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Index　　一章　　二章　　三章　　四章　　五章

第四章　進化する生物の世界 　1　最初の生物が生まれたころの世界 　2　最古の化石 　3　化学化石のなぞ 　4　バクテリアの活躍 　5　酸素をつくる植物の誕生 　6　海は生物たちの天国 　7　クモの先祖は海にいた 　8　筆石のただよう海 　9　陸へ進出した生物たち 　10　石炭の森林 　　　　　　1　最初の生物が生まれたころの世界 top

関東ローム層多摩丘陵・生田のがけ（国谷敏夫氏原図）

関東ローム層多摩丘陵・生田のがけ（田村王枝氏原図）

　一九七一年一一月一二日の新聞に「崖くずれ実験で生き埋め」という記事がでていました。
　川崎市の生田で、崖の斜面に水をかけ、崖くずれをおこす実験をしていたところ、赤土（関東ローム）や粘土の地層が、幅三〇メートルにわたってくずれたため、崖下で実験を見学していた二十数人が生き埋めになったのです。
　これらの地層は、想像以上に弱かったわけですが、この関東ローム層や粘土層は、一万年以上昔にできた地層ですから、堆積してからかなりの時間がたっているわけです。
　関東ローム層は、関東地方の台地を広くおおっている火山灰の層で、古い富士火山や箱根火山の活動によってできたものです。
　そして、この関東ローム層が堆積した時代を、地球の歴史では「第四紀」（二〇〇万年前から現在まで）とよんでいます。
　関東ロームのような火山灰にかぎらず、海底でつもっと砂や泥の地層でも、第四紀の地層は、まだ固まっていたいことがおおいのです。
　第四紀でも、一万年よりあとにつもった沖積世の地層は、東京の下町や新潟市のような軟弱地盤をつくっていて、地下水のくみあげて地盤沈下をおこしたり、地震のときに大きな災害をおこしたりしています。

　ところで、第四紀以前の地球の歴史の区分はどのようになっているのでしょうか。
　上にその時代区分を示しておきますが、このような地球の歴史時代を地質時代といいます。
　そこで、地質時代の区分は、何によってなされているのか調べてみましょう。
　みなさんの住んでいる町や村に近いところにも、化石のはいっている崖があるかもしれません。
　化石の採集にでかけたことがある人もいるでしょう。

化石の産状、千葉県・木下（きおろし））

　千葉県の成田といえば、交通安全のお守りで有名な不動尊がありますが、化石の産地としても有名です。
　この付近の崖は、第四紀の洪積世に推積した砂の地層が、そののちになって隆起してできているので、砂が堆積した当時生きていた海の生物が化石として残っています。
　むろん、肉のような柔らかい部分はとけてしまっていて、残っているのは貝殻やカシパンウニの硬い殻の部分だけです。

　地球で一番古い岩石は、グリーンランド南部などの三八億年前の岩石ですから、すくなくともこの頃には、できたての地殻が猛烈に変化し、火山の噴火や地下のマグマが荒れ狂い、まわりの岩石は熱と圧力のために変化していったことでしょう。
　火山が噴火したときに、地下からふきでた二酸化炭素（ＣＯ2）は、ほとんど、大気や海の水のなかにはいり、有機化合物や石灰岩となるために使われました。
　さらに、この二酸化炭素は、植物の生活のためにも使われたのです。

　　　　2　最古の化石 top

　私たちが入るお風呂は、四〇度から四五度ぐらいの温度がちょうどよいのです。
　それ以上の高い温度では、到底あつくてはいられません。
　地球上の生物は、普通一五度から二五度ぐらいの温度が生きていくのに丁度よい温度です。

　アメリカのミネソタ州東北部のスーダン層にある炭素を多くふくんだ二七億年以上昔の岩石の中に、バクテリアや藻類の化石のはいった黄鉄鉱があります。

　南アフリカにはもっと古い岩石が知られています。
　南アフリカにある約三一億年前のフィグツリー層に含まれている黒色の珪岩からは、藻類のような化石や棒状のバクテリア（桿状菌＝かんじょうきん）の化石がみつかっています。
　このように、先カンブリア時代のぱじめのころの化石は、大きさはミクロンの単位で、電子顕微鏡でなければたしかめられない、小さなバクテリアや藻類のような生きものだったのです。

　南アフリカのトランスバールの東側にでている、オンバーワハト層とよばれる火山岩や珪岩や石灰岩は、いまから三七億年ぐらいまえにできた、といわれます。
　オンバーワハト層のでているところでは、どの岩石や地層をとっても、三〇億年以上昔のものなのです。
　このオンバーワハト層から、藻類のような化石がみつかっています。
　この化石の大きさは、直径が一〇ミクロン以上もあって、フイグツリー層やスーダン層でみつかった藻類よりかなり大きいものです。
　この化石のはいっていた岩石は、三五億年から三七億年前のものとも、三二億年前のものともいわれ、まだその年代がはっきりしません。
　しかし、フィグツリー層より下部にこの地層がありますので、この化石が世界で一番古い化石だ、ということになります。
　その年代が、三五〜三七億年貢えということになると、地球ができあがったのが約四六億年前ですから、藻類のような生物が生まれたのは、地球ができあかってから、数億年ののちだ、ということになります。

　　　　　3　化学化石のなぞ top

　しかし日本では、秋田県や新潟県などから、わずかに石油がとれるだけで、日本で使う石油の大部分を外国から輸入しなければなりません。

中東の海底油田風景（アラビア石油株式会社操業の本拠地カフジ）

　日本は、石油をおもにクウェート・サウジアラビア・イラン・イラクなどの西アジアの国々から輸入しています。
　サウジアラビア・イラク・イランなどの国は、広い砂漠でおおわれていることでも有名です。
　クウェートはサウジアラビアとイラクにはさまれ、海に面した小さな国ですが、たくさんある石油を売って国を支えています。
　そして、ぎゃくに飲み水がすくなくてこまっているくらいです。

　そこで石油は何から、どうしてできたかを考えてみましょう。
　石油のでき方にはふたとおりの考えがあります。
　大昔の生物が死骸になって海の地層の中にうずもれると、生物の体をつくっている脂肪やアミノ酸が変化して、石油になる、という考えがその一つです。
　いままでに掘り出されている世界の石油のほとんどは、古生代（二億八〇〇〇万年前）よりあとの時代のものですから、すでにいろいろな生物が生まれていたわけで、このように考えてもなにも無理はありません。
　石油のでき方のもう一つの考えは、生物に関係なしで石油がつくられる、というものです。
　金属と炭素の化合物に、水や薄い酸を作用させると、炭化水素ができます。
　隕石のなかから炭化水素がみいだされたり、できはじめの地球で、炭素はメタン（ＣＨ4）のような炭化水素になっていたと考えられていますから、石油になる成分は、生物が生まれないころにもあった、ということになります。
　この考えによれば、地下の深いところには、その当時の石油がまだまだ残っていてもいいことになりますので、将来の研究に期待がもたれます。
　さて、いま地表にでている先カンブリア時代の岩石のなかには、石油の成分になる炭化水素が含まれています。
　また、石油のでき方にふたとおりあったように、先カンブリア時代（五億七〇〇〇万年以上前）の岩石のなかの炭化水素も、すぐに生物からできたものだ、と考えることはできません。
　それには、そのような炭化水素が、生物からできているかどうかを調べてみなければならないからです。
　そこで、三一億年ほどまえにできた岩石から見いだされた炭化水素には、生物からできた、と考えられるイソプレノイドという炭化水素が見つかっています。
　それより古い岩石についても、見いだされた炭化水素が生物からできた、ということがあきらかになれば、ちょうど、バクテリアの化石を発見したのと同じように、その当時にも生物がいたことの証拠になります。
　南アフリカのオソバーワハ卜層の、いまから三七億年前といわれる岩石から発見された炭化水素は、生物には関係なくできた炭化水素のなかに、わずかに、生物からできた炭化水素が混じっていることが明らかにされました。
　こうして、三七億年前という大昔にも、なんらかの生物が地球にはうまれていたことが、どうもたしからしい、ということになりました。
　私たちは、炭化水素のような有機物の分子が残ったものを、「化学化石」とよんでいます。
　最近見つかった、地球で一番古い岩石は、グリーンランド南部の四〇億年前の片麻岩（へんまがん）という岩石です。
　片麻岩は、もとの岩石が熱により変化してできた岩石ですが、もし、このもとになった岩石が海でできた堆積岩なら、もっと古い化学化石がみつかるかもしれません。

　　　　　4　バクテリアの活躍 top

　近頃の新聞をにぎわした記事に「ゴミ公害」とか「ゴミ戦争」というのがあります。
　東京都内のゴミくずは、約二週間で、三〇階だての霞が関ビルをいっぱいにしてしまうぐらいおおいのです。
　このゴミをどうして始末したらよいか、ということで、みんな困っているのです。
　ゴミのなかには、うんと高い温度でないと燃えないし、燃えても黒くて、のどかつまるような煙をだすプラスチックがはいっているので、ゴミの始末はさらに大変になります。
　東京湾には、「ゆめの島」といわれる埋立地がありますが、これはゴミによってできた土地です。
　埋立地に近いところに住んでいる人たちは、毎日臭いにおいになやまされています。
　では、この臭いにおいは、なんのためでしょうか。ゴミはなぜ臭いのでしょうか。
　なまゴミがくさると臭いのは、ミカソの皮や魚の肉といった有機物を分解して、そのときでたエネルギーで生活をしているバクテリアがいるからなのです。
　そのとき、バクテリアは、アンモニアのようないやなにおいをだす物質をつくりますから、ゴミがくさると臭くなるのです。
　でももし、そのようなバクテリアがいなければ、ゴミはくさらないで、どんどんつもっていくばかりになります。
　バクテリアのおかげで、くさいにおいをだしながらも、ゴミはだんだん土にかわっていきます。
　ですから、土をつくるはたらきをするバクテリアは、私たちの生活にとても役だっていることになるのです。
　では、バクテリアはみな人間のためになるか、というと、そううまくはいきません。
　人の体に回虫や十二指腸虫が寄生するように、大や動物に寄生するバクテリアの仲間はたくさんあります。
　普通、寄生といった場合、寄生された動物（寄主）は犠性になってしまいます。
　たとえば、赤り・コレラーチフスなどの伝染病は、赤痢菌・コレラ菌・チフス菌が人間の体の中に寄生し、ついには人間が死んでしまいます。
　といってもバクテリアはみな寄生生活をしているわけではありません。
　バクテリアは一つの細胞で一匹という生物（単細胞生物）です。
　バクテリアの細胞は、細胞膜でしきられていますが、高等な生物の細胞のように、中身は複雑ではありません。
　核やミトコンドリア（エネルギーをつくりだす粒々の構造）や葉緑体のようなものはありません。
　単細胞生物といえば、アメーバーやゾウリムシなどの動物があげられますが、かれらは核をもっていますし、細胞の中身もバクテリアより複雑です。
　でも、バクテリアの細胞には、植物の細胞壁があり、分類では植物の仲間にはいっています。
　先カンブリア時代（三〇億年以上前）の地層からは、バクテリアの化石が見つかっていましたね。
　しかしこの時期には、大気中に酸素（Ｏ2）がなく、酸素原子は二酸化炭素（ＣＯ2）や水（Ｈ2Ｏ）となってくっついていました。
　とすると、それは酸素のないところでも生きてゆけるバクテリアだ、ということになります。
　このようなバクテリアが、いまでは生きていないのでしょうか。もし生きていれば、先カンブリア時代の中頃（三一億年から二〇億年前）に生きていたバクテリアと、そっくりそのままでなくとも、そのころ生きていたバクテリアのようすを調べるのに役立つわけです。
　そこで、いまの地球で酸素（Ｏ2）がないところはどこか、とさがしてみますと、深い海の底や地殻の深いところなどに、そのようなところがあります。
　黒海の場合をみますと、水に酸素がとけていて、普通の生物が生きているのは、せいぜい深さ二〇〇メートルぐらいまでで、それより深いところは、硫化水素（Ｈ2Ｓ）で満たされています。
　ところが、この硫化水素だけのところにも、たとえば、紅色の硫黄バクテリアのようなバクテリアがすんでいて、生きてゆくために硫化水素を利用しています。
　また、地下の奥深くで、原油の成分からつくられる、と考えられる水素（Ｈ2）を利用して、硫酸カルシウム（ＣaＳＯ4）を硫化水素（Ｈ2Ｓ）にしてしまう硫酸還元菌とよばれるバクテリアが生きています。
　このバクテリアは、酸素（Ｏ2）のないところで生きているだけでなく、光も全く当たらないところで生きているわけです。
　硫酸還元菌は、水素（Ｈ2）が硫化水素（Ｈ2Ｓ）に変化するときにでるエネルギーを利用していますが、同じように、水素を化学変化させてエネルギーをえているバクテリアに水素細菌があります。
　亜硝酸菌とよばれるバクテリアは、アンモニアを化学変化させてエネルギーをえています。
　このような、化学変化のエネルギーを利用するバクテリアで、しかも酸素（Ｏ2）がなくても生きてゆけるバクテリア、こんなバクテリアが、きっと先カンブリア時代に、はじめて生まれた生物だったと思われます。

　　　　　5　酸素をつくる植物の誕生 top

　いまから二〇年ぐらいまえまでは、遠くにでかけるときは、汽車にのりました。
　トンネルにはいるときに、窓をしめておかないと、顔や手に石炭のもえかすのすすがついて、鼻の穴は真っ黒になってしまいました。
　しかし、いまでは鉄道はみな電化してしまい、スピードもだんだんはやくなってきました。
　乗物をうごかすエネルギーのもとがかわり、石炭にたよっていた蒸気機関車から、電気でうごく電車にかわったのです。
　電車にかぎらず、工場の機械をうごかすにも、家庭の電灯をつけるにも、電気がエネルギーとして使われます。
　この電気をおこすもとになるのは、おもに石油です。
　火力発電所で石油をあやし、発電機をうごかして電気をおこします。
　自動車をうごかすガソリンも、石油の成分です。
　日本では、すでに原子力による発電所もできていますが、やはり、エネルギーをつくる資源は、その七〇パーセント以上を石油にたよっています。
　しかし、日本ではあまり石油がとれませんので、中近東からの輸入にたよっています。
　ですから、石油を産する国から石油の輸出をとめられたり、石油の値だんがあがったりすると、石油危機とさわがれ、日本の物価がどんどんあがり、インフレになって、人々が生活に苦しみます。
　そのうえ、世界中でとれる石油にも限度かおりますから、いつまでも石油にたよっていられなくなります。
　そこで、あたらしいエネルギー資源をみつけだし、利用できるようにしなくてはなりません。
　現在のところ、未来のエネルギーとして、原子力・地熱エネルギー・太陽エネルギーの利用が考えられています。
　では、生物が生きていくためには、どのようなエネルギーにたよっているのでしょうか。
　動物は、食物からエネルギーをとります。
　私たちが、毎日食べるごはんやおかずのなかで、お米や野菜のような炭水化物と、魚や肉のようなタンパク質は、一グラムにつき四カロリー、脂肪は一グラムにつき九カロリーのエネルギーになります。
　もちろん、タンパク質や脂肪は、体をつくる材料にもなっています。
　ところが植物は、このような物質を食物としてとることができません。
　ですから、植物は大気や地面から取入れた水や無機物をもとにして、自分で炭水化物やタンパク質などの有機物をつくらなければなりません。
　そのため、動物ではみられない特別のはたらきをします。
　植物は根から水をすいあげて、茎のなかのいろいろな管を通って水を葉まで送りとどけます。
　植物にみられる炭水化物やアミノ酸などをつくる秘密は、緑色の葉の中にあります。
　葉が緑色をしているのは、葉の細胞のなかに葉緑体が含まれているからです。
　この葉緑体のなかで、太陽の光と、根からすいあげた水（Ｈ2Ｏ）と、大気中の二酸化炭素（ＣＯ2）から、ブドウ糖と酸素（Ｏ2）がつくられます。
　このようなはたらきを炭酸同化作用といいますが、それにはかなりのエネルギーが必要になります。
　まえにものべたように、ある種のバクテリアでは、物質を化学変化させるときにできるエネルギーを用いていますが、このような化学変化によるエネルギーでは、非常に能率がわるいのです。
　でも、バクテリアには、紅色イオウ細菌や緑色イオウ細菌のように、太陽の光のエネルギーを利用している仲間がいます。
　このようなバクテリアの炭酸同化作用は、水（Ｈ2Ｏ）を用いないで、硫化水素（Ｈ2Ｓ）を利用していますから、酸素（Ｏ2）をつくらないで、硫黄（Ｓ）をつくります。
でもこのとき、太陽の光をうまく利用していますので、さきのバクテリアより、ずっと働きがすぐれています。

　ここまでお話しますと、みなさんは、このような藻類が先カンブリア時代（五億七〇〇〇万年以上前）の地層のなかから化石として発見されていることを思いだすでしょう。
　いまから、約二〇億年前には、すでに、藍藻が生活していました。
　また、薄い板が重なったような形をした石灰岩が、先カンブリア時代の二六億年前から知られています。
　そしてこれは、炭酸同化作用をいとなむ藻類の化石だろう、と考えられています。
　そこで、この石灰岩は藻類石灰石と呼ばれています。
　ですから、地球のうえで、二〇億年以上もまえに、すでに酸素をつくる植物の仲間が生活していたことになります。
　炭酸同化作用でつくられた酸素（Ｏ2）は、やがて地球をとりまく大気の成分となってきました。
　地球の大気の中の酸素は、ほとんど、海の中の藻類によってつくられたといってもよいくらいです。
　そして、今でも海の中で生活している藻類は、酸素をどんどんつくっています。そして、その酸素をすって、私たち人間や動物たちは生きているのです。
　いまの海は、タンカーや船から流れでる油のために、どんどんよごされています。
　近頃では、工場などの排水も川に流され、ついには海に流れこみます。
　海が汚れると、生物たちが生きてゆけなくなり、最後には、陸上の動植物たちも生きてゆけなくなってしまいます。
　私たちは、もっと海を大切にしなければなりませんね。

　　　　　6　海は生物たちの天国 top

　いまの地球には、海にも陸にも、高山にも南極にも、そして地下のおく深くにも、いたるところに生物がすんでいます。
　また、背骨をもった動物・背骨をもたない動物・植物・バクテリア・藻類など、いろいろな種類の生物がいます。
　でも、今から二〇億年前ごろの地球には、藻類やバクテリアだけが、海の中で生活していました。
　先カンブリア時代の地層で、バクテリアや藻類の化石がみつかっている地層は、みんな、もとをただせば海につもった地層ばかりです。
　生物は、海で生まれ、海で育ったのです。
　ですから、今の地球のように、たくさんの場所に、たくさんな生物かすれようになるまでの道すじをみていかなくてはなりません。
　地球が生まれてから、二五億年ぐらいたったころ（いまから二〇億年前）までに、いろいろの事件がおきました。
　それと同じように、今から二〇億年前頃から現在までのあいだに、数々の事件がおきています。

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　ただ一つの細胞からできている生物（単細胞生物）も、バクテリアのような核もみえない簡単な細胞から、アメーバーのような核をもつ細胞・ゾウリムシ・ミドリムシのような、さらに複雑な生物が生まれてきました。
　今から二〇億年以上前の藍藻の誕生は、酸素をつくりだす生物が生まれた、ということで大事件になりましたが、単細胞生物から、たくさんの細胞か集まって体ができている生物（多細胞生物）が生まれたこともまた大事件なのです。
　先カンブリア時代も、おわりに近ずくと、多細胞生物がたくさん生まれてきました。
　それでも陸地は、まだこけも草もない岩山や砂漠だけの世界でしたが、海の中は、生物の天国だったのです。
　たくさんの紅や黄や緑の藻類が栄えはじめ、それからつくられる酸素は、海の中や地球をとりまく大気の性質をかえてしまったほどたくさんの量でした。
　ですから、酸素を必要とする動物たちが生まれてもよい環境が準備されていた、というわけです。

オーストラリアで発見された先カンブリア時代　約6億年前のクラゲの化石（グレスネブ原図）

オーストラ!jアで発見された先カンブリア時代　約6億年前の化石　左は環形動物、右はヒドロ虫の仲間（グレスネブ原図）

　南オーストラリアの約六億年前の地層からは、ウミエラ（海鰐類＝かいさいるい）・クラゲ（腔腸動物）・カイメン（海綿動物）・環形動物の化石など、かなり進化した動物の化石が発見されています。
　しかし、貝殻などの固い殻をもった動物の化石は発見されていません。
　化石として発見されないからといっても、当時はまだ貝などが生きていなかった、とはいいきれません。
　なぜかといえば、化石というものは、当時生きていた古生物のうち、大変栄えていて数の多いものだけが、化石となって残るからです。
　ですから、ぎゃくに、ある生物の化石がひとつでもみつかれば、当時その生物がかなりたくさん生きていた、と考えてよいのです。
　約六億年前といえば、先カンブリア時代の最後の頃にたりますが、それにつづく古生代カンブリア紀（五億七〇〇〇万年前）になると、急に多くの種類の生物（化石）が発見されてきます。
　先カンブリア時代のおわり頃には、たとえ化石として発見されていなくても、つぎのカソブリア紀に大繁栄した生物たちが、すでに発生していたことでしょう。
　それでも、まだ陸上には生物は進出していませんでした。海は生物たちの天国だったわけです。
　先カンブリア時代は、何億年という単位で、生物が大変化をおこしました。その変化のひとつひとつは、生物の特徴を新しくつけ加えるような大変化でした。
　このような変化に要した時間は、あまりにも長いため、実にのんびりした進化であるように考えられています。
　海は生物にとって天国であったといっても、そこにすむ生物たちは、さまざまの変化をおこし、なかには、次々に絶滅したたくさんの生物たちがいたにちがいありません。

　　　　　7　クモの先祖は海にいた top

　ウェールズ地方の古いよび名を、カンブリアというため、この三葉虫がでた地層をカンブリア紀層とよびました。
　この地層と同じ時代の地層、すなわちカンブリア紀（五億七〇〇〇万年前）の地層は、世界のいろいろな地方で発見されています。
　でも、日本ではカンブリア紀の地層は発見されていません。
　三葉虫はカンブリア紀の地層だけで発見されるのではなく、だんだん種類も数もへってきましたが、古生代の終りまで発見されています。

　現在生きている動物で、三葉虫によく似た形の動物にはカブトガニがいます。
　カブトガニは古生代シルル紀（四億三〇〇〇万年前）にすでに現れていた節足動物の古甲類（ここうるい）に属しています。
　古生代のオルドビス紀（五億年前）にでて、二畳紀（二億八〇〇〇万年前）まで生きていたオオサソリ（ウミサソリ）も古甲類に分類されます。
　カブトガニのように、すぎさった地質時代に栄えていた生物が、いまもなお、ほそぼそと生残っている場合に、それは「生きている化石」とよばれます。
　生きている化石は、その古生物が、どのような生物であったかをさぐるのに大きな役割をしめしてくれます。
　カブトガニは、体のつくりが三葉虫によく似ていて、とくに卵からでた子供（幼生）は、三葉虫の幼生と非常によく似ていることから、三葉虫の仲間から進化した動物である、と考えられます。

デボン紀のウミグモの一種（ヘジプス原図）

現生のウミグモ(ヘジプス原図)

　現在生きている動物で三葉虫と似た動物には、ウミグモ類がいます。
　ウミグモ類の化石は、すでに古生代のデボン紀（三億九五〇〇年前）に発見されていますので、カブトガニと同じように、三葉虫の仲間から進化した動物であると考えられます。
　ウミグモ類の幼生も三葉虫の幼生によく似ています。

　ところで、節足動物のクモ類には、サソリやクモが含まれています。
　現在のサソリやクモはほとんど陸上で生きています。
　尻尾に毒をもっていて、人間にきらわれるサソリは、砂漠にも生活の場所をひろげています。
　サソリはシルル紀（四億三〇〇〇万年前）に現れています。
　また、クモは、古生代の石炭紀（三億四五〇〇万年前）にすでに現れて、新生代の第三紀（六五〇〇万年前）のはじめ頃のコハクのなかに、よく化石として閉じこめられています。
　クモ類の体は、カブトガニやオオサソリなどとくらべると、触角（しょっかく）がないかわりに、鋏角（きょうかく）をもっている点で、大きくみれば同じ仲間と考えられています。
　現在のサソリは陸上で生活していますが、シルル紀（四億三〇〇〇万年前）のサソリと、シルル紀の海にいたオオサソリの一種（プテリゴタス）が非常によく似ています。
　こんなわけで、現在のクモやサソリなどの祖先は、海て生活していたオオサソリであり、その祖先は三葉虫ということになります。

さて、ここでカンブリア紀（五億七〇〇〇万年前）の海のようすについてお話しましょう。 　カンブリア紀の海には三葉虫だけでなく、背骨をもたない動物（無脊椎動物）はほとんど全部でそろっていました。 　すでに先カンブリア時代の終り頃に現れていたクラゲ・カイメン・ゴカイなどの祖先はもちろんのこと、ウニの仲間のウミユリ・ウミリンゴ・ウミヒトデなどのほか、固い殼で身を守るような動物もでぞろいました。 　二枚貝や巻貝などの軟体動物、単体のサンゴやテーブルサンゴなども現れていました。 　また植物では、石灰藻・藍（らん）藻・緑藻・紅藻などの海藻がでそろっていました。 　カナダのブリティッシュ・コロンビアの近くの、バージェス頁岩とよばれるカンブリア紀の岩石の中には、クラゲやカイメンなどの柔らかい体をもつ動物の化石が、みごとに保存されていました。 　この岩石の地層は、黒海の底のバクテリアもすまないような無酸素の環境に、その死骸がたまったために、うまく現在まで保存されたと考えられています。

ウミユリの化石

現生のウミユリ

　カンブリア紀の海には、海藻や背骨のない海の動物たちがでそろったのですが、陸上生物はまだ生まれていませんでした。
　陸に生物が上陸するのは、古生代のシルル紀（四億三〇〇〇万年前）になってからのことなのです。

　　　　　8　筆石（ふでいし）のただよう海 top

　オルドビス紀の海底には、まっすぐにのびた殼をもち、殼からだした頭を何本もの足がかこんでいた動物がいました。
　そこで、この動物を頭足類といいますが、このオルドビス紀の化石は直角石ともいわれます。
　これはオウム貝の仲間です。
　この動物はカンブリア紀の後期に現れ、オルドビス紀に急にふえました。
　そののち、古生代のあいだ、世界中の海で栄えました。

　頭足類は、はじめはまっすぐにのびた殼をもっていましたが、オルドビス紀には、巻いた殼をもつ頭足類も現れました。
　そして、中生代と新生代のオウム貝の殼は、ぐるぐると巻いたものばかりになりました。
　現在、世界で六種生きているオウム貝はその子孫です。
　また、古生代に栄たえオウム貝からは、中生代に栄えたアンモナイトやベレムナイト（矢石＝やいし）が進化してきたのです。
　ベレムナイトは、殼が体の中にはいっています。
　現在生きているイカの体の中には、ペソのような細い筋（ヤリイカなど）や石灰質の甲（甲イカ）をもつものがありますが、これらはベレムナイトの子孫です。
　イカの甲の先の部分の小さな突起は、中生代の矢石（やいし）にあたります。
　ところで、頭足類のオウム貝の殼の内側は、竹の節のような隔壁とよばれる壁で仕切られた、いくつかの部屋にわかれています。
　オウム貝が生長して、大きくなると、より外側に新しい部屋をつくってうつり、内側の小さい部屋は空になって気体（窒素ガス）がはいっています。
　これらの部屋は隔室とよばれますが、各隔室は管（体管）によってつながっていて、体管は一番外側の隔室に開いています。
　外側に近い隔室にすこし液体を出し入れして、殼の中の気体の体積を調節しながら、浮いたり沈んだりした、と考えられています。
　このようなオウム貝の殼は、直角石からすぐに現在のような巻いた殼をもつオウム貝になったのではありません。
　進化の途中では、かさの柄のように、端のところだけがすこし曲った殼をもつオウム貝も現れたのです。

　　　　　9　陸へ進出した生物たち top

　シルル紀につづくデボン紀とよばれる時代の植物も、スコットランドの地層から化石として発見されていますが、やはり、根も葉もない植物です。
　これらのデボン紀の植物には、二股にわかれた裸の茎をもつ、程度ニリヤやホルニア、その茎にも小さな突起をもつプシロフィトン、茎が葉のような鱗片でおおわれるアステロキシンなどがあります。
　これらの植物は胞子でふえるので、シダ植物の仲間です。
　デボン紀（三億九五〇〇万年前）のこれらの植物は、高さが三〇センチメートルから一メートル程度のものでした。
　シルル紀に現れ、デボン紀に栄えたとみられるこれらのシダ植物、すなわち根も葉もない植物は、現在生えているでしょうか。
　現在では、シダ植物といっても、根も葉もあります。
　ヒカゲノカズラ類にも、イワヒバ類にも、トクサ類にも、根・茎・葉がそろっています。
　ところが、関東より南の地方の木の上や岩の上に生えているマツバランという植物は、二股に分かれた青々とした茎をもっていますが、根も葉もない植物です。
　ですから、マツバランは、デボン紀のリニヤやホルニアなどのシダ植物の生きのこり、すなわち、生きている化石ということになります。
　このように、陸に植物が生えるようになると、以前の裸の土地には、腐植土、つまり土ができます。
　そこには上壌、バクテリアも住みつくようになります。
　そして、植物を食べる動物たちも上陸しはじめました。
　スコットランドのシルル紀（四億三〇〇〇万年前）の地層からは、ヤスデやサソリとみられる節足動物の仲間の化石が発見されています。
　おそらく、最初に陸上で空気をすった動物には、このほか、ムカデやゲジゲジなどの多足類や水辺で生活する昆虫類などが考えられます。
　つづいて、クモの仲間も上陸しました。
　これまでは陸上のお話でしたが、シルル紀からデボン紀（三億九五〇〇万年前）にかけての海にも大変化がおこりました。
　それは、背骨のある動物（脊椎（せきすい）動物）の誕生です。
　最初の脊椎動物は、シルル紀の海に発生した、よろいのような皮膚でおおわれていた、あごのない魚・甲胄魚です。
　最初の頃は、小型の甲胄魚が、体長がニメートルもあるオオサソリのえさになったでしょうが、シルル紀の終り頃には、あごをもつ魚・板皮類が現れしました。
　そして、デボン紀にはいると、海は魚の天下となりました。
　デボン紀にはいろいろな高等な魚が現れ、ついには陸上に両生類となって進出したのです。
　魚についてのくわしいお話は、この本「化石がかたる地球の歴史」の第二巻「魚類の歴史」を読んでください。

　　　　　10　石炭の森林 top

　鱗木は、びっしりと生えた葉がとれたあとの表面が、鱗（うろこ）の形に似ているところから、その名前があります。
　封印木は、葉のとれたあとが四角や六角のシールのような形なのでその名があります。
　これらでは、茎にできた突起が小さな葉になっていますが、その葉の先まで茎の内部から葉脈とよばれる維管束（いかんそく）がのびています。
　このような体内のつくりは、現在のヒカゲノカズラにみられるところから、これらの大木はヒカゲノカズラの仲間と考えられています。
　いっぽう、ろ木は幹に竹のような節があり、その節の部分にたくさんの細い葉が生えていることから、現在のトクサの仲間とみられています。
　このような大木の下には、背丈の低いシダ植物がはえていました。
　それはスギナやトクサの仲間、普通のシダ類などです。
　これらのシダの下草にまじって、葉は全くシダ類であっても、胞子ではなく種子が葉の先端につく植物がはえていて、これを種子シダ類とよんでいます。
　種子シダはシダ植物と裸子植物の両方の特徴をもっている植物です。
　古生代につづく中生代には、イチョウやソテツなどの裸子（らし）植物が栄えましたが、この裸子植物の先祖は、古生代の石炭紀にすでに現れたことになります。

　とくに、石炭紀からつぎの二畳紀にかけての海には、有孔虫の仲間の単細胞生物（原生動物）フズリナが栄えました。
　フズリナは紡錘虫ともいわれ、石炭紀のはじめに発生し、古生代のおわりには姿を消しました。
　したがってフズリナは三葉虫やオウム貝などとくらべると、わりあい命の短い生物でした。
　フズリナは石灰質の殼をもっているので、たくさん集まって石灰岩をつくっています。
　その石灰岩は、切りだされた岩石が、デパートの壁や駅の切符売場などに利用されています。
　また、セメントの原料は石灰岩ですから、私たちの生活に大いに役立っていることはみなさんもよく知っていることでしょう。
　石炭紀の地層は、陸でつくられた石炭層、海でつくられた石灰岩層で広く地球をとりまいているといえるのです。