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2017年3月15日 (水)

大量絶滅は生物進化の加速装置 その1 顕生代(化石が存在する時代)に5回の大量絶滅があった

生命誌ジャーナル記事からの紹介。
「語る科学」 大量絶滅 生物進化の加速装置
(東京大学大学院 総合文化研究科 広域システム科学系 磯崎行雄)
生命誌ジャーナル 2005年春号(生命誌研究館)から
リンク
以下引用・・・・
(1) 5回もあった顕生代の大量絶滅
38億年の生命の歴史の中で、化石として残りやすい硬い殻や骨をもつ生物が一斉に現われたのはほんの5.5億年前。ちょうど三葉虫があらわれた頃だ。そこで、それ以降を生物がいたことが明らかという意味で顕生代と呼び、それ以前の約40億年間に及ぶ化石不毛の先カンブリア時代と区別する。
顕生代はさらに、三葉虫などが繁栄した古生代、恐竜やアンモナイトが栄えた中生代、哺乳類などの新しいタイプの生物が発展した新生代の3つの時代に分けられる。これら3つの時代の間には、地球上のさまざまな環境にくらす多様な生きものが、世界中で、それも短期間のうちに消滅した大きな境界(古生代/中生代境界と中生代/新生代境界)がある。このように陸上の大型動物や植物、また海洋の魚類や各種プランクトンなどが一斉に絶滅することを大量絶滅と呼ぶ。パンダやクジラといった限られた地域の特殊な種の絶滅とは区別されるものだ。顕生代には少なくとも5回の大量絶滅事件が起きたことがわかっているが、それぞれ様子が異なり、原因は共通ではなかったようだ。
恐竜が絶滅した中生代/新生代境界事件の原因が巨大隕石の衝突であったことは皆さんもご存じだろう。衝突クレーターの発見や地層中の特異な元素濃集に加え、衝撃波、津波、山火事などの証拠も確認されている。1990年頃に決着したこの研究は欧米主導で、日本人研究者がほとんど関わらなかったのは残念だ。
 
(2) 古生代/中生代境界に起きた3つの事件
5回のうち最も大きい大量絶滅は古生代ペルム紀末の2.5億年前におきた。三葉虫に古生代型サンゴ、ウミユリ、コケムシなどの海底固着型の生物、さらに有孔虫や放散虫といったプランクトン動物など、古生代の多様な生きものの多くがこの時一斉に絶滅した。陸上でも植物や昆虫類が絶滅し、海に暮らしていた無脊椎動物にいたっては90%近くの種が絶滅した。この規模の絶滅は特別だ。
この背景には、地球規模での環境の変化があったとされるが、その原因はまだよくわかっていない。巨大隕石衝突説もその根拠の大半が疑問視されており、多くの研究者は地球全体の寒冷化による海水準の低下や生息域の減少、海水の組成の変化、大気酸素の減少、二酸化炭素過剰などに注目して、地球内に原因を探っている。
実はこの約2.5億年前頃とは、顕生代を通して一度きりしかおきなかった3つの大事件が同時におきた時なのである。一つは、巨大な超大陸パンゲアが分裂したことである。約3億年前にできた顕生代唯一の超大陸は2.5億年前に分裂して、現在のバラバラな大陸配置になった。二つめは長期間海洋で酸素が欠乏したこと、そして三つめは史上最大規模の大量絶滅そのものである。これらが偶然同時におきたとは考えにくい。3つの事件の間の因果関係を見つけだすことこそ古生代/中生代境界の謎解きにつながると考え研究をすすめている
(3) 酸素欠乏の証拠を日本で発見
古生代/中生代境界の環境変化を知るには、当時、地球表面の70%を覆っていたパンサラ(海洋)に堆積した地層を調べる必要がある。しかし、海洋中央部の深海に堆積した地層はプレートに運ばれ、やがて海溝へと沈み込むので、現存最古のプレートでさえ2億年前のものという状況である。大量絶滅当時の海洋プレートは地表にはない。
ところが、海洋プレートが沈み込む際にプレートの上面の一部が剥ぎ取られて、大陸側にくっついて残ることがある。大陸側に残った部分の中に、2.5億年前の古生代/中生代境界頃の深海堆積物があることが世界で初めて西日本から見つかった。古生代/中生代境界当時の海洋の中央部の深海で堆積したチャート層はその境界を挟んだ約2000万年間にわたって、海洋に酸素が不足していたことを記録していた。このチャート層は世界中の海洋底の代表層なので、酸素欠乏は全地球規模でおきたと考えられる。私はこの長期イベントを超酸素欠乏事件と名付けた。現在の海洋では、深海水と表層水とがたえず対流によってかき混ぜられているので、光が届かない深海であっても酸素は十分に溶けている。
・・・・引用続く


村田貞雄

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