地質時代

先カンブリア時代、古生代より古い時代の地球ってどんなの、生物は?

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先カンブリア時代、地球誕生~古生代直前までの時代

先カンブリア時代は、46億年前に地球が誕生してから5億4100万年前(古生代直前)までの時代です。

古生代カンブリア紀よりも先の(古い)時代なので、先カンブリア時代と呼ばれます。

地球誕生から目に見える大きさの生物の誕生までを、簡単にまとめてみました。

地球は46億才、海は44億才

今から46億年前、太陽系を回っていた無数の岩石が衝突を繰り返し、地球が誕生しました。

地球が誕生して2億年後、地球に衝突した隕石や彗星に含まれる水が、地球の熱で水蒸気となり、雲を作り、地球が水で覆われます。海の誕生です。

先カンブリア時代~古生代カンブリア紀頃の化石。
何の化石かわかりますか?。

リップルマーク(波の跡)の化石です。波の流れがあった証拠です。

生命誕生

地球に最初の生命が現れたのは、海が出来てから4億年後、今から約40億年前と言われています。

最初の生命はDNAむき出しの原核生物(げんかくせいぶつ)でした。
乳酸菌や大腸菌などのバクテリア(細菌類)が、原核生物です。

原核生物は10億年かけて真核生物(しんかくせいぶつ)に進化しました。
真核生物はDNAがむき出しではなく、核膜で守られています。
ゾウリムシなどの単細胞生物も、植物や動物も、真核生物です。

真核生物に別の原核生物が入り込み(取り込んだとも・・)、入り込んだ原核生物は、真核生物の細胞内で色々な役割をする小器官となって活動します。
学校の理科で習った『ミトコンドリア』は、エネルギーを作り出す小器官として活動している原核生物です。

やがて細胞同士がくっついて共同生活するようになると、役割分担を行うようになり、細胞の数はさらに増えていきました。

多細胞生物の誕生です。

先カンブリア時代の生物

「先カンブリア時代」は、多様な生物群が現れる前の時代なので、化石の記録が少なく、くわしいことはよく分かっていませんが、生物が少なかったわけではありません。

顕微鏡でみないと分からないような、細菌や藻類しか現れていなかったのです。

30億年前のこのシマシマ化石は、ストロマトライトという岩石の化石。

ストロマトライト自体は生物ではなく岩石。
先カンブリア時代、地球には存在しなかった酸素を作り出した生物、シアノバクテリア(藍藻)の痕跡です。

ストロマトライトは、シアノバクテリア(藍藻:らんそう)が生きていく上で作る岩石のことで、
シアノバクテリアが光合成をするため、砂やゴミを避けて上へ上へと積み重なって伸びつづけると、付着した砂などがどんどん体積してできたのがストロマトライトです。

シアノバクテリアは今も現役で酸素とストロマトライトを作っていて、
オーストラリア西部やグリーンランドの海岸や浅瀬で見ることが出来ます。

オーストラリア、シャークベイのストロマトライト。

酸素とストロマトライトを作成中なう。

地球完全凍結

先カンブリア時代の後期(約6億3000万年前)に、「地球完全凍結」または「スノーボールアース」と呼ばれる、地球の表面すべてが完全に氷河に覆われてしまう事件が起こっています。

完全凍結が起こった理由は、当時の大陸(超大陸ロディニア)にあったと考えられています。

超大陸ロディニアは南極付近にひとかたまりになっていたため、暖かい海流をさえぎり、気温が下がった一因になったとされています。

気温が下がると南極と北極が氷に覆われ、氷が太陽光(熱)を反射することで、さらに気温が下がるという悪循環が、地球完全凍結の原因と言われていますが、はっきりわかっていません。

※メタン(二酸化炭素の数倍の温室効果をもたらすガス)を発生させる細菌が減ったため、メタンの持つ温室効果が弱まり、急激に(地球規模で)気温がさがったとも言われています。

完全凍結は数百万年続いたと推測され、当時生息していた細菌や藻類の多くが死滅したと考えられます。

しかし、火山の地熱で凍っていない温水や、雪解け水などの中で、生き延びた生物もいました。

超大陸ロディニアが分裂を始め大噴火が起こると、熱で氷河が溶け、大量の水蒸気と二酸化炭素が温室効果を起こし、「地球完全凍結」は終わります。

分裂した大陸間に浅い海が広がるようになると、生物は爆発的に増え、バクテリアサイズから目で見えるサイズへと、大型化します。

エディアカラの楽園

先カンブリア時代の末期になると、目に見えるサイズの生物が増えます。
特に、先カンブリア時代末期の5800万年間(約6億年前から古生代カンブリア紀の直前までの約5800万年間)は『エディアカラ紀』と呼ばれ、硬い殻や目を持たない、不思議な生物群が現れます。

エディアカラ紀には食べる食べられる関係(食物連鎖)はまだ無く、捕食動物がいなかったので、硬い殻、トゲ、目、牙などを持った生物はいませんでした。

海底に張り付いたり、突き立ったり、海面を漂ったりするような、頭がどこだか、上下や裏表すら分からないヘンテコな生物ばかりです。

トリブラキディウム ヘラルディカム(Tribrachidium heraldicum)の化石。
トリブラキディウムは、直径5cmほどの海綿の仲間です。
丸を三等分したような造り(120度ごとに同じ造り)をしています。
3回対称とよばれるこのような造りの生物は現在の生物には見つかっていません。

 
 

スプリッギナ フロウンデルシ(Spriggina floundersi)の化石。
体長4cmほど。分類不明。
この時代の生物にしては珍しく、頭部らしい部分がありますが、頭部かどうかわかっていません。
頭部とすれば海底を這っていたかもしれませんが、植物のように海底に突き立っていたと考える研究者もいます。

 
 

カルニオディスクス アルボレウス(Charniodiscus arboreus)
分類不明の生物で、大きいもので高さ1mほど。
下部にある丸い部分を海底に張り付けるか埋めるかして、海底に突き立っていたようです。

 
 
ディッキンソニアの一種(左下の円盤型のスジスジ)。

特徴的な円盤型にスジ模様はディッキンソニア本体の化石だとされていましたが、ディッキンソニアが水底に降りた時にの這い跡であり、本体はナマコのような軟体動物だったらしい・・謎の生物。

ディッキンソニア Dickinsonia サイズ:25cm

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先カンブリア時代は、エディアカラの楽園を最後に終わります。

次の時代は古生代。他の生物を捕食する生物が現れ、食物連鎖が始まります。

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