質問: およそ5億4000万年前に起こったとされる、アノマロカリスなど多様化した生物が一気に出現した現象のことを何というでしょう?
回答: カンブリア爆発

タイトル: アノマロカリス
これは当時において甲殻類のコノハエビ類の胴部と考えられ、1892年にカナダの古生物学者ジョセフ・フレデリック・ホワイティーブス(Joseph Frederick Whiteaves)の記載(Whiteaves 1892)で内突起を付属肢、肢節を体節、先端部分を尾節と解釈され、それらがコノハエビ類として異様であること因んで「アノマロカリス・カナデンシス」(Anomalocaris canadensis)という学名を与えられた。

タイトル: 顕生代
多細胞生物の最初の明瞭な化石として有名なのが1998年中国南部のドウシャントゥオ層上部の燐灰石中から見つかった多細胞動物の胚化石で、その最も初期のものの年代値は約6億3250万年前とされる。年代分析によれば多細胞生物が見つかったドウシャントゥオ層の直前に、地球全体が赤道部まで氷河に覆われ凍結したスノーボールアース時代があった。すなわち「スノーボールアース」期間が終わった直後に多細胞生物の繁栄が始まった可能性が高いと考えられる。初期の多細胞生物はエディアカラ生物群に代表される硬骨格を待たない生物であり、活動範囲も固着生活または海底表面を這う生活であった(生物の這った痕や足跡の化石は生痕化石とされ、生物活動の重要な証拠とされる。)。ところがある時期に一斉に多数の多細胞生物が硬い殻を持つようになり、海底に穴を掘ってもぐるようになった。これが顕生代の始まりであるカンブリア紀である。

タイトル: アメーボゾア
5億年前(新原生代)の海洋環境由来の岩石から見付かっている。そこでアメーボゾアはもともと海洋で生まれ、後に植物と共に陸上へ進出したという仮説がある。一方、分子系統解析に基づく分岐年代推定によれば、アメーボゾア全体の分岐年代は10-12億年前、動菌類(変形菌+タマホコリカビ目)の分岐年代が6-10億年前、タマホコリカビ目が3-7億年前、ナベカムリ目が2.5-5.2億年前となった。ほぼ陸上からしか見出されない動菌類の分岐年代が6-10億年前という推定は、オルドビス紀(4.65億年前)の陸上植物の進出よりかなり先行している。したがって、アメーボゾアの陸上進出は植物よりも早く土壌の形成に寄与したが、その後陸上生態系が充実するとともにアメーボゾアの多様化も進んだと解釈される。

タイトル: アノマロカリス
バージェス頁岩をはじめとして、アノマロカリスの化石標本は、北アメリカ(カナダとアメリカ)、中国、オーストラリアにおけるカンブリア紀のラーゲルシュテッテン(保存状態の良い化石を産する堆積累層)で発見されており、次の通りに列挙できる。特にカナダの堆積累層に分布するラディオドンタ類の中で、本属の A. canadensis はフルディアの種の次に普遍的で、数十点ほどの化石標本が発見される。これにより、アノマロカリスは熱帯から亜熱帯の海域にかけて、時代・地域・環境的に幅広く分布したことが示される。上記の他にも、"Anomalocaris" briggsi(Emu Bay Shale, オーストラリアカンガルー島)、Anomalocaris sp.

タイトル: 動物
この少し前の約5億6000万年前から約5億5000億年前のエディアカラ生物群の中にも硬組織を持つコロナコリナ Coronacollina aculaが見つかっている。古生代カンブリア紀初期 (Nemakyt-Daldynian)、約5億4200万年前には珪酸塩や炭酸塩、リン酸塩からなる骨片(硬組織)をもつ微小有殻化石群 (SSFs, Small Shelly Fossils) が見られる。化石に残る硬組織を獲得し、急速に多様な動物が出現したため、「カンブリア爆発」(カンブリア大爆発)と呼ばれる。海綿動物、軟体動物、腕足動物、節足動物、棘皮動物、環形動物、脊索動物など、現在の動物門のほとんどをしめる30余りの動物門が化石記録に残っている。

タイトル: アノマロカリス科
アノマロカリス科(Anomalocarididae)は、ラディオドンタ類の節足動物を大きく分けた分類群(科)の一つ。約5億年前のカンブリア紀に生息したアノマロカリスなどが分類され、長い触手様の前部付属肢をもつ種類が含まれる。本科はアノマロカリス類(anomalocaridid)と総称されるが、かつてラディオドンタ類の全ての構成種を含んだため、これらの呼称は一時期では本科の構成種のみ(狭義のアノマロカリス類)ならず、ラディオドンタ類全般の別名でもあった(広義のアノマロカリス類、後述)。

タイトル: エディアカラ生物群
エディアカラ生物群は、約6億 - 5億5千万年前の先カンブリア時代の生物の化石と推定されている。同様の化石はカナダのニューファンドランド島やロシアの白海沿岸などでも発見されている。多くの動物とされる生物化石が出るが、いずれも殻や骨格がなく、柔組織だけで出来ている。本来、硬い骨格をもたない生物は、化石として保存されることが稀であるが、エディアカラ生物群ではこのような生物が数多く見られる。これは泥流などによって、海底に生息していた生物が一瞬にして土砂中に封じ込められたためと考えられている。また、柔らかなマット状になった微生物の集合体の上を大きな生物が移動した痕跡らしきものも確認されている。この生物群には、クラゲ状の「ネミアナ」、楕円形をしたパンケーキ状の「ディッキンソニア」をはじめ、直径数十cmにもおよぶ多種多様な軟体性の生物が見られ、地球最古の多細胞生物ではないかと考えられている。

タイトル: 進化
生物は不変のものではなく、共通祖先から長大な年月の間に次第に変化して現生の複雑で多様な生物が生じたということが、膨大な証拠から分かっている。進化論は、チャールズ・ダーウィンなど複数の博物学者が動物や植物の分類学的な洞察から導きだした仮説から始まった。現在の自然科学ではこの説を裏付ける証拠が、形態学、遺伝学、比較発生学、分子生物学などさまざまな分野から提出されており、進化はほぼ確実に起こってきた事実である、と生物学者・科学者からは認められている。進化をはっきりと示す化石証拠はダーウィンの時代には乏しかったが、現在では豊富に存在する。まず全体的なパターンとして、単純で祖先的と思われる生物は古い地層からも見つかるが、複雑で現生種に似た生物は新しい地層からしか見つからない。化石証拠の豊富な生物については、化石を年代順に並べることで、特定の系統の進化を復元することもできる。

タイトル: エディアカリア
エディアカリアとは、原生代末期(約5.9億年前、エディアカラ紀)に生息した、イソギンチャクの一種ではないかと考えられている生物。

タイトル: カンブリア爆発
しかし、その後の研究で先カンブリア時代の化石が次第に発見され、カンブリア紀の化石産地も新たに調査が行われた結果、謎はさらに深まってきた。先カンブリア時代の化石からはその時代に様々な大型生物がいた。しかし、エディアカラ生物群に見るように、それらが必ずしも先祖的多細胞動物には見えないことが判明した。それらを現在の生物とはまったく異なる系統のものと考える説すらあり、仮にそれらを現在の動物につながるものと見なしたにせよ、カンブリア紀の多様性とは似つかないものである。また、カンブリア紀の化石については、バージェス動物群の見直しや新たな化石群の研究から、その多様性の高さがより明らかとなり、それまではもっと後になって出現したと考えられていた脊索動物など(魚類を含む)の化石までが発見された。

タイトル: アノマロカリス
そして既存のいくつかの「ラガニア」の化石にも似たような結果を得られており、その先端から「ペイトイア」と、「アノマロカリス」とはやや異なった1対の櫛状の前部付属肢が発見された。こうして「アノマロカリス」、「ラガニア」と「ペイトイア」はそれぞれ別門ではなく、少なくとも門以下に同群の動物(同じくラディオドンタ類)に由来する体の一部(「アノマロカリス」=前部付属肢、「ペイトイア」=口、「ラガニア」=胴体)であることが判明した。ウィッティントンとブリッグスが共著した1985年の記載(Whittington & Briggs 1985)では、これらの全てが1つの属に由来と考えられ、その属名を学名の先取権に従ってアノマロカリス(Anomalocaris)とされた。

タイトル: アノマロカリス科
アノマロカリス科はラディオドンタ類における4つの科の一つであり、その中でも本科は唯一に21世紀以前で創設されたものである。学名「Anomalocarididae」(「Anomalocaridae」と表記されることもある)は、本科の模式属(タイプ属)であるアノマロカリス(Anomalocaris)に因んで名付けられた。なお、創設当初(Raymond 1935)から1970年代にかけてラディオドンタ類の全貌と多様性は未解明で、本科もその頃ではまだ甲殻類と誤解釈されるアノマロカリス(アノマロカリス#発見史を参照)のみを含んでいた。本科の模式属であるアノマロカリスは1980年代でラディオドンタ類であると判明したが、当時唯一に知られるラディオドンタ類であるアノマロカリスは科所属不明とされ、本科はその分類体系に採用されなかった。

タイトル: 大量絶滅
大量絶滅(たいりょうぜつめつ)とは、ある時期に多種類の生物が同時に絶滅すること。大絶滅(だいぜつめつ)ともよばれる。顕生代において起こった、特に規模の大きな5回の絶滅イベント(後述)をまとめて、ビッグファイブと呼ぶことがある。大量絶滅は、地質時代において幾度か見られる現象である。そもそも地質時代の「代」や「紀」の区分は、化石として発見される動物相の相違によるものである。原生代、古生代、中生代、新生代の「代」の時代区分は、大量絶滅により従来の動物の多くが絶滅し、新たな動物が発生したことによる区分である。「紀」の時代区分は「代」との比較では動物相の相違は小さいが、大量絶滅による場合もある。

タイトル: アクリターク
最古のものは32億年前の地層から発見されているが、およそ10億年前から出現頻度・多様性・大きさ・形の複雑さが増大し始める。特に大きさと棘の数の増大は著しい。スノーボールアースの期間はその出現数は急激に減るが、カンブリア爆発の時期から回復し、古生代に多様性のピークを迎える。10億年前の棘の増大は、おそらく捕食者、特に丸呑みしたり、殻を引き裂いたりする捕食者に対抗したものである。新太古代から見つかる別のグループにも、捕食者に対抗する構造が見られる。捕食者の出現は、種の寿命の分析からも示されている。プランクトン性の生物の出現は17-14億年前で、利用できる栄養を最大限に使っていたため、新種が進出できるニッチは少なかった。約10億年前、種の寿命が急激に減少した。これは藻類を食べる原生生物の出現によって捕食圧がかかった結果だと考えられる。

タイトル: プチコドゥス
プチコドゥスの非常に多くの化石が世界の多様な地域で発見されているという事実は、アルビアンからチューロニアンにかけて種が分布した証拠である。

タイトル: 生物大放散事変
原因としては、古地理の変化や地殻変動、栄養供給の変化などが考えられる。大陸の分散した位置・活発な地殻および火山活動・温暖な気候・高濃度の二酸化炭素により、栄養豊富な大規模な生態系が形成され、多様化が促進されたと考えられる。さらに、このような地形の変化によりさらに多様な地形が生み出され、独自の環境が数多くもたらされた。このことで生物多様性や個体群の分離による種分化が促進されたことは間違いない。一方で地球の寒冷化も放散の要因に挙げられている。別の可能性として、崩壊した小惑星片が隕石として地球に常時降り注いでいたことも考えられているが、オルドビス紀の隕石衝突(英語版)は放散よりも遅い4億6750万年前(誤差28万年)に起きたと提唱されている。おそらく火星軌道を超えたところにある2つの小惑星が衝突した場合、もう一つ別の影響がもたらされる。

タイトル: アカウキクサイベント
アカウキクサイベント(Azzola Event)は、始新世中期に発生したと仮定される事象で、4900万年前、シダ科の淡水植物アカウキクサが北極圏で大量発生したという仮説。死骸は水流のない海底に沈み堆積物として残る。これによる二酸化炭素濃度の低下は地球の温室効果状態を緩和し、カメやヤシが生殖していた北極の温度を大幅に下げた。

タイトル: 第四紀の大量絶滅
第四紀の大量絶滅が起こった原因については、全世界に広がったサピエンスの乱獲により滅ぼされたとする「過剰殺戮説」と、氷期と間氷期を繰り返した更新世の急速な気候変動により滅びたとする「気候変動説」が対立しており、現在もにぎやかに議論が続いている。どちらの説も、絶滅の時期や動物相と一致しない部分があり、十分な説得力を持てていない。また、マンモスについては伝染病により絶滅したとの説もあり、狩猟・気候変動・伝染病などの複合的な要因により大量絶滅が起こったという玉虫色の説明を行う学者も多い。疑似科学では、オーストリア人アレクサンダー・トールマンの「超古代彗星衝突説」がある。彼の主張によれば、9,500年前に地球に氷彗星が衝突した。この際の大津波により、聖書の記述どおりノアの洪水が起き、プラトンの記述どおりアトランティス大陸が沈み、その他世界各地の神話どおりの大災害を起こして回ったという。

タイトル: 後期三畳紀
約2億1500万年前(ノーリアン期)にはアンモナイトや放散虫およびコノドントが大規模な絶滅事変を経験した。これは同時期に衝突した先述の直径3.3 - 7.8キロメートルの巨大隕石の影響と見られている。隕石衝突から数万年間は海洋の基礎生産が極端に低下し、また基礎生産が回復しても30万年間は放散虫の生産量が回復せず、さらに回復後には放散虫群集の大規模な入れ替わりが起きていた。

タイトル: 新生代
なお 新生代初めオーストラリア大陸は南極大陸(南極大陸が南米とも繋がっていたが)とのみ繋がっており、他の大陸とは海を隔てていたため、これらの哺乳類(真獣類)とは系統が異なる単孔類や有袋類が適応放散していた。オーストラリア大陸の生物の特殊性は人類がオーストラリアに渡るまで継続した。同じように他の大陸と離れていた南アメリカには北米と繋がるまで一部の真獣類と有袋類が繁栄した。暁新世末の約5500万年前に突発的な温暖化が起こり、海洋の中層から低層に生息していた有孔虫の35-50%が絶滅した。この時海洋深層水の温度は5-7°C、気温は6-8°C上昇し5万年から10万年かけて元に戻った。

タイトル: エオカエキリア
なお、現代型のアシナシイモリは、生息分布から考えてパンゲア大陸が完全に分裂する白亜紀以前には出現していたと考えられるが、その化石は新生代より前のものはいまだ発見されていない。

タイトル: 古生代
古生代初期の頃には、既に様々な種類の生物が誕生し、同時にその数は急激に増加していった。この現象はカンブリア爆発として現代に知られている。当時の生物のほとんどは海洋の中で生息しており、殻や外骨格などの固い部分で身を覆っている。海底の砂を主なすみかにしている生物(ベントス)もいれば、海中を動き回る生物(ネクトン)まで種類は多様であった。特に腕足動物や三葉虫はこの時代に一般的であった生物であり、古生代初期の生物の内訳では、ほとんどがこのような部類に入っていた。この時代から、新たな生物の分類として無顎類が誕生している。古生代においては、シルル紀に至るまで単細胞生物のみが陸上で生活していた。シルル紀に突入すると多くの植物が上陸し、地上での成長を開始した。これらの植物は最初、水面に近く比較的湿度の高い場所を好んで生息していた。

タイトル: 原生代
エディアカラ動物群の化石は世界の20か所以上の地域で見つかっている。これらの化石が産出する時代はかつてベンド紀と呼ばれていたが、現在はエディアカラ紀と呼ばれている。これらの多細胞動物が誕生する直前に著しい寒冷期だったマリノニアン氷河時代があり、環境の激変が動物の急激な進化を促したという議論がある。多細胞動物については 次の顕生代のカンブリア紀で硬い骨格を有する多種多様な動物群が一気に出現する。

タイトル: 第二紀
また、アルドゥイノの主張では「化石は出るが現生動物と比べて洗練されておらず不完全」である時代とされたが、これらの化石種の中には現生種の直系の祖先と考えられている種や、現在の「生きている化石」と近縁とされる種も多く発見されている。

タイトル: アノマロカリス
これは、関節に分かれた前部付属肢や体に体節制がある点では節足動物を思わせるが、節足動物にしては放射状の口器や一連の鰭を有する柔軟な胴部が特異すぎるからである。1990年代では、アノマロカリス以外のラディオドンタ類の存在が知られつつある。この頃では、ペイトイア(当時ではラガニア)は別属としてアノマロカリスから再区別され(発見史参照)、アンプレクトベルアなどという似たような別属も発見された。これにより、アノマロカリスは自らのみならず、これらのような古生物と共にある多様な分類群に所属している一員であることが分かる。

タイトル: ディッキンソニア
現在では、海流ルートのわずかな変化や数°Cの気温変化で異常気象と言われる事態を引き起こす可能性があるとされるが、ディッキンソニアを始めとするエディアカラ生物群が生息していた約6億年前の地球は、多くの点で現在の地球と性質を異にしていた。ほとんどすべての大陸が赤道付近に集まっていた時期があったとされ、かつ当時の赤道付近では平均気温が60°C近い時期があったとされる。このことから生態・栄養(生化学)に関して現在とは大きく異なる地球環境の中で進化した生物群のひとつである可能性を指摘する向きもある。また、オーストラリアの古生物学者グレゴリー・リタラック(英語版)によって2013年に提唱された全く新しい解釈では、本種はそもそも海中生物ではなく、陸上に着生していた地衣類のような微生物のコロニーであったという。

タイトル: ハリケファロブス・メフィスト
またオンストットらの調査によると、この発見は、ハリケファロブス・メフィストと同じように酸素が少ない環境下で別の線形動物が発見される可能性、地中の生態系がこれまで知られていたよりもより複雑である可能性を示しており、さらには、太陽系における他の惑星の地中にも同様に生物が存在している可能性を示しているという。