大絶滅後の奇跡的繁栄。じつは「超大陸分裂」があったがゆえに起きた…海洋生物の復活と、ついに出現した「陸上生態系の頂点に立った生物」の正体
46億年にわたる地球史において、想像を絶するような超巨大噴火が何度も起こりました。そして、その巨大な火山活動が、時に何十万年もの期間で続く気候変動や海洋の酸素減少などを引き起こし、生物の大量絶滅をもたらしたと考えられています。
生命の歴史40億年間のなかで、とくに大規模な大量絶滅が5回あったとされ「ビッグ・ファイヴ」と呼ばれていますが、そのいずれにも、超巨大噴火が関わっていたと考えられています。
一方、大量絶滅は多くの生物種が姿を消す事象ですが、その後には新たな種があらわれ、結果として生物の進化につながってきたという側面もあります。つまり、地球の大規模な火山活動が、生命の進化を促してきた、という意外な側面があるのです。
生命の進化を、地球の地質活動から検証するという視点が注目を集める『超巨大噴火と生命進化』（講談社・ブルーバックス）から、注目に値するトピックをご紹介していきます。
前回の記事でご説明したように、三畳紀末に起こった超大陸パンゲアの分裂を起こした火成帯の活動は、環境変動を引き起こし、生命の大量絶滅につながったと考えられています。今回は、どのような環境変動だったのか、そして生き延びた生命が打ち立てた新たな繁栄への道筋を見ていきます。
＊本記事は、『超巨大噴火と生命進化 地球規模の環境変動が大量絶滅と進化をもたらした』（ブルーバックス）を再構成・再編集したものです。
二酸化炭素濃度の上昇が与えた生物への影響
二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの上昇にともなう高温化が大量絶滅の一因であることは、多くの研究者が認めています。 炭素同位体比の負異常の解析を基にし、複数の大規模噴火により、気温は繰り返し約5℃の上昇が起きたと推定されています。
この繰り返しの高温化は代謝の高い大型動物の体力を奪い、 徐々に子孫を残す力を奪っていった可能性があります。
また、高温化により、大陸内部の湖沼の水が干上がり、水辺に生活していた両生類、植竜類、偽鰐類の生活場所を奪う結果にもなったはずです。
三畳紀末の気候は、この気温上昇を一因とする乾燥化が進行したことでも知られています。ベントン博士は乾燥化により植生が変化したことが四肢動物の絶滅の原因であると主張しています。
※ 三畳紀末の大量絶滅と大陸分裂については、こちらをご覧ください。
全長12mにも達した、後期三畳紀の主竜形類・フィトサウルス類「レドンダサウルス」 photo by Piotrus, CC BY-SA 3.0 , via Wikimedia Commons
温暖化にもかかわらず海水準の低下が起こりましたが、それは、大陸縁辺での造山運動による隆起であると考えられています。海水準の低下により海域生物の絶滅につながりました。
また、海域生物の大量絶滅は、海洋の酸性化によるものと考えられています。火山ガス中の二酸化炭素が海水に溶け込んだり、マグマの石灰質の堆積物中への貫入で石灰が海水に溶融して二酸化炭素が発生するなどのことによって、海洋の酸性化が引き起こされてことも考えられています。これらの経緯については、『超巨大噴火と生命進化』で、データとともに解説しました。
大量絶滅と大陸分裂後の生物大繁栄
三畳紀末の大量絶滅を引き起こした中央大西洋マグマ区の活動は超大陸パンゲアを割り、北アメリカ大陸とヨーロッパやアフリカ大陸を分断していきました。大陸間に現れた水路はジュラ紀を通じて拡大し、これが後の北大西洋となっていきます。
ジュラ紀の後期になると大陸分裂は南西地域にも派生し、超大陸パンゲアを完全に引き裂きました。これによりテチス海は北大西洋を通じてパンサラッサ海と開通し、全球を周回可能な海流が赤道付近に発生します。
大陸の数が増えたことにより浅海である大陸棚の面積は増え、ここが海域生物の繁栄の場となりました。赤道からもたらされた海流は大陸棚を暖めるだけでなく、分裂した大陸にも温暖で湿潤な気候をもたらしました。
このような環境の中で三畳紀の大量絶滅を生き延びた生物達は多様性を再度増やして繁栄していったのです。それでは、大量絶滅後の生命進化のようすを見ていきましょう。
無数の円石藻が浮遊する海
三畳紀末の大量絶滅により、コノドントは姿を消していましたが、それ以外の分類群はジュラ紀に入ると多様性を回復していきました。アンモナイト、二枚貝、そして現在と同じ種類のサンゴなどです。大量絶滅の影響を受けなかった腹足類や棘皮動物類も繁栄し、海洋の生態系を豊かにしていきました。
ジュラ紀の海で繁栄を開始した生物の中で特記すべきなのが微化石である円石藻（えんせきそう）です。これは写真に示したような形をしています。表面を覆っている円状の殻は「石灰質ナノプランクトン」とよばれ、炭酸カルシウム（CaCO₃）を主成分としています。円石藻は光合成をする植物プランクトンであり、海の一次生産を担い、ジュラ紀と白亜紀に大繁栄した海域生物の食物連鎖を支えていました。
白亜紀チョーク層の円石藻化石の顕微鏡写
海底下に沈んで化石となった石灰質ナノプランクトンは「チョーク」とよばれる堆積層となります。そしてチョークがカチカチに固化すると石灰岩となります。このチョークや石灰岩の堆積層の中で有名なのがドーバー海峡の白い崖です。
石灰質ナノプランクトンの形は種類が違うとまったく模様が異なるため、海底に堆積して円石藻がバラバラになっても種の同定をすることができ、ジュラ紀や白亜紀の重要な示準化石として利用されています。そして次のビッグ5である白亜紀末の大量絶滅の最大の被害者となりました。
ドーバー海峡のフランス側も白い崖が見られる。ノルマンディー地方の「コート・ダルバートル」で photo by gettyimages
ジュラ紀の海に大繁栄…三畳紀末の大量絶滅を逃れたアンモナイト
ジュラ紀の海に大繁栄した生物の中でもう一つ特記すべきなのがアンモナイトです。
三畳紀末の大量絶滅を逃れたのは、アンモナイト目のフィロセラス亜目のほんの数種でした。しかし、フィロセラス亜目から派生したアンモナイト亜目は世界中の浅海域に適応放散し、殻の形態や表面の装飾など多様な形質を持つグループに分化しました。そしてジュラ紀の後期以降になると、多様な異常巻のアンモナイトを含むアンキロセラス亜目も派生しました。
アンモナイトと同様にジュラ紀の海を遊泳していた捕食動物としてはベレムナイトもあげられます。アンモナイトもベレムナイトもイカの仲間として知られていますが、形はベレムナイトのほうがイカにより似ています。
ベレムナイトの復元像 illustration by gettyimages
捕食生物の繁栄
そしてジュラ紀の海の食物連鎖の上位にいたのが、魚竜や首長竜などの海生爬虫類でした。
餌となるアンモナイトやベレムナイトが多様性を増やすのと同様にジュラ紀と白亜紀で進化していきました。共に三畳紀に出現し、大量絶滅を生き抜いたグループもいましたが、ジュラ紀になると異なる種類も繁栄してきました。
フタバサウルスと同科のエラスモサウルス（プレシオサウルス上科エラスモサウルス科）の復元像 illustration by gettyimages
首長竜は大型であり、ジュラ紀には3〜5ｍのサイズがあり、白亜紀には10mを超える種類も出てきました。首長竜は日本の地層からも産出し、「フタバスズキリュウ」とよばれていましたが、2006年に新属新種として記載されました。
フタバサウルスは私が勤務する国立科学博物館のメインキャラクターとして展示されています。また映画「ドラえもん のび太の恐竜」に登場した「ピー助」としても知られています。
三畳紀末の大量絶滅後の陸上
大量絶滅の後、ジュラ紀の陸上の植物界は三畳紀と同様のグループが繁栄しました。低木としてはシダ類やトクサ類、ある程度の高さがあるソテツの仲間、高木のシダ種子類をはじめとする裸子植物のグループ、そしてイチョウ類や針葉樹からなる森林が陸上に広がっていたのです。
このような森林には、現在でも見られる動物が生息していました。サンショウウオ、カエル、カメ類、トカゲ類などです。
大型の植竜類や偽鰐類は三畳紀末の大量絶滅の犠牲になりましたが、絶滅を生き延びたワニ類はジュラ紀から白亜紀にかけて急速に多様化し、個体数も増えていきました。
そしてジュラ紀の陸上の生態系の頂点に立っていたのが恐竜です。
地上を支配した恐竜
恐竜は三畳紀の後期には中型から大型の植物食動物のニッチと小型肉食動物のニッチを獲得していました。そして三畳紀末に大型の植竜類や偽鰐類が絶滅したおかげで大型肉食動物のニッチも獲得していったのです。
ジュラ紀の肉食動物としてはアロサウルスがあげられます。こちらも国立科学博物館のシンボルであり、博物館の象徴として展示されています。ジュラ紀の大型の植物食動物としては、背中に特徴的な板が何枚も並んでいるステゴサウルスや体長が20ｍを超えるブラキオサウルスなどが有名です。
アロサウルスの復元像 illustration by gettyimages
ジュラ紀の空のニッチを支配していたのが翼竜です。翼竜は三畳紀に出現したあとジュラ紀になると急激に多様化しました。ジュラ紀から白亜紀にかけて大型化が進み、翼を広げたサイズがジュラ紀では3m以上、白亜紀では11mを超すものまでが生息していました。
そして、ジュラ紀から白亜紀へ
三畳紀からジュラ紀を経て、白亜紀の終わり、6600万年前、アメリカ合衆国のノースダコタ州からモンタナ州にかけての大地には広大な湿原が点在していました。後にヘル・クリーク層とよばれる地層が形成された場所です。
水中には現在のフナやコイとあまり変わらない形の硬骨魚やサンショウウオやカエルなどの両生類が遊泳し、水辺には巨大なカメやワニが生息しています。
5万年以上におよぶ寒冷化の影響で多様性は失われていましたが、大地は多くの種類の種子植物に覆われていました。被子植物の花にはチョウ、ハチ、小鳥が集まって蜜を吸っています。茂みの下を見るとヘビやトカゲの仲間が大地をはっており、クモやカメムシの姿も確認できます。
米国・モンタナ州のヘルクリーク州立公園の風景 photo by gettyimages
このヘル・クリークの生態系の頂点にいたのが恐竜でした。大きな角と首回りの盾状のフリルに特徴があるトリケラトプスは全長が10ｍもあり、大地の下草を食べていました。史上最大級の肉食恐竜として有名なティラノサウルスの体長も10mを超え、開くと1mにもなる大きな口で植物食動物を捕食していました。
この大地には哺乳類も生息していましたが、体は小さく、大型のディデルフォドンであっても、その体重は10kgに満たないものでした。
白亜紀後期は陸上では恐竜、海域では超大型の爬虫類が繁栄したことで知られています。特に約1億1000万年前から9000万年前にかけては陸でも海でも生物の多様性が一気に増加しました。
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続いては、白亜紀末期の大量絶滅についての解説をお送りします。
佐野貴司さんが、監修チームの一員として参加
国立科学博物館の特別展「大絶滅展 生命史のビッグファイブ」はこちら
東京・国立科学博物館での公開は、2026年2月23日（月・祝）まで
（background illustration by gettyimages)
超巨大噴火と生命進化
地球規模の環境変動が大量絶滅と進化をもたらした
生命の歴史40億年間で、生物種の60％～90％もが絶滅した、いわゆる大量絶滅というものが5回あったとされています。そして、そのいずれにも、超巨大噴火が関わっていたと考えられています。
また、大量絶滅は、多くの生物種が姿を消す絶滅事象だが、その後には新たな種があらわれ、結果として生物の進化につながってきた、ともいえます。
超巨大噴火という地球規模のイベントと、40億年にわたる生命進化史の関係を見ていきます。
