このシナリオ以外に付加的に想定される要因はなにがあったのでしょうか。

●裸子植物の絶滅
裸子植物は古生代末のペルム紀にシダ植物を圧迫するように繁栄をはじめ、P/T境界でシダ植物が絶滅していくのを尻目に中世代を通して大繁栄を見せる。
しかし、裸子植物の繁栄も中世代の最後、白亜紀後半には被子植物に取って代わられ、被子植物が植物界の支配的地位につく。これは現代までも続くながれで、植物だけを見てみるなら、白亜紀後半にはすでに現代の私たちの植物界ができあがっていたといえる。
この影響がどれほど恐竜たちにあるのかは不明だが、植物相の変化は生活環境の変化にもつながるのではないだろうか?

●恐竜の個体数の疑問
これは研究者によって意見がわかれるのだが、白亜紀後半にはすでに恐竜は衰退し、個体数が減ってきていたとの意見がある。
もしそうなら、衰退していく恐竜たちは隕石の衝突がなくても滅ぶ運命だったのだろうか・・。
この仮説では、P/T境界にはじまったスーパーブルームを始点とし、中世代は火山活動が活発であったといわれている。火山活動が活発になると大気中に二酸化炭素が多く排出される。そのため、地球は温暖化し、平均気温は高くなる。仮説の域を出ないが、二酸化炭素濃度で現代の約10倍、気温にして10度程度高かったと仮説は説く。
たしかに、中世代には現代の南極にあるような氷床はなかったと考えられている。
しかし、白亜紀末には気候が寒冷化し、環境に適応できなくなった恐竜たちの数は減少していたというのだ。

現在も原因究明の研究が進んでいるそうですので、新しい仮説が発表されるのが楽しみですね。

また、この後に哺乳類の時代が来ると認識しがちですが、哺乳類もまた過酷な生存競争を勝ち抜き、繁栄していくのです。これも今後見てみます。

★鳥類と哺乳類の生存競争~生物の歴史シリーズ~
K/T境界の後、これまでの生態系の頂点であったと考えられている恐竜たちは全て絶滅しました。
この後、彼らの生物的ニッチを埋めるべく生存競争で凌ぎを削ったのが哺乳類と鳥類でした。

●恐鳥類
鳥類は恐竜から分化した非常に恐竜に近い種と考えられている。彼ら鳥類はK/T境界後も生存した。元々恐竜に近い鳥類の中で再び地上に進出し、獰猛なティラノサウルスのような体型の二足歩行する肉食鳥類となったのだ。
彼らは、肉食哺乳類とおそらく生存競争を行い、全て絶滅した。
代表的な恐鳥類は、ディアトリマとフォルスラコス(フォロラコス)。(彼らの画像については、うさんくさい写真も一緒にありますが、こちら
彼ら恐鳥類が生態系の頂点だった時代は、恐竜絶滅後から5000万年前くらいまで。大型の肉食哺乳類が出現すると衰退し、絶滅したといわれている。
◆ディアトリマ
体長は1.5~2.5メートルほどと推定される巨大な恐鳥類。ダチョウに似た体系をしており、一説にはダチョウの祖先ではなかろうかと言われている。
頭とくちばしが巨大で、もし肉食であったのならば、なんでも丸呑みに出来てしまうのではないだろうか・・。(肉食と考える生物学者と草食と考える生物学者がいます)
ダチョウの祖先らしく、空は飛べず(こんなでかいのに飛べないでしょう・・)、そのかわり地上を時速70キロものスピードで走ることができた。もし肉食であったのなら、このころ小型であった哺乳類は絶好の餌となったことだろう。
◆フォルスラコス(フォロラコス)
こいつもディアトリマと同じく、体長1.5~3メートルくらい。ダチョウに似た体系をしている。こちらもディアトリマと同じく、時速70キロほどで走ったのではなかろうかといわれている。(ディアトリマの近縁種かな?)

ディアトリマは地理的に孤立していた南米では約250~300万年前くらいまでは生存していたとの報告もあります。
また、大航海でも登場している最大の鳥類モアも、孤立したニュージーランドで棲息していましたが、人間の乱獲によって1773年に絶滅しています。
もうひとつ、不思議の国のアリスでも登場したユニークな体型が特徴のドードーはセイロンの東にある小さな島、モーリシャス諸島に棲息していました。モーリシャス諸島に到達したポルトガル人は、この鳥の鳴き声を聞き「ドードー」と聞こえたことからこの名前がついたといわれています。(もうひとつの説として、まぬけを意味するdo-do-から来たともいわれています)
こちらも1681年に人の手によって絶滅しています。

★地球は凍りついた~生物の歴史シリーズ~
何年前か忘れたのですが、NHKで「スノーボールアース仮説」について解説していました。
その名のとおり、地球が全て氷に覆われたという仮説です。
これはどの時代に起こったのかというと、ここで紹介した古生代より前の時代に起こったとされています。
こんな極限状況ですので、もちろん生命はいろんな種が絶滅したことでしょう。しかし、こういった危機的状況のあとは、必ずさらにたくましい生命が生まれています。全球凍結ももしあったとするならば、結果的に生命に活力を与えたことでしょう。
この説では、スノーボールアースを経て、先カンブリア時代のエディアガラ動物群につながったとされています。

では、スノーボールアースとはいったいどんなものだったのでしょう。

●スノーボールアースが起こるメカニズム
スノーボールアースというぐらいなので、地球の温度が極端に下がることが前提として考えられる。まずは、最近問題になっている地球温暖化をもたらす要因についてみてみよう。
◆温暖化するには?
1、メタンの濃度の上昇
メタンは二酸化炭素の21倍もの温暖化効果をもたらすといわれている。メタン菌などの古細菌からも生成される。
2、二酸化炭素濃度の上昇
地球温暖化でも盛んに取り上げられる話題。動物の呼吸などで発生。他には恐竜の生きた時代のように、火山ガスからも大量に発生する。
◆寒冷化するには?
1、メタン、二酸化炭素濃度の減少
植物が光合成すると、二酸化炭素濃度が減り、酸素の濃度が増える。
2、アルベド
アルベドとは、太陽光の反射率のこと。氷のほうが、土よりはるかにアルベドが高い。そのため、一旦氷に覆われるとアルベドが上がり、温度が急激に下がる。現在、南極の氷がとけてしまうと、これとは逆に温度が劇的に上昇することだろう。

さて、植物の光合成が活発になり、二酸化炭素の濃度が減少し、地球の気温が次第に寒冷化していくと、極地に氷床が発生。氷床はアルベドが高いので、さらに寒冷化が進み、ついには地球全てが凍り付いてしまう。
仮説では、この時代の二酸化炭素濃度はおよそ0.01%(現在は0.04%)、また、上記のメタンガスは酸素と反応して濃度が減少していたことも要因の一つらしい。

●スノーボールアース脱出
氷が解けるためには、地球の温度が上昇しないといけない。ここで注目されるのが、火山ガスの存在。通常火山ガスで発生した二酸化炭素は海に溶け込み、石灰岩となる。しかし、地球が氷に覆われているため、二酸化炭素は空気中にたまってくる。
この二酸化炭素濃度が一定量に達すると、地球の温度は上昇をはじめ、地球の温度が40度~50度に達するころ・・一気に氷床は融解を始める。
仮説によると、スノーボールアース終了時の二酸化炭素濃度はおよそ10~13%くらいだったらしい。(恐竜の時代はもっと濃度が高かったですね)

●スノーボールアースの証拠
1、世界各地でこの時代のものと思われる氷床の後が見つかっている。
2、世界各地で炭酸塩岩が同じ時代の層からみつかっている。(二酸化炭素が一気に溶けた証拠)
3、縞状鉄鉱床の存在。海中に酸素がなくなったことを示す証拠。生命活動が極端に減った事実。

地球が凍りつく・・・これもまた地球の大自然の一つなんですね。

※参照HPについては、該当記事を見てください。

★大型哺乳類の誕生~生物の歴史シリーズ~
いよいよだらだらと続けたこのシリーズも最終回です。恐竜絶滅後は、再び地上に降り立った恐竜の近縁種である鳥類が、恐鳥類という種に分化して繁栄しました。
この恐鳥類が衰退すると、ようやく大型の哺乳類が登場します。

大航海2で出てきた有名な発見物といえば、サーベルタイガー、モア、ドードーなどがあります。

●サーベルタイガー
マンモスと同じく、氷河期時代(第四紀更新世)に繁栄した大型哺乳類。だいたい、163万年~1万年前くらいに生きていたらしい。
体長は意外にも現生のトラと同じくらいで(もっと大きいと思ってました。ゲームでは船員がやたら食われるので・・。)、上顎に長くて剣(サーベル)のような犬歯が生えている。この犬歯からこの名前がついたようだ。この大きな歯でゾウなどの大型哺乳類を捕食していたらしい。アメリカ大陸では1万年前くらいまで生きていたらしく霊長類とも接触していたことだろう。

●マンモス
ご存知マンモス。サーベルタイガーと同じく氷河時代に生きていた。サーベルタイガーより起源は古く、およそ400万年前に誕生。マンモスは現在8種類の種が確認されていて、アフリカ・ユーラシア・北アメリカと広範囲に渡って棲息していたようだ。マンモスもサーベルタイガーと同じく1万年前に絶滅。一説には人間による乱獲が原因とするが、この長い毛を見る限り、氷河期後の環境変化に耐え切れず絶滅したというのが定説である。

●オオツノシカ
角の広がりは2.5m、肩までの高さが2mもある巨大な鹿。おそらく人類が始めて絶滅させた動物かもしれない。旧石器時代の人類の乱獲によって絶滅。

ドードーやモアなどは、大航海時代にはまだ絶滅していない動物群です。この後、人類の乱獲・開発によってさまざまな生物が絶滅しています。ドードーとモアについては以前書きましたので、今回は違う生物を紹介します。

●ステラーカイギュウ
ジュゴン目ジュゴン科に属する大型の哺乳類。寒冷適応型のカイギュウ類としてベーリング海に生息していた。(ベーリング海については、ハミルさんもおもしろい記事をあげています。こちら
このステラーカイギュウは、前述の氷河期から唯一生き延びた寒冷適応型のカイギュウ類であった。
これを、ロシアのベーリングが発見するやいなや乱獲がはじまる。ベーリング率いる探検隊が遭難したときには、ステラーカイギュウの肉を食べ生存・生還を果たすことになる(死んでいれば、絶滅しなかっただろう・・・なんという皮肉)。
ステラーカイギュウ一頭から、3トンにおよぶ肉と脂が取れたらしいので
彼らにとっては貴重な栄養源になったことだろう・・。
余談ではあるが、ベーリング隊が発見した生物にメガネウという鳥も発見され、乱獲により絶滅している。
また、ベーリング自身はこれらの発見の前になくなっており、彼の後隊長を引き継いだシュテラー医師によって発見となっている。

人間に発見される=絶滅という生物のなんと多いことか・・特に大航海時代以後の発見→絶滅のサイクルは枚挙にいとまがありません。

★人類の誕生~生物の歴史シリーズ~
●霊長類の誕生
霊長類の中でもヒト上科といわれるグループが分化し、ここから我々の祖先となるホモサピエンスが生まれている。
これらの科に含まれる種は人類と類縁関係になる。
主な現世種としては、テナガザル科・オラウータン科・ヒト科に分類される。そしてヒト科の中には、チンパンジー亜科(チンパンジー・ボノボ・ゴリラなど。ボノボは昔テレビで紹介されてましたね。)・ヒト亜科(人類・ネアンデルタール人など)が含まれる。
このことから、人類とチンパンジーは非常に近い存在ということになるのだ。
さて、ここでヒト亜科を詳しくみてみることにしよう。
代表的なヒト亜科を下記に述べる。
・アウストラロピテクス属
・バラントロプス属
・ヒト属
この中でも出現時期がもっとも古いのはアウストラロピテクス属である。

●人類へ繋がる道
◆アウストラロピテクス属
教科書でも有名な属。1924年に発見され人類と猿を繋ぐ化石だとして話題を集めた。彼らは猿人と訳され、540万年~100万年前ほどの時期に生息していたと考えられている。知能はそれほど高くなく、チンパンジーほどの知能だったと言われている。しかし、彼らとチンパンジーの違いはアウストラロピテクスは直立二足歩行を獲得していたという点。これにより彼らは、両手を自由に使えるようになったのだ。最後期には原始的な石器を扱っていたかもしれないと研究されている。
このアウストラロピテクス属から、バラントロプス属とヒト属に分岐したらしい。
◆バラントロプス属
彼らは、我々ヒト属とは別の進化をした種族で、我々と直接のつながりはない。生息期間は比較的短く200万年前からおよそ60~80万年ほど生息していたと考えられている。
ヒト属と生息期間がかぶっており、彼らと出会っていたのかもしれない。バラントロプス属は、アウストラロピテクス属より一回り大きく筋肉も頑丈に出来ていた。ヒト属が知性を発達させた代わりに筋力的に衰えた(あくまでバラントロプス属と比べたときに)のに対し、彼らは肉体的頑強さを進化させたというところか。
結果的にバラントロプス属は所属する種が全て上記の通り、比較的短期間で絶滅した。
◆ヒト属
古いものから見ていこう。
■ホモ・ハビリス
現時点で分かっているもっとも古いヒト属。250万年ほど前から誕生し、100~50万年ほど前に絶滅したと考えれている。
■ホモ・エレクトス
180万年前くらいに登場したヒト属。時代的には氷河期が終わり更新世という暖かい時期に繁栄した種族。彼らの時代の知性の発達は目覚しく、複雑な石器を製作し使用していたという。
■ネアンデルタール人
これも有名な種族。現世人類に最も近縁の種族といわれる。当初、彼らと人類は交配可能と見られていたが、現在のDNA解析の結果それに大しては否定的な見解が得られている。
すなわち、我々人類とは近くはあるが祖先ではないことが決定的と見られている。
彼らの外見は人類にかなり近かったと考えられ、槍・石器・火の使用が確認される。また、ネアンデルタール人には文化があったと言われ、死体を埋葬するなどの特徴があったとされる。(異説はもちろんある)
彼らの滅亡時期は3万年~2万年前の間と考えられており、現生人類と共存する時期があったようだ。
交配が不可能とされる彼らと人類の間に争いはあったのだろうか・・。
■クロマニョン人
彼らは、およそ1万年前まで生息していたと考えれらているが、人類と遺伝的なつながりがあり、別種ではなく人類とする説が現在では有力。すなわち、クロマニョン人の登場=人類の登場となるわけだ。
なので、現在はクロマニョン人という見方はあまりしないのであろう。

というわけで人類の誕生までおおざっぱに見てきたこのシリーズ。ヒト亜科に属する種は人類以外は全て絶滅していると考えられています。さまざまな生存競争の結果とはいえ、人類と直接繋がりのあるヒト亜科は全て絶滅しているという事実は少し寂しくはありますね。
おまけまでに、ホモ・フローレシエンシスのリンクをはっておきます。(リンク先は、こちら
化石研究の分野は年々移り変わりの激しい分野ですので、新しい学説が出てくるたびに驚かされることが多々あり、興味をそそられます。特にフローレシエンシスの研究報告がまだかなあと楽しみです。
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