カンブリア爆発

主な課題

カンブリア紀の動物相は、一見すると突然、どこからともなく現れたかのように見えるが、その謎は長い間、3つのポイントが中心となっている。

1. 実際に起こったのかどうか。カンブリア紀初期に複雑な生物が比較的短期間に大量に多様化したことは本当にあったのでしょうか？
2. このような急激な変化を引き起こしたのは何だったのだろうか。
3. 動物の起源と進化について語ることができるかもしれません。

それを理解するのは、証拠の供給が限られているために難しいのです。その証拠とは、不完全な化石の記録と、カンブリア紀の岩石に残された化学的な痕跡である。

大規模な進化

カンブリア紀の爆発は、メガ進化の典型例である。これは、別の種類の進化という意味ではなく、とてつもない効果を生む進化という意味です。マクロ進化」という言葉が使われるのは、その変化が実に巨大だったからです。

期間

カンブリア紀の爆発は、約575maからのエディアカランに始まり、約507maのバージェス・シェールまで続いた。つまり、約7000万年である。このとき、現生人類はすべて進化しており、それ以降、化石記録には新しい生物群は現れていない。これは説明しなければならないことの一つである。

10億年前の生命

詳しくは、アクリタークとストロマトライトをご覧ください。

ストロマトライトは、シアノバクテリアなどの微生物がコロニーを形成して作った、ずんぐりした柱状のもので、これが最初の化石とされています。その記録は約35億年前に始まり、2700万年前からごく普通に見られるようになった。1250年頃からは急激に減少し、その原因はおそらく放牧や穴埋め動物によるものと考えられている。

先カンブリア時代の海洋の多様性は、アクリタークと呼ばれる小さな化石が支配的であった。これは、小型の後生動物の卵嚢から、様々な種類の緑藻類の休息シストまで、ほとんどすべての小型の有機壁化石を指す言葉である。2000年頃に出現したアクリタークは、1000年頃にブームを迎え、その数、多様性、大きさ、形の複雑さ、特に棘の大きさと数が増加した。この10億年の間に棘の多い形態になったのは、捕食に対する防御の必要性が高まったためと思われる。新原生代の他の小型生物群も、捕食者に対する防御の痕跡を示している。分類群の寿命を測定すると、この頃に捕食が増加したことがわかるようだ。しかし、一般に先カンブリア時代の進化の速度は非常に遅く、多くのシアノバクテリアの種は数十億年も変わらずに存続している。もちろん、バクテリアは主に生化学、特にそのゲノムによって定義される。生化学的な変化は、通常、化石記録には残らない。

もし、バクテリアやアクリターチを食べていた捕食生物が本当に後生動物であったとしたら、カンブリア紀の動物が「どこからともなく」根元から現れたわけではなく、その祖先は何億年も前から存在していたことになる。

カナダ、バンフ国立公園、ヘレン湖付近のストロマトライト（ピカ層、カンブリア紀中期）。


西オーストラリア州ハメリンプール海洋自然保護区の現代ストロマトライト。

関連ページ

• ライフタイムライン