石炭紀とは何なのか、どのように区分され、気候はどのようなものだったのかを説明します。また、その特徴、動植物は何ですか。
石炭紀とは何ですか?
古生代の最後から２番目の時期は石炭紀として知られています。約 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。そのため、6,400 万年続いたのです。これは古生代の第 5 期であり、デボン紀の後、ペルム紀の前であり、最も長い期間でもあります。さらに、それは地球の地質学的歴史の中で最も地殻変動が活発な時期の 1 つでした。
石炭紀には、地球上の生命にとって重要な多くの気候変動が発生しました。この時期には、森林が出現して拡大し、最初の脊椎動物や昆虫が繁殖します。石炭紀の特徴は、一部の植物や昆虫がその大きさに達したことです。これは、その期間中に酸素を大量に利用できるため、植物や昆虫は巨大に発達し、成長することができたからです。
石炭紀という名前は、ラテン語のカルボ（「石炭」）とフェロ（「運搬人」）に由来し、1822 年に英国の地質学者ウィリアム・コニーベアとウィリアム・フィリップスによって付けられました。これは、この地域で膨大な量の石炭が生産されたためです。地球上の鉱物炭の時代。
- 「白亜紀」も参照
石炭紀の特徴
石炭紀の主な特徴は次のとおりです。
- 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。
- それはミシシッピアンとペンシルバニアの 2 つのサブピリオドに分かれています。
- 植物が豊富に生えていました。
- 酸素の利用可能性は今日よりもはるかに高かった。
- 植物の化石化により巨大な炭素堆積物が形成され、これがこの時代の名前の由来となっています。
- 主に高温多湿な気候でした。
- 植物や昆虫は巨大なサイズに達しました。
- この時代、パンゲアはゴンドワナ大陸とローラシア大陸の 2 つの亜大陸で構成されていました。
石炭紀の区分
石炭紀は 2 つの亜時代に分かれています。
- ミシシッピ州亜時代。それは3億5,400万年前に始まり、約3億2,300万年前に終わりました。比較的温暖で湿潤な気候が特徴です。この亜時代には、海が大陸の広い表面を覆いました。さらに、湿地帯の森林が形成され、植物物質が大量に蓄積され、後に重要な石炭鉱床となりました。
- ペンシルバニア準州。それは3億2,300万年前に始まり、約2億9,000万年前に終わりました。温暖な気候が続いたことが特徴で、そのおかげで大規模な植生が発達し、動物相が多様化しました。さらに、それは石炭紀の名前の由来となっている大規模な石炭鉱床が形成された亜時代です。
石炭紀の地質
石炭紀には、大陸が結合し始め、パンゲアと呼ばれる超大陸が形成され始めました。このプレートの動きは、大きな地震動の発生だけでなく、地殻、特に火山や山の形成にも重要な影響を及ぼしました。
この時期の後半に、パンゲア大陸は再び 2 つの亜大陸に分離し始めます。南に流れるゴンドワナ大陸と、赤道直下にあるローラシア大陸です。
石炭紀の気候
石炭紀の主な気候は高温多湿でした。これは主に、超大陸パンゲアの大部分がこの惑星の赤道近くに位置しており、そのため高温と高湿度が可能だったという事実によるものです。このようにして、湿潤な森林や湿地が広範囲に形成される可能性があります。
パンゲア大陸 (ゴンドワナと呼ばれる亜大陸) の一部が南方へ、より低い温度の地域へ漂流し始めたため、石炭紀には寒冷期と氷河期もあったという証拠があります。これらの氷河作用は、後の時代に起こる氷河ほど激しくはありませんでしたが、証拠は氷河堆積物や氷河の谷の形で残りました。
ローラシアと呼ばれるもう 1 つの亜大陸は赤道緯度に留まったため、温暖湿潤な気候を持つ広大な森林が形成され続けました。
石炭紀の動植物
石炭紀ほど植物が急増した地質時代は他にありません。大規模な炭素堆積物の中でこれらの植物が化石化することが、この時代の名前の由来となっています。
これらの植物の中で、大型の樹枝状種子シダ、樹木、その他の種はペルム紀まで繁栄しましたが、ペルム紀には草食動物の増加により植物相の拡大を制御することが可能になりました。石炭紀には菌類を食べる動物があまりいなかったため、菌類も大きく多様化しました。
一方、石炭紀の動物相は多様でした。海には棘皮動物、腕足動物、海綿動物、三葉虫などの無脊椎動物が豊富に生息していました。大きな捕食者は魚とコンドリッチ類（サメ科）でした。最初の両生類も出現し、その多くは魚の特徴を残しながらも水から呼吸することができました。
広大な石炭埋蔵量
石炭紀の地球には、膨大な種類の植物相が生息する広大な湿地林が存在していました。これらの植物は暖かく湿った環境で生育しましたが、それらを分解する微生物や酵素が不足していたため、湿地や沼地には有機物の蓄積が膨大になりました。
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。このようにして、何百万年にもわたる堆積によって生じる圧力と熱により、植物物質は徐々に炭素の大きな堆積物に変化しました。
これらの鉱床は後の貴重な資源となり、産業革命や現代社会の形成に重要な役割を果たしました。これらの地層から抽出された石炭は、19 世紀後半から 20 世紀初頭にかけて、産業機械、電力生産、輸送に動力を供給するエネルギー源として使用されました。
大気の過酸素化
石炭紀には、温暖な気候と高い湿度により、植物の生息数が大幅に増加しました。植物による光合成活動の結果、大気中の酸素の量は大幅に増加し、その割合は35％に達しました（これは現在の濃度21％よりもはるかに高いです）。
この大量の酸素により、動物、特に節足動物の呼吸器系が周囲の豊富な酸素に直接依存する動物の増殖が可能になりました。
この過酸素化のおかげで海洋も変化しました。高い酸素レベルは海洋生態系の生産性と生物の多様化に有利に働きました。
大気中に酸素が豊富にあったため、石炭紀の植物や昆虫は巨大なサイズになりました。特徴的な植物であるメデュローサには卵ほどの大きさの種子がありました。体長1メートル半以上のトンボや体長1メートルのサソリの化石も見つかった。
参考文献
- ナショナルジオグラフィック。 （2010年）。石炭紀。
- マサチューセッツ州サバデル（2022年）。石炭紀: 巨大な植物と昆虫の時代。とても興味深いです。