地学基礎⑪：古生物の変遷と地球史

ちさまる

地球が誕生して約46億年。最初はドロドロのマグマの海だったのに、どうして今みたいに生命があふれる青い星になったんだろう？
最近の共通テストでは、ただ「いつの時代に何が生きていたか」を暗記するだけじゃ通用しないんだって。「大気・海・生命がいかに影響し合ってきたか」という壮大なストーリーや、「固い岩石が曲がる理由」まで、地球史のダイナミズムを読み解く力が求められているよ！ 一気に46億年を駆け抜けよう！ PON！

1. 先カンブリア時代（約46億年前 〜 約5.4億年前）

地球の歴史の約88%を占める、非常に長く、生命が海の中でひっそりと進化の準備をしていた時代です。3つの時代に分けられます。

• 冥王代（めいおうだい）： 約46億年前、地球誕生。微惑星の衝突による熱で地表はマグマオーシャンに覆われていました。やがて地球が冷え、大量の水蒸気が雨となって降り注ぎ、原始海洋が誕生しました。
• 太古代（たいこだい / 始生代）： 海の中で最初の生命（原核生物）が誕生。約27億年前には、光合成を行って酸素を発生させるシアノバクテリアが出現しました。
• 原生代（げんせいだい）： シアノバクテリアの死骸と泥が層状に重なったストロマトライトが繁栄。さらに、核を持つ真核生物や、殻を持たない柔らかい多細胞生物（エディアカラ生物群）が出現しました。

コレクトの解析：大気・海・生命の相互作用（2024年共テ傾向）

「酸素がなかった地球に、生命が酸素を持ち込んだことで、地球の環境が劇的に塗り替えられたプロセス」は、最新の入試で最も重視されるテーマです。

シアノバクテリアが放出した酸素は、すぐに大気中に増えたわけではありません。
まず、当時の海中に大量に溶けていた鉄イオンと結びつき、酸化鉄となって海底に沈殿しました。これが世界中の鉄資源の元となる縞状鉄鉱床（しまじょうてっこうしょう）です。
海中の鉄がすべて酸化し尽くされた約20億年前以降になって、初めて大気中に酸素が蓄積し始めました。この酸素がやがて上空でオゾン層を形成し、致死的な紫外線を遮ることで、後の「生命の陸上進出」という奇跡を可能にしたのです。生命と環境は、互いに強く影響を与え合っているのです。

2. 古生代（約5.4億年前 〜 約2.5億年前）

硬い殻や骨格を持つ生物が爆発的に多様化した時代です。6つの「紀」に細分化されます。

コレクトの経済地学：岩石の循環（2023年共テ傾向）

古生代のペルム紀などに大繁栄したフズリナやサンゴ。彼らは海中の炭酸イオンとカルシウムイオンを取り込み、炭酸カルシウム（CaCO₃）の殻を作りました。
その殻が海底に分厚く堆積してできた岩石が石灰岩です。日本はエネルギー資源のほとんどを輸入に頼る資源小国ですが、実はセメントの原料となる石灰岩だけは自給率100%を誇ります。
「生物の殻が岩石となり、それが地殻変動で陸に持ち上げられ、現在の我々のビルや道路を作るセメントとして利用されている」。この地球規模の岩石の循環（物質の循環）を見抜く問題が、入試で高く評価されています。

3. 中生代（約2.5億年前 〜 約6600万年前）

温暖な気候のもと、爬虫類が陸・海・空を支配した時代です。パンゲア大陸の分裂が始まりました。

• 三畳紀（さんじょうき）： 恐竜の出現。最古の哺乳類の出現（ネズミのような小型生物で、恐竜の陰で夜行性として生き延びました）。海ではアンモナイトが繁栄。
• ジュラ紀： 恐竜の大繁栄。最古の鳥類である始祖鳥の出現。植物はイチョウやソテツなどの裸子植物が繁栄しました。
• 白亜紀（はくあき）： 恐竜の多様化。花を咲かせる被子植物が出現。末期に巨大隕石が衝突し、恐竜（鳥類を除く）やアンモナイトが絶滅しました（K-Pg境界）。

コレクトの解析：数センチの地層が語る宇宙的事件（2026年共テ激難化傾向①）

白亜紀末（K-Pg境界）の大量絶滅の原因が「巨大隕石の衝突」であると証明されたのは、地層に残されたわずか数センチの黒い粘土層の分析によるものでした。

この薄い地層からは、地球の地殻表面には通常ほとんど存在しないイリジウム（Ir）という重金属が、異常な高濃度で検出されます。イリジウムは、地球内部の「核」か、宇宙空間から飛来する「隕石」に多く含まれる成分です。この「地球に元々ある成分」と「宇宙から降ってきた成分」の圧倒的な違いを見抜く科学的探査のプロセスが、2026年の共通テストで受験生に「真の科学的思考力」として問われました。

4. 新生代（約6600万年前 〜 現在）

恐竜が消えた後のニッチ（生態的地位）を埋めるように、哺乳類と鳥類が爆発的に多様化（適応放散）した時代です。

• 古第三紀（こだいさんき）： 哺乳類の繁栄。海ではカヘイセキ（貨幣石：大型の有孔虫）が繁栄。植物は被子植物が中心となりました。ヒマラヤ山脈やアルプス山脈の形成が始まりました。
• 新第三紀（しんだいさんき）： 約700万年前にアフリカで人類の祖先（サヘラントロプス・チャデンシスなど）が出現。日本列島がユーラシア大陸から分離して誕生しました。海ではビカリア（巻貝）が繁栄。
• 第四紀（だいよんき / 約258万年前〜）： 氷河時代に突入し、寒い「氷期」と比較的暖かい「間氷期」が数万年周期で繰り返されました。人類は猿人→原人→旧人→新人（ホモ・サピエンス）へと進化し、道具や火を使い、農業を始め、現在に至ります。マンモスやナウマンゾウなどが生息していました。

5. 【発展】地層から読み解く巨大なエネルギー（2026年共テ激難化傾向②）

地球の長い歴史の中で起きた地殻変動は、現在残された地層の形から読み解くことができます。その代表が褶曲（しゅうきょく）です。

コレクトの空間解析：固い岩石が曲がる理由

私たちの感覚では「岩石は固くて割れるもの（脆性破壊）」ですが、地下深くの高温・高圧の環境下で、プレート運動による巨大な圧縮力が「数万年〜数百万年」という膨大な時間をかけてゆっくりと加わると、岩石は割れることなく飴細工のようにぐにゃりと曲がります（塑性変形：そせいへんけい）。

2026年共通テストでは、地層の断面写真から「過去に動いていた巨大なエネルギー（力の向き）」を読み取らせる実戦的な問題が出題されました。
地層が左右から波打つように曲がっている場合、その地層には「水平方向から押しつぶすような力（圧縮応力）」が長期間にわたって働き続けたことを、三次元的な空間認識能力を用いて見抜く必要があります。

ちさまると挑戦！ 地球史と環境のダイナミズム

ちさまる

最新の共通テストで猛威を振るった「思考力問題」の類題を用意したよ！ 単なる年表の暗記じゃなくて、科学の目線で地球の謎を解き明かそう！

ちさまるの総仕上げ！ 練習問題

各時代の特徴的な出来事や、化石の知識を総動員して解いてみよう！

問1（選択・基本）
中生代の出来事として誤っているものを1つ選べ。

1. 海ではアンモナイトが大繁栄した。
2. 陸上では恐竜が多様化し、生態系の頂点に立った。
3. 最古の鳥類である始祖鳥が出現した。
4. 陸上の植物は、巨大なシダ植物が衰退し、被子植物のみが繁栄して森林を形成した。

問2（正誤判定・標準）
次の文章の正誤を判定せよ。
「日本で産出する石灰岩は、主に古生代のペルム紀などに生息していたフズリナやサンゴなどの生物の殻が堆積してできたものであり、生物の活動が岩石の形成に深く関わっていることを示している。」

コレクトからの挑戦状（国公立大 二次試験・高認レベル）

問3（記述・発展）
新生代第四紀に出現した人類は、他の多くの動物とは異なる特徴的な歩行様式を獲得したことで、前肢（手）が自由になり、道具の使用や脳の発達を促した。この歩行様式を漢字6文字で答え、さらに人類の最古の祖先が出現した大陸名を答えよ。