クロニクル(パート7)

カンブリア紀の爆発

深宇宙のヴェンディアン時代には、世界の気候は再び変化し、ロディニアは、大陸の下の温度が徐々に上昇することにより、地殻がドーム状になり、伸び、弱まったため、惑星の内部熱の厳しい影響を感じ始めました。 その結果、大規模なスラブの下に暴力的な拡散センターが発達し、ゆっくりとロディニアを引き裂き始めました。 その一環として、巨大な大陸がほぼ北から南に走る路線に沿って破裂し始めました。 そのため、わずか1,000万年後に、海の水が新しいリフトバレーに流れ込み、巨大な峡谷が成長し続けると、広大な盆地が形成されました。

赤道地帯のシベリアとゴンドワナ北西部の間に位置していたパンタラシア海は、南北アメリカ、スカンジナビア、南極大陸、およびその他の東半球から隔てられていました。 これにより、大陸棚の縁や浅い水域など、さまざまな深さ、温度、基質、および塩分などの好ましい生息地が増加しました。 これは新しいニッチを提供し、それらと共に、当時生きている生物に新しい機会をもたらしました。 これに加えて、この直前にソフトボディのエディアカリア動物相が大量に絶滅したことで、より複雑な生命形態のための新しい生態学的ニッチが開かれ始めました。

地球の長い先史時代のこの時期には、大陸のほとんどが赤道近くの南半球にありました。 これが起こったとき、ロディニアから発展したパンノティアの超大陸は、いくつかの地域で集まり続けましたが、ゴンドワナ、ローレンティア、バルティカのような大陸の大部分に断片化されました。 これらのうち、ローレンティアは赤道を横切って伸び、部分的にイアペトゥス海によって水没し、ほとんど水没したバルティカとシベリアが南東から接近していました。

前述の大陸の断片化により陸塊が分離され、移動に対する障壁が作成されたため、既存の種が隔離されました。 異なる気候帯にまたがる大陸のこの再分布は、その後、異なる進化の道を導きました。 そのため、新しい大陸ごとに特徴的な種が発達し始め、ガイアの寿命の中で最も過酷な氷河期の後、気温は非常に上昇したので、惑星は実際には今日よりもはるかに暖かくなりました。

時間が経つにつれ、ドロマイトが徐々に石灰岩に置き換わるにつれて、リン酸塩はますます蓄積しました。 したがって、海で酸素化の臨界レベルに達した後、宇宙は酸素拡散が制約になることなく大きな動物の体を構築することができ、食物連鎖は急速に多様化しました。 これらの要因の結果として、ますます競争の激しい捕食者と被食者の相互作用に適応する圧力は、多くの異なる種の進化的応答を劇的に増幅しました。 したがって、いくつかの生物は、保護、呼吸、場合によってはオブジェクトの操作の手段として、さまざまな新しい構造を石灰化しました。

この元素の発達は、珪質の棘、炭酸塩軟体動物、リン酸塩腕足類、環形動物のクチクラ、節足動物の甲羅など、さまざまな機能を備えたさまざまな形で現れました。 これらの骨の特徴は、全範囲の斬新な利点をもたらし、座りがちな生物が水流から食物を濾過する能力、さらに重要なことには、運動動物がより効率的に動き回る能力などの多くの不利益をもたらしました。 改良はまた、太陽からの紫外線放射、激しい嵐の中の風と雨の荒れ、そしてもちろん貪欲な捕食者の空腹な口を含むいくつかの異なる脅威から動物を守りました。

これらの種類の変化により適切に対処するために、目に似ているものを持つ最初の動物がベンディアン時代の終わり近くに出現し始めました。 この知覚の支配的なメカニズムは、選択した祖先の生き物の皮膚上の単純な光に敏感なスポットとして始まりました。 次に、1億年以上の間に、複眼、そして単眼の眼のサイズ、解決能力、および関連する光学的高度さが大幅に増加しました。

この基本設計の特定の変更により、感光パッチにくぼみが作成されました。このピットにより、動きの検出がもう少し正確になりました。 同時に、深い開口部は次第に狭くなり、最終的に光はますます小さな開口部から入りました。 時間が経つにつれ、光に敏感なスポットは、網膜と呼ばれる目の後ろにある細胞と色素の層に進化しました。 その後、数十万世代を超えるレンズが目の前にも形成されました。 これは、現代の凸状の湾曲を与える液体の量が増加している2層の透明なティッシュとして発生しました。

これに続いて、約5億5000万年前に、特定の遺伝子の変異が機能して、系統樹の生命に大きな形態学的変化を引き起こしました。 これにより、比較的短い期間でさまざまなボディプランを急速に進化および発展させることができました。 このように、地球が約4000万年の期間にわたって生物の途方もなく広い多様化とともに比較的急速な出現を経験したので、種の発生率は桁違いに加速しました。 したがって、この時点ですべての主要な門が誕生しました。これには、環形動物、腕足動物、節足動物、軟体動物、脊索動物、海綿動物、海綿動物、およびその他の想像を絶する奇妙な生き物のホストが含まれています。

カンブリア紀の間、気候は概して暖かく湿っていました。そして、極に大陸性陸塊がなかったので、海流は自由に循環することができました。 大きな氷​​の形成がなかったので、気温は世界中で穏やかでした。 その間ずっと、浅い海が陸を繰り返し侵略し、現在生存している海洋無脊椎動物の増加する数に最適な生息地を提供しているため、地球規模の侵害が発生しました。 その後、肉食動物がフィルターフィーダーとデポジットフィーダーに餌を与え始め、最初の生産者を順番に消費したときに、最初の本当に複雑な栄養ウェブが確立されました。

この直後、石灰化したシアノバクテリアと古細菌がサンゴ礁の構築を始めました。 前者はコロニーで発達し、数十フィートの高さの構造物を作り出すことができ、後者は密に穴のあいたカップに似ていました。 これらのいくつかはより円筒形で、高さ3フィートまで立っていましたが、他のものは直径20インチまで成長するプレートのようなものでした。 ただし、これらのスポンジの大部分は1インチ未満でした。 もちろん、この原始的な建築の多くは、石灰化されたシアノバクテリアによってほぼ独占的に設計されましたが、それらの土台は古細菌に依存していました。

この一部として、頭足類、腕足類、棘皮動物、腹足類、節足動物などの多くの動物が存在し、これらのサンゴ礁システムの中でさまざまな量で存在していました。 典型的には、これらはしばしば、ウミユリのコロニーが基質を単一の構造に凝縮させるときの安定化の段階から始まりました。 死後、化学物質が急速に固化するにつれて、複数の方解石要素のクリノイドスケルトンが粒子の広い基板の広大な領域に変化しました。

これに沿って、ウミユリは海底に固定され、それらの分節された骨格は基質を安定させるのに役立ちます。 次に、植民地化フェーズの間、リーフシステムは、相互に相互接続されたlithistidsとsoanitidsから、リチウム化されたウミユリ顆粒の上に形成され続けます。 その時点で、ボールのような受容体、コケムシ、および孤立サンゴがフレームワークを作成しました。

リーフが成長するにつれて、その表面は、前述のようないくつかの異なる種にますます適切な生息地を提供し始めました。 多様化段階の間に、石灰化シアノバクテリアは、結果として生じる構造を結合することにより、高等生物のコミュニティに加わります。 これは、シアノバクテリアが他の生物を抑制する支配段階を引き起こしました。 その時点で、マウンドは水路によって切り取られ、堆積物によって埋められ、その後、サイクル全体が再び始まりました。

このように、これらの素晴らしい海景は地球上で最も多様で複雑な生態系の1つとなったため、現時点でのサンゴ礁の発達は非常に重要でした。 これは主に、これらの雄大な場所が、数平方マイルの地形で何千もの異なる種をサポートできるという事実によるものでした。 この結果、完成した構造物は膨大な数の生物を収容しただけでなく、競争者が複雑な栄養ウェブの特定のチェーンを破壊することを防ぎ、豊かな多様性を維持しました。

これらの生物のうち、刺胞動物や腕足類などのフィルターフィーダーは、古細菌のカップに付着したり、シアノバクテリアのコロニー内の空洞にとどまったりします。 しかし、気候がどんどん暖かくなり、シアノバクテリアは最終的に古細菌を上回り、前者のサンゴ礁システムは必然的に後者のサンゴ礁システムに完全に取って代わりました。 これに加えて、この時代の多くの動物は、同様に新しい生命戦略を開発し始めていました。 これには、堆積物を深く掘り下げて複雑な分岐穴を形成するなどの有用な動作が含まれます。 これとは対照的に、ヒヨリスは、松葉杖のような付属物を使用して、その時に利用可能な最も栄養価の高い食料源にアクセスするために、円錐形の殻を最も強力な海流に向ける運動性生物として存在していました。

地質学的構造のスケールに戻ると、地球は約3千万年後に大陸反転を起こし始めました。 極近くの集中したランドマスは、その後、地球全体の不均衡を引き起こし、その結果、遠心力による過剰な体積が赤道にシフトしました。 この大陸の踊りの間、シベリアと北ヨーロッパはバルチカの大きな島に統合されました、ローレンシアの北アメリカの部分は南極から赤道にまたがって行きました、北ヨーロッパは南に滑りましたそして東アフリカは熱帯から南極に行きました。

現在、陸生植物は存在していなかったので、その土地は微生物以外の生命にさらされていませんでした。 逆に、海は生命と協力していて、たとえば、最初に出現した本当に複雑な動物の1つは、三葉虫として知られる海洋動物でした。 他のすべての節足動物と同様に、これらの生物は内部骨格を欠いていたため、装甲外骨格の形で外側に骨をつけていました。 この耐久性のあるシェルは全身を覆い、手足の動きを容易にするために接合されました。 この有機ケーシングは、セルロースを含み、タンパク質によってさらに強化された硬質材料であるキチンでできていました。

これらの生物が必要とする複雑な行動を可能にするために、三葉虫は、頭の原始的な受容器器官に信号を転送する一対の多関節アンテナを持っていました。 この単純な神経系に加えて、これらの原始的な節足動物のそれぞれには、数対の分岐した付属肢がありました。 これらの機能の結果として、三葉虫は手足の下の枝を使用して海底に沿って這うことができました。 これに加えて、それらの上肢の枝は、呼吸を助けるエラのように機能する扇状のシートを形成するために密集して配置された長く平らなフィラメントで構成されていました。

三葉虫には爪や顎がなかったので、四肢の内側の関節の下端を覆っている丈夫な棘を使って獲物をつかんで粉砕する必要がありました。 これらの関節は刻んだ食物を口の中に通し、このプロセスは成長を促し、硬い外骨格を取り除く必要がありました。 この脱皮により、三葉虫は保護されず、一生の間非常に脆弱になった。 この状態では、これらの動物が生き続けるためにできる唯一のことは、単に捕食者を避けることでした。 これを行うには、彼らが気付かれる前に彼らを見つけることができなければなりませんでした。

幸いなことに、三葉虫は水の深さの薄暗い光の中で暮らしていたため、ほぼ完全な暗闇の中で見ることができました。 したがって、この選択的な利点により、三葉虫は世界中に広がり始めました。 このように、彼らは豊富さと多様性の両方の面で、多くの海洋コミュニティの主要な動物になりました。 したがって、すぐに、成虫の三葉虫の平均長は1インチ未満から2フィートまで変化しました。

それにもかかわらず、予想されたように、現時点では三頭虫が頭足虫や奇形類を含む多くの空腹の獣のメニューにありました。 これらのうち、前者はこれらの生き物の甲羅をとげのある柔軟な吻に保持し、ゆっくりと全体を飲み込みます。 一方、後者ははるかに複雑な個人でした。 アノマロカ科は巨大な頭を持ち、上面には複眼があり、口は丸くなっていて、内部に平らな鋭い歯があり、下に一対のとげのある付属物が付いています。

これらの動物の体はサイドフラップと小さなエビのようなルアーが付いた扇状の尾で構成されていましたが、対になった柔らかい付属肢の列が体の下面に結合しており、全長は最大で約平均で3フィート。 一般的に言えば、これらの狡猾な待ち伏せ狩人はしばしば、大きなスポンジと藻の間に隠れて、尾だけが見えるようにします。 次に、彼らは主に獲物の右側を攻撃します。 この行動の非対称性は、現代で最も進んだ最大の捕食者に見られるのと同様の複雑な神経の複雑さの結果であり、宇宙での発達がいかに迅速に行われるかをさらに示しています。

それにもかかわらず、存在の大きな連鎖のこの時点で、適応放射線は最終的に頭足類の主要な拡大を引き起こしました。 実際、2つの主要な機能により、この多様化の過程でこれらの動物の成功と増殖が保証されました。 これらの最初のものは、一種の流体静力学装置として機能するチャンバーシェルの形で現れました。 これは非常に効果的な浮力を備えた多くの異なる頭足類を提供しました。 第二の進化的発達は大きな目の形であり、鋭い視覚をもたらしました。 これにより、これらの生き物は比較的短期間で非常に効率的なハンターになることができました。

これに加えて、軟体動物はマントルと呼ばれるものを持ち始めました。 体壁のこのひだは、殻の内側を覆い、それが作られた炭酸カルシウムを分泌しました。 殻は隔壁によって複数のチャンバーに細分され、頭足類がそれらの内圧を調整するために使用されていました。 これはそれらが水面に上がるか、またはその深さに沈むことを可能にしました。

これらの種類の開発にもかかわらず、古生代の初期の部分に存在していた生態系は、多様性の欠如のために、後期の生態系ほど強力ではありませんでした。 そのため、カンブリア紀の終わりには、多数の大量絶滅が見られましたが、そのうち、殻付きの動物の80%以上が生き残っていませんでした。 全体として、腕足動物やコノドントなど、この日と年齢から多くの海洋動物に打撃を与えたこれらの絶滅イベントがいくつかありました。 これらのうち、三葉虫の分布には3つの異なる間隔があり、カンブリア紀がオルドビス紀に変わったため、クライマックスの変化に関連する相互に関連する大量絶滅がそれぞれに現れました…