【地球のなりたち②】生命の起源🪸

【地球のなりたち①】水の海ができるまで🌊は👇

7.最初の生命の誕生

地球上最古の化石は、オーストラリア西部のノースポール🇦🇺という地域から出た。年代は、約35億年前。
そこはかつて深海の海底だったらしい。

生命の起源は、「熱水噴出孔」からだ、という考えが現在は有力。

1977年(超絶最近)にガラパゴス諸島でチムニー(金属の硫化物からなる、煙突のような地形💨)と、その周辺に大量に群がる生物群集が発見された。

海底の岩石の割れ目に海水が入り、岩石と化学反応を起こす。そして、成分の変わった海水は、地下で温められ熱水となり、海底表面にある噴出孔チムニーから吐き出される。そうして吐き出されたブラックスモーカーにバクテリアなどの深海生物が群がり、化学反応を起こし、そのエネルギーで栄養素を合成する。こうして熱水噴出孔周辺で生物がどんどん増えていった。

太陽の光が皆無の深海で生息する奇妙な生態系。面白い。

ちなみに当時、地球上に酸素はなかった。もし酸素があれば、ほとんどの有機物は酸素によって分解され、酸化物となり生命を合成することはできていなかったそう。

8.酸素が誕生しちゃった！

そんな「深海で酸素を必要としない奇妙な生物たち」の時代も束の間、およそ27億年前に酸素が誕生する。

そこから生態系、いや、地球そのものが大きく変わり始める！😲

一つ前で話したように、酸素のエネルギーは大きすぎて当時の生き物たちにとっては毒だった。
しかし、それを逆手に取って大繁殖したのがシアノバクテリア（藍藻）。
当時、大量に存在した水と二酸化炭素を用いて「光合成」し、大量の酸素を放出した。

22億年前のパレオソル（古土壌）には、赤い酸化鉄が沈澱した「赤色土壌」が見られる。これは、シアノバクテリアによって酸素供給過多になった海で、鉄と酸素が結びついた酸化鉄が海底に沈殿したもの。

こうして大量に海洋中に放出された酸素は、やがて大気中に出ていく。これによってオゾン層が形成される。。。

ここでもう一つ大事なことが、嫌気性生物が好気性生物を体内に取り込み始めたこと。

好気性生物：酸素を使える
嫌気性生物：酸素を使えない

これが私たちの細胞にもあるミトコンドリアの始まりだと考えられている！

そしてシアノバクテリアによる酸素誕生から約5億年後、私たちと同じ真核生物が生まれる。

9.プレートテクトニクス開始(陸・第3弾)

【地球のなりたち①】で、ただ岩石の塊として誕生した原始地球の陸・第1弾（果たして陸と呼ぶべきなのか？）、マグマオーシャンが冷え固まってできた陸・第2弾（大雨が降って全部水没しちゃう前）について説明した。

ここに来てやっと！現在、私たちの生息する真の陸が誕生する🎊

正確には、第2弾で説明したコアチマイトがプレートという硬い岩盤になり、その中でも冷えて密度が大きく重くなったプレートが軽いものの下に沈み始めて、「プレートテクトニクス」が開始する！

この年代は、未だに定かではないが、地表のマグマオーシャンが冷え固まり、厚くなった時なので海の形成と同時くらいだと考えられている。（約38億年前）

プレートは、沈み込むときに海水を地球の内部に連れていく。それが周辺の岩石と反応してマグマが作られ、地表に噴出して火山になる。それがプレート境界線で起こるため、火山がそれに沿ってたくさんでき、島が弓状に並ぶ「島弧」ができる！これが海から顔を出したのが陸・第3弾とも言うべきもの。

ちなみに日本🗾は、海溝と火山をもつ代表的な島弧！！！

10.超大陸の誕生

こうやって動き始めたプレートによって、陸の凹凸が大きくなってくる。深いとこ（海溝）と、高いとこ（山）のコントラストが広がっていく感じ。

そしてプレートテクトニクスによって移動した島弧同士が衝突し、どんどん合体し、大きな大陸ができていく。そして地球上にはたった一つの大陸しか存在しなくなる！これが「超大陸」。

現在知られている最も古い超大陸は「ヌーナ」と呼ばれ、約19億年前にできたとされている。

【超大陸ができることによる変化】
・海流の単純化（大陸間を蛇行する必要なくなる）
・大気循環の単純化（陸は温まりやすく冷えやすい）
・海岸線が消滅→浅瀬に生息していた生物の死滅

そして、超大陸形成期には、地下マントルの動きが活発になり、「スーパープルーム」と呼ばれる大量のマグマが上昇してくる。これにより、超大陸は引き裂かれ、また分裂を開始する。そして地球の裏側でまたぶつかって合体し、新たな超大陸を作る❣

超大陸は、約3億年周期でこのような形成・分裂を繰り返している（ウィルソンサイクル）とされており、現在は、約2億5000万年前にできた超大陸「パンゲア」が分裂して移動している段階にあるとされている😲

次の超大陸は、日本付近に今から5000万年後くらいにできるとされており、もう名前もついてて「アメイジア」って言うらしい。かわいい。

11.スノーボールアース仮説

ここで、生命の進化に大きな影響を与える酸素濃度急上昇の引き金となった「スノーボールアース」について紹介！

赤道近くで氷堆石（モレーン：山岳で形成された氷河に取り込まれた岩石）が見つかったことから、地球の表層が全て氷河で覆われていた時代があるのではないかという「スノーボールアース」仮説が提唱されている。

その原因は未だ解明されていないけど、二酸化炭素の減少による温室効果の弱まりだとされている。
少なくとも3回過去に起こったと見られていて、特に、約7億年前に起こった2回目のスノーボールアースが、生命の進化に大きな影響を与えた❕

このスノーボールアースの期間に、多くの生物が死滅したと考えられている。海が1000mの深さまで凍ったらしい🥶

しかし‼
海底に残った液体の水を使って生き延びた生物もいた。
「水」は、4℃の時に密度が最大になり、氷よりも重いため、沈む。
そのわずかな液体の水の中に生息した生物が、スノーボールアースの期間も命をつないだのではないかと言われている。

解凍のメカニズムも未だはっきりはしていないけど、火山活動の地熱説や、光合成生物の激減による二酸化炭素濃度激増説などがある。

そして、その解凍とともに、生命活動を制御するリンが海の表層に上昇し、シアノバクテリアが大繁殖し、光合成がさらに盛んに、そして酸素濃度が急上昇した。

12.オゾン層により守られた陸

シアノバクテリア大繁殖→酸素濃度急上昇により、3つの酸素原子が結びついたオゾン（O3）が生まれる。そして成層圏にオゾンが集まってオゾン層ができた！

これにより、生命に有害な紫外線がカットされ、水中でなくても生物が生きていけるように😎

海面は、気候が温暖になると膨張すること・寒冷な海域の氷床が融けて海水が増えることで上昇する。（今も地球温暖化による海面上昇が問題になってるよね）

このオゾン層ができ始めた頃から、この海面上昇・下降の境目にいた浅瀬の植物が陸上へと進出し始める。そして、気温が高く酸素濃度も高かったデボン紀（約4億1920万年前～3億5890万年前）に初めて、節足動物が陸上進出を果たしたとされている🐜

おわり

終わりというか始まりなんだけど😂

ここからの生物の進化を語り始めるとキリがないので、「生物が陸に上がった」ところで今回は終わりにしたいと思います！

地球が誕生したところから、生命が誕生するまで。案外知らなかった😲
って楽しんで読んでもらえたら幸いです！

めちゃくちゃ簡略化して書いたから、「どゆこと？なんで？」ってとこも多々あると思います。でもその疑問を持った時点で、ようこそ😀地質の世界へ😀という感じです。

リクエストがあれば詳しく書こうと思うので、ぜひぜひコメントしてください！