６．生命の誕生・進化・終焉（続）

生命の誕生・進化・終焉（続）

・生命の進化ー地球46億年の歴史と生命進化のストーリー

 

・初めての生命は海の中で生まれた？という説

海は44億年前に誕生したと考えられている。高温でドロドロだった表面が2億年かけて冷え、水が存在できるまでになった。しかし海は44億年間ずっと存在していたわけではなく、この頃、大きさ数キロメートルほどの天体「微惑星」が頻繁に地球に衝突しており、その衝撃で海が何度も蒸発したと考えられている。その後、海が安定して存在できるようなった38億年前頃、ついに生命が海の中で誕生した。
 地球で初めての生物は、現在の深海底で熱水を吹き出す「熱水噴出孔」のような場所で誕生したのではないかと考えられている。その姿は１つの細胞しか持たない単純な微生物である。魚類のように多くの細胞を持つ生物が誕生するのは、それよりも10億年以上後のことである。

時を経て5億4000万年前「カンブリア紀」になると、生物は海の中で目覚ましい進化をとげ、現在いる動物の体の基本的な構造を持つ動物も誕生した。爆発的にさまざまな種が生まれ進化したことから、「カンブリア紀の生命大爆発」と呼ばれている。多様化した三葉虫やアンモナイトなどの生物は、その後も進化し続け、海の中で大繁栄した。しかし、この時点で生物はまだ海の中にしかいなかった。

・生物がついに陸上に、

「シルル紀」（4億3500万年前～4億1000万年前）から「デボン紀」（4億1000万年前～3億5500万年前）にかけて植物、そして節足動物、両生類が海から陸に上がり、陸上生活を始めたと考えられている。
私たちは当たり前のように陸上で生きているが、それは２つ、とても大切な条件がそろって初めて実現する。
大切な条件の１つ目は、オゾン層の形成である。現在の大気には20パーセントの酸素が含まれているが、誕生したばかりの地球には酸素はほとんどなかった。24億4000万年前に「シアノバクテリア」という、光合成をするバクテリアが海の中で誕生し、せっせと酸素を作り出したことで大気中の酸素の割合が増えていった。さらに大気中の酸素からオゾン層が作られ、太陽から降り注ぐ有害な紫外線がシャットアウトされるようになった。
もうひとつの条件は、宇宙から降り注ぐ有害な宇宙線や太陽風から守られていることである。これらをじかに浴びると、体を作るタンパク質がたちまちに破壊されて生物ほとんど全てが死んでしまう。地球の内部には「核」という、鉄でできた部分がある。核の鉄が対流するため、地球は巨大な磁石になっている。この巨大な磁石が作り出す磁場が、宇宙線や太陽風を避けるシールドとなっている。
もしこれら大気や磁場のシールドがなければ、紫外線や宇宙線、太陽風が直撃し、生物は地上に進出できなかった。
3億5000万年前になると、酸素の濃度は現在よりも高くなり、地上には大森林が作られた。昆虫が繁栄し、羽を広げた大きさが70センチメートルにもなるトンボもいたと考えられている。

・繰り返された絶滅と進化

こうして地上に進出した生物たちは、さらに進化をとげて現在に至るが、生命の歴史である38億年間の道のりは大変過酷なものである。例えば、地球が丸ごと凍ってしまう「スノーボールアース」は３度も起こったことが分かっている。この時、赤道付近だけでなく海の中も深さ2000メートルまで氷に覆われ、多くの生物種が絶滅したと考えられている。

ほかにも、「海洋無酸素事変（」とよばれる出来事が、古生代や中生代に繰り返し起こった。その中でも最も大規模だったといわれるのが、２億5100万年前のものである。地球全体が酸欠状態になり、海では数千万年間にもわたって無酸素状態が続き地球上の68パーセント、海の生物は96パーセントの種が絶滅したとされている。6600万年前のジュラ紀の終わりに起きた、隕石衝突による恐竜絶滅は有名であるが、海洋無酸素事変は、それよりもずっと大規模に生物が死滅した事件であった。
哺乳類が誕生したのは6600万年以降、人類が誕生したのは、ほんの20万年前である。

（文　田端萌子＆国立研究開発法人海洋研究開発機構（JAMSTEC：Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology）

 

・生命の大絶滅

太陽系に地球が誕生したのが46億年前,幸運な環境のおかげで地球上に最初の生命が誕生したのが40億年前といわれている。地球史のなかでも最近の5億4500万年は、生物活動の記録が多く残されているため「顕生代」と呼ばれる。この間、生物種の大半が絶滅に追い込まれた“大量絶滅”が5回起きた。地球環境が激変するなか、生命はあらゆる可能性を試みながら進化を続けてきた。