地球46億年の歴史と生命の誕生

2022-10-01 投稿: 植田 振一郎

古往今来(こおうこんらい)
→ 昔から今まで。

昔から今までといっても、そもそも地球という惑星ができなければ、そんな概念すら生まれなかったわけだ。

とまあ、ちょっと壮大な書き出しにしてみよう。

それから、地球が生まれたとしても、生命が誕生しなければ、同じく昔から今までという概念はなかったはずだ。

地球は、直径1万2,756km、太陽に3番目に近い惑星で、太陽系の中では唯一生きものがいる星だ。

地球は他の惑星と違って生物が誕生し、生物が生きていくために必要な酸素をふくむ大気や水がある。

また、気候も生物が暮らすのに都合がよく、地球上には約870万種の生物がいると推定されている。

このような環境は地球が誕生してから長い年月をかけてできたものだということは周知の事実だろう。

ということで、地球の誕生とその歴史を深堀りしていこう。

地球が誕生した46億年前

地球は今から約46億年前、小さな惑星同士がぶつかり、だんだん大きくなって誕生した。

誕生したばかりの地球には、さらに他の天体がぶつかり、それらの天体が含んでいた水蒸気や二酸化炭素でできた原始大気に包まれていた。

さらに天体がぶつかると、原始大気の温室効果や衝突のエネルギーで地球の温度は1000℃以上になり、地表はマグマオーシャンというマグマの海に覆われた。

マグマオーシャンの内部では、重い鉄の成分が中心に沈み、それより軽い岩石成分が表面へと移動した。

現在の地球の内部は、地表から地殻、マントル、核という層にわかれているが、マグマオーシャンの内部に沈んだ鉄が核に、表面へ移動した岩石成分がマントルになったと考えられている。

その後、次第に他の天体の衝突が減り原始大気の水蒸気が冷えると、マグマの海だった表面が固まり始めて岩石の大地である地殻ができた。

さらに地球が冷えると、水蒸気が雨になって何年もの間降り続くと、海ができた。

それが、約44億〜40億年前のことだ。

海の誕生がもたらした生命

上述したとおり、海は約44億〜40億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ことになる。

ところが、海は約44億年間ずっと存在していたわけではない。

この頃はまだ大きさ数キロメートルの天体である、微惑星が頻繁に地球に衝突していて、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約38億〜35億年前頃、ついに生命が海の中で誕生した。

地球最初の生命の姿は1つの細胞しか持たない単純な細菌だった。

そして、最近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。

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になる。

細菌の話に戻ると、細菌は単純な構造の単細胞生物だったが、約27億〜19億年前になると変化が訪れる。

らん藻類のシアノバクテリアが大量に出現し、太陽の光と二酸化炭素を使って光合成を行い、酸素をつくるようになるのである。

現在の地球には、酸素を含む大気があるのは当たり前だが、この頃からつくり始められているのだ。

また、大気の上の方には、酸素からできたオゾン層があり、太陽から届く有害な紫外線を遮っている。

紫外線がそのまま地表まで届くと生物は生きていけないことは、多くの人が知っているはずだ。

地球に生物が存在するようになったのは、当然だが、酸素がつくられたおかげといえる。

やがてシアノバクテリアは、砂やどろなどと重なってドームのような形のストロマトライトに成長し、さらに大量の酸素をつくった。

この時代の地層からは、藍藻のストロマトライトの化石が大量に見つかっている。

それから、約19億年前になると、地球内部で大規模なマントルの上昇が始まり、地殻に無数の割れ目をつくって火山活動などを起こし、地球上に最初の超大陸ヌーナができた。

さらに時を経て5億4000万年前の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遂げると、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。

爆発的に様々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ると、海の中で大繁栄するのである。

海から陸へ

最初の生命が誕生してから約30億年後の5億4300万〜4億9000万年前のカンブリア紀に入ると、様々な種類の生物が現れたことは上述したとおりだ。

現在の昆虫類や貝類など、背骨を持たない無脊椎動物の祖先は、ほとんどがこの時代に誕生している。

それから、4億4300万〜4億1700万年前のシルル紀になると、コケ類などが水辺に進出した。

さらに4億1700万〜3億5400万年前のデボン紀末期には陸上ではシダ植物などが森林をつくり、両生類や昆虫類も暮らすようになった。

こうして、生物が進化している間に、大陸も大きく変化していった。

現在の地球には、ユーラシア、アフリカ、北アメリカ、南アメリカ、オーストラリア、南極大陸の6つの大陸があるが、これらはもともと1つの大きな大陸だった。

地球の表面はプレートという厚さ約100kmの岩盤十数枚に覆われていて、大陸や海はその上にある。

プレートは毎年数センチメートルずつ移動しており、そのために大陸は約4億年ごとにわかれたりくっついたりをくり返している

現在の6つの大陸は、2億9000万〜2億4800万年前のペルム紀にできた、超大陸パンゲアが長い年月をかけて形や位置を変化させてできたものだ。

絶滅をくり返してきた生物

地球では様々な種類の生物が進化を続けてきた。

その一方で、過去に何度か生物の大量絶滅も起こっている。

2億9000万〜2億4800万年前のペルム紀末には海の生物の90%、陸上の生物の70%の種類が短い間に絶滅したと考えられている。

このような大量絶滅は、過去に5回あったことがわかっているが、ペルム紀の大量絶滅が史上最大といわれている。

今から2億4800万〜2億6000万年前の三畳紀には、みなさんご存知の恐竜が現れる。

恐竜は、体の真下に足が伸びていて、他のは虫類より速く走れることから陸上生活に合い、地球の王者だった。

ところが、約6500万年前の白亜紀末に姿を消してしまったのは有名な話だ。

巨大隕石の衝突や環境の変化が原因といわれるが、実際のところその理由は明確ではない。

恐竜がいなくなった後の地球には、白亜紀末の大絶滅を生きのびた小型ほ乳類や鳥類などが栄えた。

その中には、大型化する生物もいた。

この時代には、パキケトゥスというクジラの祖先が、現在のカワウソのように水辺で生活していたと考えられている。

また、約700万~600万年前には、2本の足で歩く人類の祖先であるサヘラントロプス・チャデンシスも現れている。

約180万年前になると、大陸もほぼ現在と同じ姿になる。

約30万年前、わたしたちの直接の祖先であるホモ・サピエンスがアフリカに現れると、やがて世界各地に拡がったという歴史だ。

まとめ

もし地球の46億年の歴史を1年間におきかえて考えると、人類誕生は12月31日の午後11時37分となる。

また、あなたが46億円を持っていると想像してみて欲しい。

その中から20万円を使うとなると、大した金額ではないとなるだろう。

つまり、人類の歴史は地球史の中では本当に若いのである。

それから、地球の生物は最近の6億年間では少なくとも5回、大規模な絶滅を経験しているという事実も知っておくといいだろう。

なにが言いたいのかというと、私たち人類を含む現在の地球に生きる生物種は、絶妙な奇跡のもとに存在しているということだ。

あなたの人生は、地球の46億年の歴史に比べると、ほんの僅かな誤差でしかないと考えたら、なんでもできそうな気がしないだろうか。

 

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