古生代とは何だったのか、その分け方や特徴を解説します。また、その気候、動植物。
古生代とは何ですか?
古生代は、5 億 4,000 万年前に始まり、現在まで続く顕生代の最初の時代です。 「無脊椎動物の時代」としても知られています。古生代は5 億 4,000 万年前に始まり、2 億 4,800 万年前に終わり、この時代の最後の二畳紀が終わりました。それは約2億9,200万年続きました。
古生代には、特に海で生物が大繁殖しました。軟体動物、海洋節足動物（三葉虫、甲殻類、石灰質海綿動物、腕足類、棘皮動物など）および装甲魚類がこの段階で出現し、拡大しました。
この偉大な動植物の生物多様性は、当時の生命にとって重大な出来事であった二畳紀から三畳紀の大絶滅の結果として、時代の終わりに向けて実質的に完全に消滅します。
古生代という用語は、ギリシャ語のpalaio (「古い」) とzoe (「生命の形態」、「動物」) から来ており、「古代の生命の形態」を意味します。
- 参照:地質時代
古生代区分
古生代は伝統的に 6 つの地質時代に分けられます。
- カンブリア紀。最も古いものは、5 億 4,000 万年前の時代とともに始まり、4 億 9,000 万年前に終わりました。
- オルドビス紀。それは4億9,000万年前に始まり、4億4,300万年前に終わりました。
- シルル紀。それは4億4,300万年前に始まり、4億1,700万年前に終わりました。
- デボン紀。それは4億1,700万年前に始まり、3億5,400万年前に終わりました。
- 石炭紀。それは3億5,400万年前に始まり、2億9,000万年前に終わりました。
- ペルム紀。この時代の最後の期間は 2 億 9,000 万年前に始まり、2 億 4,800 万年前に終わりました。
古生代の地質
古生代の地質構成は、今日の世界の地質構成とは大きく異なっていました。この時代は先カンブリア時代の終わり、超大陸パノティアの崩壊から始まります。この断片化により、ローレンシア大陸、バルティカ大陸、シベリア大陸、カザフスタニア大陸、ゴンドワナ大陸が形成されました。
「カンブリア氷河期」として知られる氷河期の後、海面が上昇し、大陸の多くの地域が水に浸かり、広範囲にわたる内海が形成されました。
さらに、古生代を通して、大陸は徐々に移動し、結合しました。このように、ペルム紀の時代の終わりに向けて、大陸は結合して超大陸パンゲアを形成しました。これは地球の中心にある統一された大陸の塊であり、パンサラッサと呼ばれる大きな海に囲まれています。
古生代の気候
古生代は、先カンブリア紀後期の大極低温氷河期の後に始まりました。初期のこの時代は、比較的温暖で湿潤な気候が特徴でした。したがって、地球の気温が上昇したことにより、海洋が拡大し、海洋生物が原始的な多細胞形態に多様化することが可能になりました。
オルドビス紀が進むにつれて、地球の温度は徐々に低下し始め、その結果、極地では氷河が拡大しました。
古生代の気候における最も重要な瞬間の 1 つは、デボン紀に起こりました。約 3 億 7,000 万年前、地球は「デボン紀後期氷河期」として知られる大規模な氷河期を経験しました。この現象の間、氷塊が進行し、地球の気温が大幅に低下しました。
石炭紀の始まりとともに、気候条件が再び変化し、気温が再び上昇しました。この時期は、亜熱帯の気候条件、高温、高湿度によって特徴づけられました。したがって、この気候は広大な森林とジャングルの形成に好都合であり、後に重要な石炭鉱床が生じました。
古生代の気候は、地球の歴史の中で最も壊滅的な絶滅の一つで最高潮に達し、中生代への移行を示しました。約 2 億 5,200 万年前のペルム紀から三畳紀の大量絶滅により、当時のほとんどすべての生物が消滅しました。
ある仮説では、火山から放出された灰が太陽光線を通過させなかった可能性があるため、当時の顕著な火山活動により気温が大幅に低下したと主張しています。このように、光と熱の欠如がこの大規模絶滅の原因の一つであった可能性があると考えられています。
古生代の植物
古生代の初めには、生物は海に限定されていました。したがって、主な植物相は植物プランクトン、藻類、海綿動物、光合成細菌で構成されていました。しかし、時代を通じてそれは非常に多様化し、シルル紀には最初の植物が現れました。これらは、現代の植物のように土壌から水や栄養素を吸い上げて枝を通して分配する維管束機能を持たず、そのためサイズが小さかったと考えられています。
その後、デボン紀には、環境に適応した陸上植物と最初の樹木や低木であるシダが出現し始め、古生代の終わりに向けて、特に石炭紀にはすでに森林の広がりが大陸で見られました。最初の現代の植物（針葉樹）は、時代の終わりに向かって出現します。
カンブリア紀の爆発
「カンブリア爆発」としても知られるカンブリア進化の放射は、約 5 億 4,100 万年前のカンブリア紀に起こった生命の大規模かつ突然の多様化です。このとき、現代の生命体の原始的な祖先が数多く出現しました。これらの生物は、複雑な多細胞生命体の最初の形態でした。
カンブリア爆発の正確な原因は不明であり、その説明は今日でも議論の余地があります。大気中の酸素の豊富さ、瞬間的な地質学的再構成、生態学的競争に関連するさまざまな理論があります。
炭化水素の生成
石炭紀には、大規模な鉱石炭鉱床が形成され、後に産業革命中に人類がエネルギー源として利用することになりました。
これらの資源の起源は、この時期の植物の膨大な増殖にあります。植物が枯れると、その残骸が蓄積し、完全には分解されなかった植物物質の層が形成されました。時間が経つにつれて、堆積によって生じる圧力と熱により、これらの層が石炭に変化しました。したがって、何百万年もかけて、植物物質は徐々に炭素堆積物に変わりました。
古生代の動物相
古生代の初めの動物相は、「ベンディアン」または「エディアカラ」動物相の名前とともに知られる、いくつかの多細胞海洋種に縮小されました。カンブリア爆発の後、動物の多様性は大幅に増加しました。
このとき、三葉虫や古細菌などの存在が現れ、さらに後に進化する複雑な種をすでに発表していた生命体も現れました。オルドビス紀には、海洋無脊椎動物が最も豊富な生物形態であり、後に魚が引き継ぎ、デボン紀には多様化しました。
大陸表面に動物相が出現したのは古生代中期です。当初、それは節足動物などの無脊椎動物で構成されていましたが、デボン紀の終わりに最初の四足動物が出現し、見た目は多かれ少なかれ爬虫類であり、非常に多様な形状（体長10センチメートルから5メートルの間）でした。
この陸地への移行期に特に重要な種はシーラカンス(シーラカンティモルファ)で、デボン紀に出現し、1938 年に南アフリカで標本が捕獲されるまで絶滅したと考えられていました。この魚の発見は、何百万年も前の動物相を知り、研究することを可能にしたので、生物学の画期的な出来事でした。シーラカンスはヒレを使って水中から体を押し出した可能性があると考えられており、これによりシーラカンスは当時海洋の外に生息した最初の種の1つとなった可能性がある。
ペルム紀から三畳紀にかけての大量絶滅
古生代最後の出来事は「ペルム紀から三畳紀にかけての大量絶滅」として知られています。これは地球史上最大の種の絶滅事件です。中生代への移行期には、生命の大部分が消滅した。この結果、捕食者がいないため、新しい形態の生命が空の生態的地位を利用して増殖することができました。
このような大量絶滅の正確な原因は不明ですが、さまざまな仮説が提案されています。
- 火山活動によって発生する硫黄や二酸化炭素などのガスによる大気の汚染。
- 小惑星の衝突。当時の動植物に重大な影響を及ぼした可能性があります。
- 酸素の減少による嫌気性細菌の増殖により、海水中に硫化水素（強力な有毒物質）が放出されます。
- 期間の終わりに向けて火山活動が大幅に増加し、大量の火山灰が大気中に放出され、空が暗くなり、気温が低下し、光合成活動が低下した可能性があります。これにより、二酸化炭素の量が増加し、酸素が減少する可能性があります。
参考文献
- アストロミア。 (SF)。古生代：カンブリア紀、オルドビス紀、シルル紀。
- ナショナルジオグラフィック。 （2010年）。石炭紀。
- ナショナルジオグラフィック。 （2022年）。ペルム紀。
- Tarbuck, E. および Lutgens, F. (2005)。地球科学。物理地質学の入門。ピアソン教育。
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