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カンブリア紀大爆発のトリガーとなった大事件
先カンブリア時代と古生代カンブリア紀との境界は今から5億4200万年前とされています。カンブリア紀になると、多細胞生物は多様な進化をとげ、いわゆる「カンブリア紀の大爆発」がおこりました。カンブリア紀大爆発の特徴の1つは、生物が殻や骨格をもつ進化の道筋が開けたことです。また、高度な視覚をもつ生物が登場し、捕食者と非捕食者の関係が生じました。捕食者はより強大になり、非捕食者は身を守る仕組みを発達させる「軍拡競争」の時代がはじまったわけです。三葉虫はこの時代の代表的な生物です。

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カンブリア紀大爆発というこの生命進化上の大イベントと、カンブリア紀とその前の時代の地層との間にみられる「大不整合」を関連づける論文が、『ネイチャー』誌の4月19日号に掲載されています。

大不整合は世界各地でみられ、先カンブリア時代の大陸でつくられた岩石層の上に、カンブリア紀に浅い海で堆積したとみられる層が乗っています。アメリカのグランドキャニオンなどでは地上に露出しています。下の写真では、断崖の一番下、コロラド川が流れる地層のすぐ上のあたりに大不整合が存在しています。

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アメリカ、ウィスコンシン大学の Shanan Peters とポモナ・カレッジの Robert Gaines は、北アメリカ大陸830か所の大不整合の地層から採取した2万点以上の岩石サンプルを分析し、この時代に何が起こったのかを調べました。すると、大不整合が形成された時代、大陸の周辺部では海進と海退がくり返され、海の化学環境が激変したことがわかりました。大陸性の地殻が浸食されて、カルシウム、鉄、カリウム、ケイ素などの成分が大量に海に流れこんだからです。その結果、生物はリン酸カルシウムの骨格や炭酸カルシウムの殻をつくったり、放散虫が骨格となる二酸化ケイ素を取りこむことができるようになったのではないかと、二人は推察しています。

カンブリア紀の大爆発がなぜ起こったのか、生物が殻や骨格をもつようになったのはなぜかなど、この時代に関する疑問はたくさんありますが、まだよくわかっていません。海水の化学成分の激変がそのトリガーになったという今回の論文は、きわめて興味深いものです。

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