なぜ地球磁極は逆転するのか?

現在、太陽黒点数の推移を追っています

1月度その11:気になる点シリーズ➡スノーボールアースと生命の進化を追う!

気になる点シリーズ➡スノーボールアースと生命の進化を追う!

 

 

現在、この黒点サイトでは、私事ですが忙しくなって来たもので「太陽黒点数の推移を追うシリーズ」のみを扱っております、数カ月前までは「木星衝合と巨大地震の相関を追うシリーズ」や「地磁気地震の相関を追うシリーズ」等もやったのですが、木星地磁気はかなりの集中力とエネルギーが必要で、とても現在の私の状態では扱えないのです

 

しかしながら、ベッドで寝っ転がっていると漠然と頭に浮かんで来る疑問がありまして、それは私にとっての未解決問題もしくは気に掛かる問題なのです

 

 

数日前「1月度その9:気になる点シリーズ➡スノーボールアースとカンブリア紀の動物爆発! - なぜ地球磁極は逆転するのか?」なる記事をアップしましたが、「スノーボールアース」は追わなければ、と気になっていました

 

 

お付き合い頂ければ幸いです

 

 

 

[スノーボールアース - Wikipedia] によれば:

スノーボールアース全球凍結)とは、地球全体が赤道付近も含め完全に氷床や海氷に覆われた状態、スノーボールアース仮説と呼ばれ、生命の進化に深く関わっている事が指摘されている

ふむ〜

地球はその誕生以来何度か氷河時代と呼ばれる寒冷な気候に支配される時代があった。現在判明しているもっとも古い氷河時代南アフリカで発見された約29億年前のポンゴラ氷河時代で、最も新しいものは現在も続いている(現在は間氷期!)。

ところが、原生代初期 約24億5000万年前から約22億年前 のヒューロニアン氷河時代と、原生代末期 約7億3000万年前~約6億3500万年前 のスターチアン氷河時代に、地球表面全体が凍結するほどの激しい氷河時代が存在したという考え方が主流となりつつある(スノーボールアース仮説)。

なるほど〜、2回あったのですか!

スノーボールアース中には極低温により大量絶滅が起こる。スノーボールアース終了後には生き残った生物の適応拡散が起こる。原生代初期のスノーボールアース後には、酸素呼吸をおこなう真核生物の繁栄がはじまった。

なるほど、全球凍結の際に海底の熱床に退避し絶滅をまぬがれた生物は、沸々粛々と次の時代を生き抜く為に遺伝子を改良(進化)させ続けたのだ!

それにしても酸素呼吸を行うには海中に酸素がなければならない、ストロマトライトは何時頃から酸素を供給し始めたのかと言うと、37億年前頃には世界各地に広がっていたとされるので矛盾はない、それと、ストロマトライトは光合成を行うので海岸の浅瀬に生息している、これが数億年続いた全球凍結で絶滅しなかったのは大きい、ストロマトライトを造るシアノバクテリアは強いのだ!

真核生物とは、

真核生物とは、動物、植物、菌類、原生生物など、身体を構成する細胞の中に細胞核と呼ばれる器官を有する生物。真核生物以外の生物は原核生物と呼ばれる。

真核生物の細胞は一般的に原核生物の細胞よりも大きく、場合によっては1000倍以上の堆積を持つこともある。細胞内にはさまざまな小器官がある。

有殻アメーバの1種ナベカムリ

By NEON:真核生物である有殻アメーバの1種ナベカムリ

ほとんどの真核生物では有性生殖が行われる。

すべての真核生物が酸素呼吸を行うのか?までは確認が取れなかったけれども、高度な生命活動にはエネルギーが必要で、それを酸素呼吸から得るのが最も一般的であるから、ほとんどの真核生物は酸素呼吸を行う、で良いだろう

 

2回目の原生代末期のスノーボールアース後にはカンブリア爆発が起こり、ほとんどの動物種類が出現した

ここでは目と口を持つ動物が現れた事が大きい、捕食機能を格段に向上させたのである

記事1月度その9:気になる点シリーズ➡スノーボールアースとカンブリア紀の動物爆発! - なぜ地球磁極は逆転するのか?の繰り返しになりますが図を入れると、

 

まず、目も口も持たないエディアカラ生物群の代表例ディッキンソニアの化石(1m近い平面的な広がりに厚みは3mm程度しかない)、捕食され絶滅したと考えられている

By Verisimilus

 

歴史上はじめて目をもつ三葉虫が現れた

ElrathiakingiUtahWheelerCambrian.jpg

By Wilson44691

 

目と口と硬い外皮をもつアノマロカリスを含むバージェス動物群(カナダ・ブリティッシュコロンビアのバージェス頁岩の中から化石として発見された動物群)

By Junnn11、特にこのアノマロカリスは最長0.5mと大型でカンブリア紀食物連鎖の頂点にいたと考えられている

そして、バージェス頁岩累層で発見されたアノマロカリスの完全化石

By Keith Schengili-Roberts

 

やはりバージェス動物群であるオパビニア(体長4-7cm)、目を5つ持つ「奇妙奇天烈動物」の代表例(奇妙奇天烈動物とはハーバード大の古生物学者グールドが命名したバージェス動物群内における既存の分類に当てはまらない動物、この命名は他の専門家からブーイングを浴びた)

20191108 Opabinia regalis.png

By Junnn11

 

そうして前回の記事で入れ忘れた私が大好きなハルキゲニア、全長0.5- 3.0cmでバージェス動物群に属する(こんな動物が海底にいた、だなんて!)

By Jose manuel canete

 

従来はもっと後で出現したと考えられていた魚類を含む脊索動物の化石もカンブリア爆発時に確認されている

Chordata 2.jpg

By Biopics (トラの化石が出て来た訳ではない! トラの先祖の化石が出たのである)

尚、5億4200万年前から5億3000万年前のカンブリア爆発で化石確認されている動物群は、その大半が2億5000年前のペルム紀末期の大絶滅で絶滅している(これは全球凍結とは関係ないが!)

 

 

所で、全球凍結の原因とは何だろうか?

それは超大陸の発達と移動による影響がまずある、 [超大陸 - Wikipedia] より:

f:id:yoshihide-sugiura:20210120133046p:plain

By SimplisticReps  現在の大西洋半球から見た超大陸の変遷、2.72Gyaで27億2000万年前、550Myaで5億5000万年前(この図でパンゲアは3億年前となっているが、私のWikiによる理解では2億5000万年前〜2億年前がパンゲアのライフである、この辺りは資料によって異なる事がありそうだ!)

大陸が発達して来ると、海中のCO2を岩石に固定するので地球全体のCO2濃度が下がり寒冷化する

加えて、赤道上に大陸が来ると暖められた海水が極地に回らないので寒冷化が進む

 

1回目の原生代初期 約24億5000万年前から約22億年前 における全球凍結については:

始めて超大陸が発達した 2.72Gya(27億2000万年前)の図を見て頂ければ分かるように、大陸とプレートが沈み込む海溝部にCO2が岩石固定され、かつ赤道部における大陸存在が寒冷化をもたらした、と考えられる

 

2回目の原生代末期 約7億3000万年前~約6億3500万年前 における全球凍結については:

1Gya(10億年前)の図と550Mya(5億5000万年前)の図から中間状態を見て取って、やはり赤道部における大陸存在が寒冷化をもたらした、と考えられる(大陸とプレートが沈み込む海溝部におけるCO2岩石固定は、大陸が出来上がったら一定であろうと考えられる)

より詳細に述べると [ロディニア大陸 - Wikipedia] によれば、7億5000年前の大陸状態(ロディニア大陸)は、パンゲア大陸以前の超大陸とされ、

7億5000万年前のロディニア大陸、ここから7億5000年前に分裂を開始したと考えられている。11億年前の造山帯が緑色の帯で示されている。赤点は13~15億年前の花崗岩が見つかる場所を示している(灰色のcratonsは、タバコや缶のカートンと同じ意味で、ここでは超大陸の構成要素を言っているのだろう)。

いわゆるスノーボールアース現象は約7億年前の出来事とされ、ロディニアの大陸分裂が起きてから約5000万年後、というのが現在の通説である。

 

このように、全球凍結で支配的なのは赤道部における大陸存在が温暖な海水循環をはばむ事であろう、赤道部における大陸が分裂を開始しても、一旦氷床が成長し始めると、氷床は太陽光を反射するので、寒冷化が寒冷化を呼び全球凍結に至ると考えられる

 

で、全球凍結からの脱却は?というと:

火山活動によるCO2放出により大気中のCO2濃度の上昇を待つしかない

全球凍結しているので、大気中のCO2は海水に溶け込まないし、植物の光合成も抑制されているので大気中のCO2濃度は徐々に上昇し、やがてCO2による温暖化現象により氷床は溶けて全球凍結から脱却できる

ただし、これには1億年前後必要とされる、結果、全球凍結の時代は数億年続くのである

 

 

まとめよう:

1.全球凍結は形成された超大陸が赤道部分を覆い、暖流が極地へ回らなくなった時、またはその直後に起きる

 

2.全球凍結からの脱却は、火山噴火による大気中のCO2濃度の上昇を待って、CO2による温暖化現象により脱却する、これには1億年前後必要とされる

 

3.今までに2回の全球凍結があった

原生代初期 約24億5000万年前から約22億年前 は地球上に始めて大陸が現れた直後

原生代末期 約7億3000万年前~約6億3500万年前 は7億5000万年前に赤道部分に集結したロディニア大陸が分裂を始めた直後

 

4.どちらも、全球凍結の後で生命は大進化を遂げている

原生代初期の場合は、酸素呼吸を行う真核細胞の出現

原生代末期の場合は、ほとんどあらゆる動物種類の出現カンブリア爆発

 

 

 

以上、お付き合い頂きまして、誠にありがとう御座いました

感謝です