クイズ問題: 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?
答え: カンブリア爆発

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: ワンダフルライフ (書籍)
text: 『ワンダフル・ライフ―バージェス頁岩と生物進化の物語』は、アノマロカリスに代表される古生代、約5億年前のカンブリア紀のバージェス動物群を紹介した書籍。著者の進化生物学者、スティーヴン・ジェイ・グールドが現在に子孫を残していない体制の動物たちを「奇妙奇天烈動物」と呼び、古生物学の見地から進化を一般向きに解説した早川書房刊行のベストセラー。
title: 動物
text: 古生代のカンブリア紀になると、化石に残る硬い骨格を動物達が獲得し、短期間で多くのボディプランを持つ動物群が登場し、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余りの動物門が生じたとされる(カンブリア爆発)。
title: カンブリア爆発
text: バージェス動物群に見られるアノマロカリスやオパビニアなどの大型捕食動物の出現とともに、カンブリア爆発の際には堅い外骨格をまとった動物が多く見られるようになった。エディアカラ生物群は、新たに出現した捕食動物に食い尽くされて絶滅したとも言われている。
title: 生物大放散事変
text: オルドビス紀の生物大放散事変(せいぶつだいほうさんじへん、英: Great Ordovician biodiversification event、GOBE)は、カンブリア爆発から4000万年後の古生代オルドビス紀を通じた動物の爆発的な進化と放散のことである。目立ったカンブリア紀型動物群は生物大放散事変で姿を消し、濾過摂食者や漂泳生物に富む古生代型動物群が取って代わった。
title: エディアカラ生物群
text: バージェス動物群に見られるアノマロカリスやオパビニアなどの大型捕食動物の出現とともに、カンブリア爆発の際には堅い外骨格をまとった動物が多く見られるようになった。エディアカラ生物群は、新たに出現した捕食動物に捕食圧を受け絶滅したとも言われている。また環境の激変が起きた可能性への指摘もある。V-C境界も参照。
title: カンブリア爆発
text: 1998年に進化生物学者で古生物学者のアンドリュー・パーカーはカンブリア爆発の原因として、有眼生物の誕生による淘汰圧の高まりをあげた「光スイッチ説」を提唱した。生物の歴史上、はじめて眼を持った生物(三葉虫)が生まれ、積極的に他者を捕食することによって眼をもっていない生物に対して有利となった。眼と、硬組織を獲得した生物がその捕食に対抗できるようになったという説である。そのために化石記録は短期間で爆発的に多様化したように見える。パーカーはカンブリア爆発を「多くの門が同時期に一斉に硬組織を獲得した現象」と推定している。
title: カンブリア紀
text: 三葉虫やフデイシ、腕足類、サンゴなどは古くから発見されていたが、頻繁に産出する生物群は限られていた。カンブリア紀の生物相の多様性がよく知られるようになったのはバージェス動物群の発見以来であり、特に20世紀末の見直しでその内容がそれまでの想像を超えることが明らかとなった。現在の生物と比べ、非常に奇異な姿をした生物が多く見られ、この時期の生物群を総称して「カンブリアンモンスター」とも呼ばれる。この時期の初期には動物門のほとんどすべてが出現したと考えられ、この時代に動物の多様性が一気に増大した可能性がある。これをカンブリア爆発と呼ぶ。
title: カンブリア爆発
text: 従来、「カンブリア大爆発」は、カンブリア初期に一斉に生物の体制が出そろった現象と説明されてきた。これはスティーヴン・ジェイ・グールドに依るところが大きい。グールドはカンブリア紀に異質性(生物の体制の種類)が爆発的に増加し、その後は減少に向かっていると主張した。彼によればこれは偶然か、自然選択では説明できない何らかのメカニズムが存在することになる。
title: 地質時代
text: 生物多様化(カンブリア爆発)が起こり、11月26日には生物が陸上へ進出。12月15日から26日にかけて恐竜の時代、続いて哺乳類の時代。
title: 鰭脚類
text: かつて海の世界の生態系には、魚竜、首長竜、モササウルス類などの大型爬虫類が君臨していた。彼らは中生代の末に、陸上の恐竜たちとともに絶滅したが(約6500万年前)、それから約1300万年が経った始新世前期(約5200万年前)、再び陸上から海の世界のニッチ(生態的地位)に進出した、2つの脊椎動物のグループがあった。1つは肉食性ないし雑食性の先祖をもつクジラ類、もう1つは草食のカイギュウ類であり、いずれも哺乳類であった。
title: 大量絶滅
text: 古生代のカンブリア紀末(約4億8800万年前)に大量絶滅が発生し、三葉虫、腕足類、コノドントが激減した。又、カンブリア紀には約5億1700万年前及び約5億200万年前にも大量絶滅がたて続けに起きている。
title: ウォーキングwithダイナソー〜驚異の恐竜王国
text: 1億4900万年前のジュラ紀後期に最も繁栄した生物は、大型の海生は虫類であった。彼らは、空気呼吸をしながらも海での生活に適応し、進化を遂げていった。 地球のいたるところに恐竜は分布を広げ、海の中では大型海洋は虫類やサメとの激しい生存競争が繰り広げられた。海洋は虫類の出産、アンモナイトのいる海で泳ぐ巨大恐竜の映像は珍しく、陸地で食をめぐって戦う恐竜も合わせて見ることができる。
title: 石炭紀
text: デボン紀から引き続いて節足動物、昆虫の巨大化も著しく、全長60cmもある巨大なウミサソリ(メガラシネ)や翼長70cmの巨大トンボ(メガネウラ)、全長2mの巨大ムカデ(アースロプレウラ)などが発見されている。これらの節足動物は陸上進出を果たした両生類や有羊膜類の貴重な蛋白源になったといわれている。逆に三葉虫は衰えてプロエトゥス目(またはプロエタス目)のみとなった。末期には数百万年に渡る氷河時代が到来し多くの生物が死滅した。
title: ワンダフルライフ (書籍)
text: この本は1989年当時のバージェス動物群の再評価プロジェクトを取り上げ、カンブリア爆発について焦点をあてている。グールドの饒舌な語り口によって古生物研究の魅力が語られており、恐竜以外の古生物やその進化を扱った書籍としては異例の大ベストセラーとなった。その影響は大きく、「カンブリアの大爆発」、「バージェス頁岩」、「アノマロカリス」といった言葉の知名度をあげた。それゆえ、それまでよりこの分野への研究助成金の申請が通りやすくなったという。 カンブリア爆発についての記念碑的な書籍といえる。
title: 自然
text: カンブリア爆発以降、大量絶滅が5回あったことがわかっている。直近で大量絶滅があったのは6500万年前で、おそらく巨大隕石の衝突によって鳥類に進化していなかった恐竜や大型爬虫類の絶滅を引き起こしたが、トガリネズミに似た小型のものが多かった哺乳類は生き延びた。この6500万年の間に哺乳類は活動領域を広げていった。
title: オルドビス紀
text: オルドビス紀は、顕生代の5大量絶滅事変の1つに数えられる大量絶滅により、その終焉を迎えた。このオルドビス紀末の絶滅事変は、絶滅した属の割合で見ればペルム紀末の大量絶滅に次ぐ大規模なものである。海生多細胞生物の科の22%、属の49%が絶滅し、腕足類、コケムシ類も大打撃を受けた。大量絶滅の原因ははっきりしていない。この時期、大陸は南極域にあり、短い期間であるが大陸氷河が発達した。絶滅は、氷床の発達に伴う海水準の低下時及び氷河の消滅に伴う海水準の上昇時の2回確認されている。
title: ガー目
text: ペルム紀後期からジュラ紀にかけては変化があったものの、白亜紀以降は形態においてほとんど変化がない。故に、古代の形態をとどめていることから、生きた化石(有名な例としてはシーラカンス(ラティメリア)やカブトガニなどがある)と呼ばれている。この形態が成功したものであるためか、現在までにペルム紀大絶滅、三畳紀大絶滅、恐竜や首長竜などの爬虫類が絶滅したことで知られる白亜紀大絶滅といった3回の大量絶滅を経験しているが、それらを生き残ることができた。
title: 古生代
text: 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。
title: 動物
text: ジュラ紀には恐竜が繁栄し、鳥類も登場した。また、軟体動物の殻を破るカニ類や硬骨魚類が進化し、これに対抗して厚い殻をもつれ合い軟体動物が進化した(中生代の海洋変革)。白亜紀までには現生の昆虫類のほとんどが登場。
title: 大量絶滅
text: 古生代のオルドビス紀末(約4億4400万年前)に大量絶滅が発生し、それまで繁栄していた三葉虫、腕足類、ウミリンゴ、サンゴ類、筆石、コノドントの大半が絶滅した。当時生息していた全ての生物種の85%が絶滅したと考えられている。
title: クジラ類の進化史
text: 陸上哺乳類とクジラ類の共通性については古くから知られていた。例えば、古代ギリシャのアリストテレスはその著書『動物の発生』の中で、クジラ類は鰓呼吸ではなく空気呼吸(潮吹き)をすること、クジラ類は胎生であり授乳をすることなどから、人類や陸上哺乳類とともにクジラ類を胎生動物(現在の哺乳類に相当)という分類群に収めた。
title: ピカイア
text: ピカイア(学名:genus Pikaia)は、約5億0,500万年前(古生代カンブリア紀中期)の海に棲息していた原始的脊索動物。バージェス動物群に属する。ピカイアの存在は、脊索動物が他の多くの動物門と同様、カンブリア爆発の時期に登場したことを示唆している。
title: ワンダフルライフ (書籍)
text: 一つはバージェス動物群の発見と再評価に関する経過説明であり、特に再評価によって明らかになったそれまで想像もされていなかった様々な動物が紹介され、その解明の歴史が紹介されている。バージェス動物群はチャールズ・ウォルコットによって発見されたが、彼はそれらを既存の動物群の先祖系と考えたこと、その後の若干の研究の進展に触れた後、ハリー・ウィッチントンらによる研究が行われ、新たな発見が続いたこと、それらがこれまでの既存の動物群にほとんど当てはまらなかったことを順を追って述べている。そして最後にアノマロカリス再発見のどんでん返しが持ってこられる。要所要所にこの内容を理解するために必要な専門知識、たとえば節足動物の付属肢などについて要領のよい説明が挿入されている。
title: オルドビス紀
text: オルドビス紀は、生物の多様化がカンブリア紀並に進んだ時代である。オウムガイに代表される軟体動物や三葉虫のような節足動物、筆石のような半索動物が栄えた。また、オルドビス紀後期には顎を持つ魚類が登場した。
title: カンブリア爆発
text: チャールズ・ダーウィンは、自己の進化論の中で、生物進化がゆっくりと進んできたはずであることを説いたが、そうであれば、先カンブリア時代からは様々な単純な多細胞動物の化石が出るべきであって、それが出ないことを謎だと述べている。
title: プロトステガ科
text: その後、ノトケロン、プロトステガなどより大型の属が現れ、白亜紀の海においてプロトステガ科は他のウミガメを圧する存在であった。しかし白亜紀後期、既知で最大のウミガメであるアーケロンが現れる頃になると、プロトステガ科は衰退しつつあった。そして、白亜紀末、K-T境界における大量絶滅において他の海生爬虫類や主食であるアンモナイト、陸上の恐竜などとともに姿を消すことになる。しかしカメ類においてこの大量絶滅で絶滅したのはプロトステガ科などごく一部に留まっていた。
title: オウムガイ
text: また、タコやイカが一年、もしくは数年で死んでしまうほど寿命が短いのに対し、オウムガイの寿命は長く、十数年~二十年近くも生きるといわれるが、それは殻の生成に時間がかかることによって起こる成長の遅さと関係しており、それは殻を完全に退化させ、成長速度を速めたタコやイカと対照的である。
title: スノーボールアース
text: この仮説において注目するべき点は、それまで「ありえない」と考えられてきた「全球凍結」という壮絶な環境変動が実際に起こったらしいこと、それが原因となって原生生物の大量絶滅(大絶滅)とそれに続くカンブリア爆発と呼ばれる跳躍的な生物進化をもたらしたとされることであろう。たとえば酸素呼吸をする生物の誕生や、エディアカラ生物群と呼ばれる多細胞生物の出現などがスノーボールアース・イベントと密接に関わっていると考えられている。
title: ミッシングリンク
text: 通常、古生物の化石は進化過程のうちの一部分しか発見されず、ゾウやウマのように各進化段階で多くの化石が発見され、進化の様子がはっきりしているものは例外的である。生息した時代が古い種は化石が発見されにくく、ミッシングリンクになりやすい。一方クジラやコウモリのように、比較的時代が新しい種でも、その属する綱(この場合は哺乳綱)の基本型から大きく外れた形態のものは、両者をつなぐ中間的な形の化石がほとんど出ず、ミッシングリンクを生じる例が多い。
title: 恐竜vsほ乳類
text: かつて、この地球は巨大な恐竜たちによって支配され、彼らの死闘が絶えず繰り広げられていた。しかし実はこの恐竜時代には、これまで語られることの無かったもう一つの戦いがあった。それは恐竜vsほ乳類。実は哺乳類は恐竜とほぼ同じ時に誕生し、その生存を賭けて恐竜を争ってきたのだ。戦いの歴史は実に1億5千万年。哺乳類は、恐竜との長い戦いの中で生きなければならなった。
title: 生命大躍進
text: 展示会場によって展示内容には差があるものの、ピカイアやアノマロカリスを含む日本初公開となったバージェス動物群化石38点、ウミサソリやジュラマイアなどのレプリカ、ダンクルオステウスやディメトロドンの実物大復元模型などが展示された。4K映像を活用した映像展示も行われた。
title: 平行進化
text: 平行進化は、異なる分類群の生物において、似通った進化の方向性が見られる場合に、これを指していう言葉としてもよく使われている。そのような現象は、異なった系統の生物が、互いに似通ったニッチ(生態的地位)にいることで、似通った傾向の淘汰圧をかけられた場合に生じることがある。例えば哺乳類のイルカと爬虫類の魚竜が似通った姿をしていること、あるいは、モグラと昆虫のケラが似たような体型、よく似た前足を持つことを、平行進化の結果であるという。この場合、互いの相同性等は問わない。また、この結果として互いに似通った姿になることを、収斂(収斂進化)という。
title: スノーボールアース
text: 原生代後期のスノーボールアースが始まる前(10億年前)の生物界は単細胞生物が主体で、多細胞生物は小形の菌類などがようやく出現し始めた段階であった。しかしスノーボールアースが終了した原生代末のエディアカラ紀(6.2~5.5億年前)には、エディアカラ生物群と呼ばれる大形生物が出現している。大きなものでは長さ1mを超える生物化石がオーストラリア南部のエディアカラ丘陵から産出した。この突然の大形生物出現とスノーボールアースの関係について検討が行われている。なお生物の進化は加速し、その次のカンブリア紀にはバージェス頁岩化石に代表される多様な生物群が生まれた(カンブリア爆発)。
title: カンブリア爆発
text: その後の分子遺伝学の進歩から遺伝子の爆発的多様化はカンブリア爆発のおよそ3億年前に起こっていることが分かり、カンブリア初期に短期間に大進化が起こったわけではないとの考え方が主流となった。すなわちカンブリア爆発は「化石記録の」爆発的多様化であり、必ずしも進化的な爆発を意味しない。
title: デボン紀
text: デボン紀後期から石炭紀初期は、5大大量絶滅の一時期であり、特に前述のサンゴ礁を作る赤道域の浅海域で選択的に絶滅が起こっている。この大絶滅により、海洋生物種の82%が絶滅した。その中には、デボン紀に繁栄を極めたダンクルオステウスなどの板皮類や、原始的な脊椎動物である無顎類の大部分や、プロエタス目を除いた三葉虫の大部分が含まれる。
title: カメ
text: 2013年理化学研究所等の国際共同研究グループによる遺伝子解読の結果、カメの祖先は約2億5000万年前の生物大量絶滅が発生した時期(P-T境界)前後にワニ、トリ、恐竜等のグループと分かれ独自の進化をした事が明らかとなった。
title: ミッシングリンク
text: ミッシングリンクは、種と種の間をつなぐ小さな移行よりも、やや大きい群の間での進化移行期や分岐点となる生物について言及されることが多く、過去に発見された例では、爬虫類と鳥類の中間種と言える始祖鳥が有名である。これ以外にも進化中間期の化石生物は様々見つかっていることから、ミッシングリンクは進化における謎の間隙ではなく、単に進化中間期の化石証拠がまだ見つかっていない状況を示している。
title: カンブリア爆発
text: 約10億年前に多細胞生物が出現し、その後、8億 - 6億年前 にスノーボールアースの間、生物は存在し続けた。多細胞生物は原口を獲得し、強力な捕食能を有するに至った。海底には熱水鉱床などの熱水を発する箇所があり、スノーボールアースの間、その近辺で生物は隔離されて生存したと考えられる。このような地理的な隔離は、ガラパゴス諸島やオーストラリア大陸のように生物の多様性を形成する。スノーボールアースの地理的な隔離の間、どのように捕食するか、どのように捕食から逃れるかの観点から多細胞生物は多様性を形成し、これがエディアカラ生物群やバージェス動物群のような多様性を形成し、スノーボールアース終結からカンブリア爆発まで、少なくとも3200万年も経過していることから、その間、全地球的な捕食と被捕食の生存競争が存在したと考えられる。
title: カンブリア爆発
text: リチャード・ドーキンスはカンブリア紀あるいはそれ以前に特殊な(総合説では説明できないような)進化現象が起き、生物の体制が出そろったというグールド以来の視点、爆発という概念自体に批判的である。彼に依れば、例えば現代の脊椎動物と無脊椎動物が根本的に異なっているのは、両者が長い地質学的時間の間に異なる方向に進化してきたからであり、少なくとも現在の証拠からは種分化した当初から全く異なる体制を持っていたと考える理由はないと主張する。
title: クジラ学
text: およそ2300年前、アリストテレスは、エーゲ海で漁師が獲ってきた鯨を注意深く観察した。著書 Historia animalium の中ではヒゲクジラ亜目とハクジラ亜目について記述し、今日でも使われている分類体系を作った。またマッコウクジラ属とマイルカ属についても、少なくとも25年から30年の寿命をもつと述べている。今日でも進化した海棲哺乳類の寿命を評価することは難しいことから、アリストテレスの業績は当時としては際立っていたと言える。
title: トレマドキアン
text: カンブリア紀第十期 - トレマドキアン境界ではカンブリア紀末の大量絶滅が起きた。これは数多くの腕足動物やコノドントに絶滅をもたらし、三葉虫の種も激減した。生物多様性はトレマドキアン期の間に徐々に回復し、オルドビス紀の間に進化放散を遂げた全生物の属数は最終的に3倍に膨れ上がった。この生物の飛躍的な多様化は生物大放散事変(GOBE)と呼ばれる。この原因としては、カンブリア紀-オルドビス紀ストロンチウム終息事変で示されている、藻類の上陸による陸地の風化・侵食パターンの変化が提唱されている。陸地に由来する栄養塩類の量や種類が変化して、生産者をはじめとする食物網が再構築され、懸濁物食者や濾過食者が代表的な古生代型動物群が繁栄を始めた可能性が高い。
title: メガロサウルス科
text: こうした大型肉食性獣脚類の全地球的な放散イベントは2度起こった。1回目は、パンゲアが分裂するジュラ紀前期 (約2億年前) よりも前にメガロサウルス類が放散した事である。テチス海が超大陸に侵食し、メガロサウルス類は真っ二つになった元パンゲアの両方に分散した。第二の放散イベントは、ジュラ紀中期と後期の間 (1億7400万 - 1億4500万年前) にアロサウルス上科とコエルロサウリアで起こった。 メガロサウルス類はこの時代の終わりと共に滅亡した。
title: ジュラ紀
text: ジュラ紀の開始は三畳紀末の大量絶滅から始まった。絶滅は地上と海洋の両方でおき、地上の方が数百万年早かったと言われている。海洋生物の20%と恐竜・翼竜・ワニ以外の祖竜(主竜類)、大型獣弓類が衰退し(最近日本で白亜紀の地層からトリティロドン類が見つかっているが、これも小型種だった)、最後の巨大な両生類もこのときにほぼ姿を消した(例外はクーラスクス)。この原因として隕石衝突など様々な説が提唱されているが、現在は中央大西洋マグマ分布域(英語版)における火山活動との関連が有力視されている。
title: 動物
text: 次に古いと思われる多細胞生物の化石は6億2千万年~5億4千2百万年前のエディアカラ生物群である。これらは刺胞動物、環形動物、棘皮動物の仲間であるという解釈もあれば、一部には現生動物とは全く違う動物群とする解釈もあるなど見解が定まっていない。エディアカラ生物群は新原生代クライオジェニアン紀の全地球凍結(スノーボールアース)の後に進化的に拡散(Evolutionary radiation)したと考えられ(Avalon explosion、5億7500万年前)、カンブリア爆発の頃にその多くは姿を消した(カンブリア中期の5億1000万年前~5億年前まで生き残っていたものはまれである)。
title: 続 タイムスリップ! 恐竜時代 古代の海へ
text: 人類が誕生する400万年前。現代のホオジロザメは驚異的な捕食者だが、当時にはさらに巨大なメガロドンが生息していた。このメガロドンを観察するため、メガロドンの幼体が好んで捕食するオドベノケトプスを捜索する。幼体のメガロドンと遭遇したナイジェルはオドベノケトプスの模型を製作して泳がせ、メガロドンの狩りの手法を撮影するのに成功した。いよいよ成体を相手にするため、魚の血肉や脂を混ぜ込んで巨大な餌を作り上げる。餌で成体をおびき寄せてカメラを背中に取り付け、メガロドンがクジラを襲う様子を撮影したビデオを手に入れた。
title: 進化
text: ダーウィンの時代には知られていなかったが、地球の歴史上、大陸は長い時間をかけて移動し、離合集散を繰り返してきた(大陸移動説)。生物の分布のなかには、かつて繋がっていた大陸に共通祖先がいて、大陸の分裂に伴って系統が分岐したと考えることでうまく説明できるものも多くある。たとえばシクリッド科の淡水魚や走鳥類の分布は、かつてのゴンドワナ大陸が複数の大陸に分裂した過程で分岐してきたことで成立したと考えられる。
title: 爬虫類
text: 古生代に地上で生活を全うできる生物群として3億年前に両生類から分かれて進化した爬虫類は急速に多様化した。そして爬虫類は、その前にいた両生類に代わり世界を支配し始めた。中生代には恐竜、翼竜などが、新生代からは鳥類が繁栄した。一方、古生代半ばから中生代前半にかけて繁栄した哺乳類の祖先である単弓類(哺乳類形爬虫類)は、その後の研究並びに分類方法の変更から、現在は爬虫類には含まれない。
title: 昆虫
text: 昆虫は地球の歴史上、4億年前、動物の陸上進出が始まった頃に上陸した動物群の一つである。なお2014年11月の大規模な分子系統解析によれば、陸上植物が出現して間もない4億8千万年前には原始的な六脚類が現れ、昆虫は4億4千万年前、翅で飛ぶ昆虫は約4億6千年前、完全変態昆虫は3億5千万年前に出現した。3億6千万年前に上陸した脊椎動物の両生類よりも早い時期であった。
title: 大量絶滅
text: 古生代後期のペルム紀末、P-T境界(約2億5100万年前)に地球の歴史上最大の大量絶滅が起こった。海生生物のうち最大96%、全ての生物種で見ても90%から95%が絶滅した。既に絶滅に近い状態まで数を減らしていた三葉虫はこの時に、とどめをさされる形で絶滅した。
title: 続 タイムスリップ! 恐竜時代 古代の海へ
text: 酸素濃度が低く陸上生活は不可能なオルドビス紀だが、海は生き物が数多く生息した。早速ナイジェルは魚でウミサソリを捕まえるが、ナイジェルはそのウミサソリに足を切られてしまう。地球の自転が速いため1日が短く、続きの調査は翌日に持ち越す。カメラを仕込んだ三葉虫を使ってオルソセラスの撮影に臨むが、三葉虫そのものをもぎ取られ奪われてしまう。ナイジェルは自ら海に潜り、ウミサソリの大群やオルソセラスと出会う。オルソセラスとの海中遊泳から帰ってきたナイジェルは、浜辺でウミサソリが集って産卵しているのを目撃する。ボートがウミサソリに占拠されオルドビス紀の海はバカンスに向いていないと語るが、危険な海は後6つ残っている。
title: 生物大放散事変
text: カンブリア爆発で分類学における現代の門が誕生したとするなら、この門を埋めることのできる現生・化石綱と下位分類は生物大放散事変で誕生した。生物大放散事変は地球規模の生物多様性を2倍に拡大させており、古生代の最も強力な種分化イベントの一つと考えられている。
title: 続 タイムスリップ! 恐竜時代 古代の海へ
text: ジェームズによると、本作に登場する生物は可能な限り多くの情報源に基づいて復元されており、製作陣は古生物学者や動物学者とコンタクトを取って可能な限り正確な動物を再現した。例としてオルドビス紀でマーヴェンが遭遇したウミサソリはブリストル大学の古生物学者サイモン・ブラッディの見解に基づいて製作された。ブラッディによると、ウミサソリの最初のモデルは彼曰く「断じて非常に良いものではなかった」が、彼の指示に従った改良版は「丁度良い」ものであったという。ウミサソリが砂浜に集まっている描写については、脱皮と交尾のため浜辺にウミサソリが集まっていたとする現在の仮説に合致すると主張した。
title: バージェス頁岩
text: 極めて古い時代の動物化石が集中して発見される数少ない場所として当初から注目を集めていたが、発見された当時は、節足動物と思われたかなり奇妙な化石小動物が既存の分類体系に適合しないため、それをどのように説明するかで広汎な議論を呼んだ。1989年、古生物学者スティーヴン・ジェイ・グールドの『ワンダフルライフ - バージェス頁岩と生物進化の物語』によって広く一般にも知られることとなった。
title: 進化
text: 進化速度は系統によって大きく異なり、進化速度が非常に遅いために祖先の化石種とほとんど変わらない形態を持つものを生きている化石と呼ぶ。ただし、同じ系統でも進化速度は一定ではない。たとえばハイギョ類は生きている化石として有名であり、確かに中生代以降の進化速度はかなり遅いのだが、古生代においてはむしろ急速に進化していた。また、すべての形質の進化速度が同じ傾向を示すわけでもない。ヒトの系統が脳の大きさに関して他の霊長類、たとえばアイアイに比べて急速な進化を遂げてきたのは明らかだが、同時にアイアイの歯はヒトの歯よりも初期霊長類と比べて違いが大きく、歯の形態に関してはアイアイのほうが進化速度が速かったと考えられる。
title: 原クジラ亜目
text: しかし、これら原クジラ類は始新世と漸新世を隔てる絶滅期を乗り越えることかなわず、おそらくはバシロサウルス科中のドルドン亜科を唯一の例外として他はことごとく姿を消している。バシロサウルス科も次の世で見ることはできず、絶滅を逃れ得なかったはずであるが、現鯨類という子孫を残したのちに姿を消した。原クジラ類の絶滅は、高度に進化した現鯨類の出現による淘汰圧もあるが、始新世末に起きた気候変動による海水温の低下や海退(始新世終末事件)、それに伴う生物量の減衰が大きく影響したものと見られ、あるいは、その両方が関係しているともいわれている。
title: プロトステガ科
text: プロトステガ科(プロトステガか、Protostegidae)は、中生代白亜紀に生息した、ウミガメの絶滅した分類群。爬虫綱 - カメ目 - ウミガメ上科。最初期のウミガメであるが、アーケロンなど大型種を輩出した。
title: 動物
text: カンブリア爆発は2000万年から2500万年続いた。オルドビス紀にはカンブリア紀までに登場した動物門が大きく適応放散している。
title: ペルム紀
text: ペルム紀には、様々な植物、巨大な両生類や爬虫類が生息していた。その中には、恐竜や鳥類、現生爬虫類の祖先となる双弓類もいた。哺乳類の祖先に当たる単弓類(哺乳類型爬虫類)も繁栄し、陸上には豊かな生態系が築かれていた。昆虫では完全変態の種族が進化したのも、この頃であった。ペルム紀の浅い海の堆積物からは、豊富な軟体動物、棘皮動物、腕足動物の化石が産出する。三葉虫なども繁栄していた。
title: アノマロカリス
text: アノマロカリス(Anomalocaris)は、約5億年前の古生代カンブリア紀の海に生息したアノマロカリス類(ラディオドンタ類)の一属。アノマロカリス類の中でもっとも有名な属であり、長い前部付属肢と扇状の尾部をもつ、遊泳性の捕食者であったと考えられる。
title: 第四紀の大量絶滅
text: その他にも、爬虫類のメガラニア(巨大トカゲ)・メイオラニア(巨大カメ)、鳥類のテラトルニスコンドル(巨大ハゲタカ)などが絶滅した。
title: コウモリ
text: 恐竜の栄えた中生代において、飛行する脊椎動物の主流は恐竜に系統的に近い翼竜と恐竜の直系子孫である鳥類が占めていた。中生代の終結において、恐竜とともに翼竜は絶滅し、鳥類も現生の鳥類に繋がる新鳥類以外の系統が絶えた。これにより、飛行する脊椎動物という生態系ニッチには幾分か「空き」ができた。ここに進出する形で哺乳類から進化したのがコウモリ類である。コウモリが飛行動物となった時点では、鳥類は既に確固とした生態系での地位を得ていたため、コウモリはその隙間を埋めるような形での生活圏を得た。
title: 生物大放散事変
text: 生物大放散事変はカンブリア紀末の大量絶滅(英語版)に続いて起こり、大放散事変の後の動物相は大規模な変化を遂げることなく古生代において支配的であり続けた。海洋生物の多様性は古生代に典型的なレベルにまで増加し、生物の形態学的な差は現代のものと同様であった。多様性の増加は、全球的なものでも瞬間的なものでもなく、それぞれの場所でそれぞれの時期に起こった。 そのため、この現象を単純に説明することはできず、多くの地質学的・生態学的要因が相互作用して生物が多様化したと考えられている。
title: メガロドン
text: 新生代第三紀始新世(約5,500万-約3,800万年前)に登場したクジラ(鯨)の仲間は、中新世(約2,300万-約500万年前)には様々な種類に進化し、生息数も増加した。現在のハクジラやヒゲクジラの仲間のほとんどは中新世末期に登場している。こうした中新世から鮮新世にかけての脊椎動物が豊富にいたと思われる温暖な海域があった地域の地層から、クジラとともにメガロドンの化石が大量に見つかっており、大型のクジラの背骨や鰭の骨格の化石には、ノコギリ状の縁が特徴的なメガロドンの歯による噛みあとが見られることから、メガロドンはクジラ類などを捕食していたことがわかる。
title: 顕生代
text: 三葉虫の硬骨格や腕足類の殻は化石として残り易いため古くから世界各地で産出しており、1970年代まで「カンブリア紀」の生物相はこのような硬骨格生物が主体であると考えられてきた。カンブリア紀の捕食者として有名な「アノマロカリス」の全体像が解明されたのは1970年代で、上記「バージェス頁岩」の研究による。その後1980年代からグリーンランドのシリウスパセットや中国の澄江(チェンジャン)での化石発掘と研究により(澄江動物群参照)、カンブリア紀の多様な生命の状況が判明した。
title: 生命大躍進
text: 本作に関連し、進化の興味深さと生物多様性の重要さを伝えるテレビアニメとして『ピカイア!』が制作された。同作は2015年春にNHK Eテレで放送された後、2016年秋に再放送され、2017年春に第2期となる『ピカイア!!』が放送された。2021年4月にはNHK総合『ダーウィンが来た!』にて「大進化!最強アノマロカリス」を放送。アノマロカリス類を中心にウィワクシアやオパビニアなどバージェス動物群が取り上げられた。
title: 恐竜
text: その身体のサイズも、ニワトリほど大きさのものから、陸上においては最大級のものまでさまざまであった。最大のものは竜脚類で、その中でも判明している範囲ではスーパーサウルスが最も大きい。これら竜脚類は、水棲のクジラ類を除けば地球の歴史上最も大きな動物であり、陸棲動物では地球史上最大である。さらに、アンフィコエリアスはクジラより大きかったとされる。ただし、こちらは現存するものが曖昧な化石の発掘時の記録しかないため、実在が疑問視されている。
title: 鰓曳動物
text: 現代よりも古生代に繁栄したグループで、カンブリア紀の海では主要な捕食者だった。バージェス生物群の一員として有名なオットイアも鰓曳動物である。古生物学者のグールドは、鰓曳動物の衰退は、オルドビス紀に出現した、顎を持つ多毛類との競争に敗れたために起こった可能性を指摘している。
title: 古生代
text: デボン紀はしばしば「魚類の時代」として伝えられる場合がある。これはさまざまな魚類が海中で繁栄していたからによる。この時点でほとんどの魚類は既に顎及び鱗を持ち合わせている。デボン紀では同時にクラドセラケなどのサメが誕生・活動し始めた。また同時期ごろから動物は海中から陸上への進出を果たし、石炭紀後期(ペンシルベニア紀)には爬虫類が出現し始める。
title: ジュラ紀
text: ジュラ紀にもっとも進化した生命は海洋での魚類と、海洋で暮らす爬虫類(魚竜、首長竜など)である。また無脊椎動物にはいくつかの新しいグループが現れた。
title: 後期三畳紀
text: 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。
title: 細胞
text: 細胞の死は生物が成長する各段階において見られ、例えばオタマジャクシの尾が収縮する例が挙げられる。その死には遺伝子にあらかじめ組み込まれた情報に則ったものから、偶発的な場合もある。自発的な細胞死はアポトーシス、偶発的な細胞死(壊死)はネクローシスと呼ばれる。
title: 生物多様性
text: 顕生代の生物多様性の歴史は、ほぼ全ての動物の門が揃った約5億4000万年前のカンブリア爆発の時期に開始し、急速に発展した。その後、大量絶滅として分類される定期的な多様性の大量消失があった他には、約4億年の間、地球的規模の生物多様性の変化には傾向はなかった。
title: ネクトカリス
text: 最初に発見された(当時唯一の)化石から推定された体の構造は、細長い体の先端には、甲皮で覆われた頭部に一対の眼があり、1または2対の触角らしきものが伸びている。体の残りの部分は縦に扁平で体節があり、上下にひれのような構造があった。頭部はエビのような節足動物の特徴をもつが附属肢はなく、体部はむしろピカイアのような脊索動物に似ていることから、スティーヴン・ジェイ・グールドは著書『ワンダフル・ライフ バージェス頁岩と生物進化の物語』の中で「節足動物と脊索動物のキメラ生物」とまとめている。
title: 断続平衡説
text: 断続平衡説は証拠の欠落を根拠としており検証不能であると指摘されることがある。エルドリッジとグールドは断続説を支持する二つの異なるラインの証拠を提示することに費やした。一つは有肺腹足類、もう一つは三葉虫ファコプス目で、同様に、古生物学的証拠についての議論が1977年の論文ではかなりの割合を占められている。またこの理論の証拠に挙げられるのは「生きた化石」の存在である。シーラカンスやオキナエビス、イチョウやカブトガニといった何億年も昔から存在していて、ほとんど当時の化石と変わらない姿で今も生きている種を生きた化石という。このように生物の形態が長期間変化しない現象はよく知られており、進化学において説明すべき重要な問題である。
title: 後期白亜紀
text: モササウルス類が俄かに現れ、壮大な進化的放散を遂げ、食物連鎖の頂点捕食者に君臨した。 現代型の大型サメも登場し、巨大なペンギンのようなポリコティルス類であるプレシオサウルス類と首の長いエラモサウルス類も多様化した。これらの捕食者は多様な硬骨魚類を餌とし、硬骨魚類は現代的な洗練された形態に進化した。 一方、魚竜類とプリオサウルス類は、セノマニアン〜チューロニアンの海洋無酸素事変の間に絶滅した(モササウルス類は彼等の絶滅後にその生態的地位に進出したことで急速に発展し独占した)。
title: 大量絶滅
text: 大量絶滅の直後には、空席になったニッチ(生態的地位)を埋めるべく、生き延びた生物による急激な適応放散が起きる。例えば恐竜が絶滅したことにより、白亜紀以前には小型動物が中心であった哺乳類は、急速に多様化・大型化が進み、生態系の上位の存在として繁栄を享受することとなる。
title: 三畳紀
text: 魚類のうち、サメのなかまはペルム紀末の大量絶滅によって打撃を受け、その繁殖は限定的であったが、硬骨魚類は海中において顕著に繁殖した。両生類は、中期に体長5メートルを越すと推定されるマストドンサウルスがあり、これは史上最大級の両生類の一つと考えられている。両生類には、分椎目のアファネランマに代表されるトレマトサウルス類のように海水に適応した種さえあったが、三畳紀を通じてその多くは衰退していった。
title: 石炭紀
text: 陸上では、シダ植物が発達し、昆虫や両生類が栄えた。この時代、両生類から陸上生活に適応した有羊膜類が出現し、やがて二つの大きなグループが分岐した。竜弓類(鳥類を含む爬虫類へとつながる系統)と単弓類(哺乳類へと繋がる系統)である。当時の爬虫類ではヒロノムスなどが知られている。また、パレオディクティオプテラやゴキブリの祖先プロトファスマなど翅を持った昆虫が初めて出現した。これらは史上初めて空へ進出した生物である。
title: 大量絶滅
text: 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。
title: ウォーキングwithダイナソー〜驚異の恐竜王国
text: 2億2000万年前の三畳紀の地球には巨大な大陸が一つしかなく、長い乾期が続く厳しい環境下にあった。恐竜は\"スピード\"を武器とするハンターとして誕生したが、大地の干ばつのため、多くの生物が死に絶えた地球に運良く生き残り栄え始めた。過酷な環境が続くうちに彼らの生態は変わり、適応できる恐竜たちだけが強さを増し、プラテオサウルスなどの大型恐竜も出現するようになっていった。恐竜以外のは虫類と初期の恐竜の生活、は虫類と哺乳類型は虫類との攻防が明らかにされる。
title: 適応放散
text: さらに視野を広げれば、生物進化の初期における地球も、多くの空きニッチを持つ環境だったと言える。例えば多細胞動物が進化を始めたころは、そういった動物のためのニッチは山ほど空いていたはずである。カンブリア紀爆発というのは、そのような適応放散の一つであったのかもしれない。同様なことは、初めて陸上進出した最初の植物や節足動物にもあったはずである。
title: 第四紀の大量絶滅
text: 第四紀の大量絶滅は、更新世の後半、おおむね最終氷期とその終了後(約7万年前-1万年前)に起こった。主に絶滅の対象となったのは「メガファウナ」と呼ばれる巨大型の動物相である。これらは特にアメリカ大陸やオセアニアに発達しており、大量絶滅もこの地域で最も激しかった。
title: 魚竜
text: 前期白亜紀も幾つもの属が存続していた魚竜だが、後期白亜紀を迎えて間もなく、全てが絶滅した 。魚竜の絶滅は二段階に分けて進行したとされる。複数のニッチにまたがっていた魚竜のうち、まずジェネラリスト捕食者のグループと柔らかい獲物を捕食するグループが絶滅し、頂点捕食者のグループだけが生き残った。おそらく特殊化していなかったであろう生き残った頂点捕食者を襲ったのは、海面上昇による酸素極小帯の拡大に伴う大規模な海洋無酸素事変であった。海洋無酸素事変が複数回発生して海洋生態系が大きなダメージを受け、これが後期白亜紀序盤の魚竜の衰退と絶滅を招いたとされる(セノマニアン・チューロニアン境界事変(英語版))。
title: 生態ピラミッド
text: また、現生の超大型動物、たとえば地上ではゾウ、海中ではクジラ、特にヒゲクジラがいずれも食物連鎖で言えばごく低い位置にあることもここから説明できる。巨大な体を維持するには、大量の餌が必要であるから、食物連鎖のごく低い段階のものを大量に取り入れるしかないわけである。
title: 沈降説
text: これら三つのサンゴ礁の型を、一つの発展のそれぞれの段階であるとみなして、統一的に説明したのが「沈降説」であり、「進化論」で有名なチャールズ・ダーウィンが1842年に発表したものである。彼によると、これらのサンゴ礁は、まず島の回りに発達を始め、その中央島が沈降して行くことで、次第にその姿を変えるとする。
title: 分岐学
text: また、基本的に2分岐によって分岐過程を表すため、3分岐以上の分化を排除してしまう危険性がある。またこれはカンブリア爆発や、第三紀の哺乳類・鳥類の放散のように、短期間に複数のグループが発生した過程を記述する場合にも問題となる。
title: 白亜紀
text: 海洋では1億2000万年前に現在のオントンジャワ海台を形成した大規模な海底火山噴火が南太平洋で発生した(その2000〜4000万年後には更に二次的な噴火が起きた)。更にカリブ海、インド洋のケルゲレンなどでも大規模な火山活動が度々発生し、これらの火山噴火に前後して海洋無酸素事変も発生している。白亜紀後期序盤に魚竜、海生ワニ類、大型のプリオサウルス類(首長竜の一群)が絶滅したのは、この影響ともされる。代わって後期白亜紀全体の生態的支配的地位を占めた頂点捕食者のモササウルス類、エラスモサウルス類をはじめとする首長竜などが繁栄した。軟骨魚類では現在見られる型のエイ及びサメ、硬骨魚類ではニシン類が現れ、軟体動物では狭義のアンモナイトなどが進化を遂げた。
title: 絞り (光学)
text: 鳥頸類はクルロタルシ類と並んで主竜類を構成する2大グループの1つである。三畳紀後期に発展し、恐竜、翼竜が出現する。三畳紀末の大量絶滅において、それまで繁栄していたクルロタルシ類の多くが絶滅すると、恐竜は彼等に変わって陸上生態系の上位を独占することになる。続くジュラ紀においては恐竜から鳥類が進化するなど鳥頸類は長期間にわたって大いに繁栄を続けたが、白亜紀末に起きた大量絶滅で大打撃を受け、多くの系統が絶滅した。現生する鳥頸類は鳥類のみである。
title: 生物大放散事変
text: カンブリア紀の終わりから前期オルドビス紀にかけて無脊椎動物の複数の系統が外洋へ進出したため、プランクトンはその生息域をこれまでになかったほど脅かされることとなった。
title: カンブリア爆発
text: カンブリア爆発(カンブリアばくはつ、英: Cambrian explosion)とは、古生代カンブリア紀、およそ5億4200万年前から5億3000万年前の間に突如として今日見られる動物の「門(ボディプラン)」が出そろった現象である。カンブリア大爆発と呼ばれる事もある。
title: モスコリヌス
text: 知られる限り最後の大型肉食性テロケファルス類であり、ペルム紀末の大量絶滅を唯一生き延びた大型の陸棲捕食者。だが、三畳紀初頭のたび重なる環境悪化によって大気中の酸素濃度が低下したうえ、三畳紀になって新たな競合相手が登場したことにより、まもなく絶滅した。
title: 動物
text: ペルム紀末には地球史上最大の大量絶滅(P-T境界)が起こり、中生代三畳紀には海洋生物が大量に絶滅。哺乳類が登場した。
title: ダイナソープラネット (テレビ作品)
text: 舞台は8000万年前のパタゴニア。雌のサルタサウルスのアルファの生まれてから15歳になって初めての産卵に向けての冒険を描いている。
title: 有鱗目 (爬虫類)
text: 白亜紀後期の半ばを過ぎた頃に有鱗目の中から完全に海生に適応したグループが現れた。オオトカゲから分岐しヘビに近縁だと考えられているモササウルス類である。彼らは魚竜および一部の首長竜の衰退・絶滅によって空きが生じはじめた海生捕食者の生態的地位におさまり、魚類や軟体動物や恐竜などを餌として生活していたと考えられている。また、歯が球状歯となって軟体動物の殻を砕くことに適応したものや、最大15m近くにもなる大型の種など約2000万年間に様々な形態に分化し繁栄したが、白亜紀末の大絶滅(K-Pg境界)の折に首長竜や恐竜や翼竜とともに絶滅した。
title: 卵胎生
text: 中生代の魚竜も卵胎生であったことが化石から知られている。なお首長竜は胎生であった事が2011年になって実証されている。
title: スティーヴン・ジェイ・グールド
text: 日本では、NHKの番組「生命」で取り上げられていた“アノマロカリス”などのカンブリア紀の生物を紹介したベストセラー『ワンダフル・ライフ - バージェス頁岩と生物進化の物語』(早川書房)の作者として知られている。進化論を否定するアメリカの宗教的原理主義である「創造論」に対して一貫して反論しており、さらには、欧米一般にある優生思想と人種主義を批判し、いかに科学的に差別が行われたかを『人間の測りまちがい』(河出書房新社)で著している。
title: 前期白亜紀
text: 海生爬虫類の魚竜は前期白亜紀の環境変動を受けて絶滅の一途を辿ることになった。先述の気温と海水準の上昇は魚竜の獲物・競合相手・生息域に影響を与え、魚竜に対して不利に働いた。魚竜の絶滅自体は約9000万年前にあたる後期白亜紀のセノマニアン - チューロニアン境界ごろのことであったが、魚竜の絶滅は二段階の過程を踏んでおり、多様性が低下したのは約1億年前のことであった。哺乳類では約1億2500万年前にあたる中国の熱河層群義県層からエオマイアが発見されている。エオマイアは臼歯が3対あることから極めて初期の原始真獣類と判断されており、最古の有胎盤類の可能性もある。また前期白亜紀には有袋類の姉妹群である北半球後獣類と、現生のカモノハシに代表される単孔類も出現した。
title: ペルム紀
text: また、ペルム紀は前期と中期の終わりにも、何らかの原因で環境激変が起き、それぞれ中小規模の大量絶滅が起きていたようである。前期末はオルソン絶滅事変(en:Olson's Extinction)、中期末はキャピタニアン絶滅事変(en:Capitanian mass extinction event)と呼称される。ペルム紀にこれらの大量絶滅が相次いだことで羊膜類(爬虫類と単弓類)及び両生類といった四肢動物も又、その多くが絶滅していった。一方で、大量絶滅と生き残ったものによる適応放散が比較的短期間に繰り返されたことで、より派生的な形質への進化が多くの生物において促されることになった。哺乳類及び主竜類(ワニ、鳥類を含む恐竜)の直系の祖先も、この時代に出現している。
title: フルディア
text: 同じくバージェス動物群のアノマロカリス類であるアノマロカリスやペイトイアと同様、フルディアも複雑な発見史をもつ。1910年代の発見をはじめとして体の各部位は長らく無関係の別生物と思われ、全身がアノマロカリス類と判明したのは2009年以降である(これは1980年代で全身を判明したアノマロカリスとペイトイアに比べると30年ほど遅れている)。それ以降でも他のアノマロカリス類との構造の混同を判明し、いくつかの特徴の復元を更新され続けていた。
title: アクリターク
text: 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。