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2015年12月12日 (土)

やぶにらみ生物論4: スノーボールアース

下に再掲した地球史年表のなかに、スノーボールアース(全球凍結)という記載があります。これは地球がすべて、赤道周辺の海も含めて凍結し、雪と氷で覆われた状態を示します。22~24億年前と6~8億年前の2回、このようなことがおこったとされています。

もともと地球は大量の二酸化炭素で覆われていたと思われますが、海ができて二酸化炭素が吸収されると、温暖化効果が失われて寒冷化が進みます。また地球の気温は太陽の活動に左右されます。太陽の活動は細かく変動していますが、おおざっぱには昔の方が暗かった(放出されるエネルギーが少ない)とされています。またいったん地表が氷で覆われはじめると、白い氷によって太陽光が反射されて、本来地球が吸収出来るはずのエネルギーが宇宙に放出されてしまうという現象によって、加速度的に凍結が進んでしまいます。スノーボールアースでは雲が発生せず、毎日快晴です。

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スノーボールアース (wikipedia より)

8~6億年前に発生したと思われるスノーボールアースは、やっと地球に生まれてきた生命を絶滅の危機にさらしました。実際大絶滅がおこったと思われますが、すべての生物が死滅したわけではありません。当時は鹿児島湾のように至る所に熱水が湧き出しているような海が現在よりも多数存在し、熱水噴出口の近くで凍結しなかった海、あるいは凍結を免れた深海で、生物は細々と生き延びたのです。

スノーボールアースはおそらく大規模な火山の噴火によって終結したと考えられています。火山の噴火により、大量の二酸化炭素が放出され、その温暖化効果によって氷が溶けたようです。海が凍結している間は、二酸化炭素が水に吸収されないので、すべて大気に蓄積し、温暖化を加速したと思われます。

スノーボールアース時代が終了し、エディアカラ時代がはじまるといろいろな生物が出現します。この頃の生物は骨格が発達していないため化石が残りにくく、そのせいで、骨格が発達して化石が残りやすくなったカンブリア紀に、爆発的に種が増えたとされているのかもしれません。エディアカラ時代の生物は、今生きている生物のボディープランとはかなり異なるプランで設計されていたと思われます。

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上記は wikipedia に出ていた、有名なディッキンソニアの化石です。大きいものでは体長が1メートル以上あります。現在このような生物は存在しません。食べられる立場にある弱い生物は、なんとか食べられないように, または食べられても繁殖でカバーしようと進化していくわけですが、生物の大絶滅が起こった場合、食べられてしまうというくびきがなくなって、弱い生物が比較的自由にボディープランを変えることが出来るという余裕が生まれます。それによって前の時代とは異なる新しい生物群がいろいろな環境に適応してはびこる(適応放散)という結果になるのかも知れません。

ところで、あと15年ほどで地球はミニ氷河期に突入するという説があります。単なる仮説ではなく、太陽活動の専門家が、幾ばくかの科学的根拠に基づいて学術専門誌に発表しています。

Simon J. Shepherd, Sergei I. Zharkov, and Valentina V. Zharkova (2014)
Prediction of Solar Activity from Solar Background Magnetic Field Variations in Cycles 21-23
The Astrophysical Journal  Volume 795   Number 1

これは無料論文で全文が読めます
http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/795/1/46

管理人の旧稿
http://morph.way-nifty.com/grey/2014/01/post-afee.html
http://morph.way-nifty.com/grey/2015/07/post-24ab.html

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