歴史まとめ

にわか覚えの歴史記事がまた1ページ

プレートテクトニクスとプルームテクトニクス(編集中)

Everything You Need to Know About Planet Earth

ペラジア

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今からおよそ6,500万年前の白亜紀末 (中生代の終わり) に、それまで繁栄していた恐竜に壊滅的な打撃を与えた大量絶滅が起こりました。この大量絶滅が起こった時期の化石記録を調べた近年の研究によって、魚類では海の表層域(200m以浅:地球の表面積の約3分の2を占める)に生息する大型の捕食性魚類が選択的に絶滅したことが明らかになっています。また、これら絶滅した大型の捕食性魚類は、現在のマグロやカジキのなかまが占める生態的地位 (ニッチ) と同じ地位を占めていたことが、化石の形態を詳細に調べることにより判明していました。つまり、海の表層域で他の魚類やイカ類を食べて生活するという生態的地位 (高次捕食者) を占める魚類が、6,500万年前にいなくなってしましました(生態的地位の空白)。一般に、 生態的地位に空白が生じると、それを埋めるように急速な種分化 (適応放散) が起こると言われています。しかし、研究対象としている分類群がほんとうに適応放散を起こしたのか、また、それはどのようなタイミングで起こったかを示すためには、信頼できる系統樹を得ることが必須です。サバ科魚類の起源と進化の道筋を明らかにして系統樹を得、その系統樹に時間軸を入れることができれば、過去に起こった絶滅との関連で、海の表層域における適応放散の実態を高い確度で明らかにすることができると期待されます。


今回の研究により新たに認識された分類群「ペラジア」に含まれる魚類は、海の表中層 (0~1000m) に生息する捕食型の遊泳性魚類であるという共通の生態的特徴をもっています。また、系統樹上で過去の生息水深を推定した結果、その祖先は400 mほどの深海に生息していた可能性が高いことも示されました。一方、既存の分類体系は、形態の類似性を頼りにサバ科魚類とその近縁魚類を6つもの亜目に分類してきましたが、進化の歴史をより反映させるため、今後大きな見直しが必要になります。

白亜紀末の大絶滅は捕食性の大型表層性魚類を選択的に絶滅させました。その結果、外洋表層域の生態的地位 (ニッチ) に大きな空白ができ、深海で生き延びたペラジアの祖先が、そこに適応放散することによってマグロ・カツオ・サバ類を含むさまざまな外洋性魚類を生んだものと考えられます。

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参考

www.aori.u-tokyo.ac.jp

https://en.wikipedia.org/wiki/Pelagic_fishen.wikipedia.org

地球科学(編集中)


最新版 地球誕生の謎 本当に46億年前?

ダークマターとダークエネルギー(編集中)

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大量絶滅(編集中)

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大量絶滅 - Wikipedia

冥王代〜始生代(原始生代)

シアノバクテリア他の酸素発生型光合成細菌による大量の酸素供給が、在来偏性嫌気性原核生物の多くを大量絶滅させ、併せてもたらされた二酸化炭素・メタン等の温室効果ガスの減少で発生するようになった、スノーボールアースも大量絶滅を起こした。

原生代

シアノバクテリア他の酸素発生型光合成細菌による大量の酸素供給が、在来偏性嫌気性原核生物の多くを大量絶滅させ、併せてもたらされた二酸化炭素・メタン等の温室効果ガスの減少で発生するようになった、スノーボールアースも大量絶滅を起こした。

原生代末

V-C境界と呼ばれ、最近の研究で大量絶滅があったことが判明しつつある。下に述べる古生代末の大量絶滅(P-T境界)と同じく、超大陸の形成と分裂が原因と推定されている事件。ゴンドワナと呼ばれている超大陸が形成・分裂した時期に相当する。超大陸の分裂に際してはスーパープルームが地上まで上昇してきて非常に大規模な火山活動が起こり、地球表面の環境が激変するため、大量絶滅が起こると考えられている。

原生代のエディアカラン紀にはエディアカラ生物群が存在していた。この生物群はオーストラリアのエディアカラで多数の化石が発見されたことから命名されたが、生物体は全て軟組織でできており、体表を保護する硬い骨格を有していなかった。エディアカラ生物群は約5億4500万年前のV-C境界を境にほとんど見つからなくなるが、以後三葉虫のような硬骨格を有する生物が出現する。

カンブリア紀

オルドビス紀

古生代オルドビス紀末(約4億4400万年前)に大量絶滅が発生し、それまで繁栄していた三葉虫、腕足類、ウミリンゴ、サンゴ類、筆石、コノドントの大半が絶滅した。当時生息していた全ての生物種の85%が絶滅したと考えられている。

この時期、大陸は南極域にあり、短い期間であるが大陸氷河が発達した。絶滅は、氷床の発達に伴う海水準の低下時及び氷河の消滅に伴う海水準の上昇時の2回確認されているが、海水準の変動をもたらした環境の変化と大量絶滅との関係は不明である。

2005年、NASAカンザス大学の研究者により、近く(6000光年以内)で起こった超新星爆発によるガンマ線バーストを地球が受けたことが大量絶滅の引き金となった、という説が出されている。

デボン紀後期

古生代デボン紀後期のフラスニアン期とファメニアン期の境に当たるF-F境界(約3億7400万年前)には、ダンクルオステウスなどの板皮類や甲冑魚をはじめとした多くの海生生物が絶滅している。全ての生物種の82%が絶滅したと考えられている。

腕足類や魚類のデータから、高緯度より低緯度の、淡水域より海水域において絶滅率が高いことが判明している。

この時期の環境の変化として、寒冷化と海洋無酸素事変の発生が知られている。酸素及び炭素同位体比のデータは、2度の寒冷化及び有機物の堆積及び大気中の二酸化炭素の減少を示しており、これは、海水準の上昇及び大量絶滅と同時に起こっている。また、海水中のストロンチウム同位体比の変動は、大陸風化の増加(気温の上昇)を示している。ベルギー及び中国南部のF/F境界層から、小天体衝突の証拠となるスフェルールが報告されているものの、大量絶滅との関連はわかっていない。

ペルム紀

古生代後期のペルム紀末、P-T境界(約2億5100万年前)に地球の歴史上最大の大量絶滅がおこった。海生生物のうち最大96%、全ての生物種で見ても90%から95%が絶滅した。すでに絶滅に近い状態まで数を減らしていた三葉虫はこのときに、とどめをさされる形で絶滅した。

三畳紀

中生代三畳紀末(約1億9960万年前)に大量絶滅が起きアンモナイトの多くの種が絶滅してしまった。また、爬虫類や単弓類も大型動物を中心に多くの系統が絶え、当時はまだ比較的小型だった恐竜が以降、急速に発展していく。全ての生物種の76%が絶滅したと考えられている。

絶滅の原因としては、中央大西洋マグマ分布域(Central Atlantic Magmatic Province)における火山活動との関連が有力視されている。

また、絶滅の原因をカナダにあるマニクアガン・クレーターを作り出した隕石の衝突と見る説もある。岐阜県坂祝町にある木曽川の河床と大分県津久見市でこのクレーターが作られた時期である約2億1500万年前の地層から、白金族元素であるオスミウムが通常の20倍から5000倍の濃度で見つかった。白金族元素は地殻にはほとんどないが隕石には豊富に含まれており、隕石の衝突で広範囲にばらまかれたと考えられている。この考え方は、後述する白亜紀末の大量絶滅と共通した考え方である。

白亜紀

三畳紀後期からジュラ紀白亜紀に繁栄していた恐竜は、現生鳥類につながる種を除いて約6550万年前に突如として絶滅してしまった。(ただしアラモサウルスなどのごく一部の属は、これを生き延びていた可能性があることが化石で示唆されている)翼竜、首長竜、モササウルス類、アンモナイトが完全に絶滅したのもこの時期である。全ての生物種の70%が絶滅したと考えられている。

その原因については諸説あるが、現在は小惑星が地球に衝突、発生した火災と衝突時に巻き上げられた塵埃が太陽の光を遮ることで、全地球規模の気温低下を引き起こし、大量絶滅につながったという説(隕石説)が最も有力であり、ユカタン半島で発見されたチクシュルーブ・クレーターがその隕石落下跡と考えられている。

白亜紀とそれにつづく古第三紀の地層の境界は、全世界的に共通して分布する薄い粘土層によって規定される。この粘土層(K-T境界)からは、全世界的に高濃度のイリジウムが検出されている。イリジウムは地表では希少な元素である反面、隕石には多く含まれていることから、K-T境界のイリジウムは地球に衝突した隕石によって全世界にばらまかれたと考えられ、これが隕石説の最初の有力な証拠とされた。後に、同じ層からは、衝撃に伴う高圧環境の発生を示す衝撃石英(Shocked Quartz)やダイヤモンド、大規模な火災が発生したことを示す「すす」も見つかっており、これらの証拠によって、隕石説は検証され補強された(イリジウムに関しては、衝突時の衝撃でめくり上げられた地殻深部由来であると考える説もある)。

この推論に疑問を呈する意見もあるが、いずれも覆すまでには至っていない。疑問の証拠として、恐竜について言えば、絶滅のはるか以前から種の数(個体数ではない)が急速に減少したとされていて、隕石のみに絶滅原因を求めると理由が説明できないことが挙げられていたが、現在では種の数の急速な減少を示す証拠はない。またチクシュルーブ・クレーターはK-T境界線よりもかなり深く(つまり古い時代に)入り込んでおり、隕石が落下した後も恐竜は相当期間にわたって生きていたのではないかという説さえある。

もう1つの疑問として「なぜ多種多様な恐竜だけ小型種を含む全ての種が滅び、似た生態を持っていた鳥類、哺乳類や爬虫類、両生類は絶滅を免れたのか」というものがあるが、現在のところ有効な解釈はない。

同じ白亜紀末にインド亜大陸に大量の溶岩が噴出した痕跡が残されている(デカントラップ)。この大規模な火山活動が大量絶滅につながったとの説(火山説)もある。

過去においては、伝染病、植物の変化、超新星爆発による被曝、磁極の移動による気候変動、原始的な哺乳類による恐竜の卵乱獲説などが提示されたが、それらを支持する有力な証拠は見つかっていない。また、こういった説は恐竜などの地上の生物だけでなく、海中の生物にも広範にわたって起きた、この時期の大規模絶滅を説明できていないものが多い。

現在は隕石説を中心に大規模火山活動などによる地球の内面的な要因が複合的に重なったとする説が主張されている。

2010年、ピーター・シュルツ博士をリーダーとした12ヶ国の地質学・古生物学・地球物理学・惑星科学などの専門家40数人からなるチームは、白亜紀-古第三紀境界堆積物から得られた様々なデータ(層序学、微古生物学、岩石学、地球化学)を元に、衝突説及び火山説についてその妥当性を検討した結果、チクシュルーブ・クレーターを形成した隕石の衝突が白亜紀-古第三紀境界における大量絶滅の主要因であると結論づけた。

完新世

1998年のアメリカ自然史博物館による調査によると、70%の生物学者は、現在、大量絶滅が起こっていると見ている。

例えば、ハーバード大学のE. O. ウィルソンは、人類が引き起こしている生物圏の破壊によって、これから100年間の間に、地球上の半分の種が絶滅するのではないかと予想している。また、国際自然保護連合は「レッドリスト」として、毎年絶滅に瀕している種を発表しているが、こうした調査の多くは大量絶滅が進行していることを示している。

一部の調査には、種の絶滅はもっとゆっくりで、まだ破局的な状態にまで至るには長い時間がかかると予想しているものもある。また、氷河期の最後に多くの巨型動物類が絶滅したことも、完新世の絶滅の一部と考えられることがある。

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生物史年表(編集中)

時期 出来事
46億年前 地球の誕生
39億年前 最後の巨大隕石の落下。5000万年後に生命が出現
38億年前 枕状溶岩。原始の海が誕生
30億~20臆年前 原核生物の微化石
30億年前 シアノバクテリア(原核藍藻類)が酸素を合成開始
21億年前 真核生物
20億年前 葉緑体ミトコンドリアの真核生物との共生開始
19億年前 陸上に存在した鉄で酸化が認められる最古の地層
8億年前 ゲノムの倍化によりヘモグロビン遺伝子とミオグロビン遺伝子の分化
※ミオグロビン:筋肉内で酸素を運ぶ
7億6000万年前 多細胞生物
6億年以上前 脊索動物と節足動物の分化
6億年前 ゲノムの倍化によりαヘモグロビン遺伝子とβヘモグロビン遺伝子の分化。βヘモグロビン遺伝子の遺伝子重複によりγヘモグロビン遺伝子が出現
5億4100万~4億8830万年前 カンブリア紀
約3億年前 乳の出現
リゾチーム遺伝子の出現
約2億~1億4500万年前 ジュラ紀。大型恐竜、裸子植物の反映。後半には被子植物も出現
6500万年前 巨大隕石の落下により恐竜絶滅
約200万年前 インド周辺に牛の祖先が出現
約1万5000年前 オオカミを飼い慣らし犬にした
1万年前 中東でヤギとヒツジが家畜化。その後、牛、豚、馬、ニワトリが家畜化

哺乳類誕生 乳の獲得と進化の謎 (ブルーバックス)

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