カンブリア紀の爆発の謎: なぜ生命は突然、より複雑になったのか
ストレンジラブ・オーシャン:古代の超巨大噴火が招いた「静寂の海」の謎
編集者: Inna Horoshkina One
新たな地球化学的データにより、初期カンブリア紀の現在の中国南部一帯で発生した「ストレンジラブ・オーシャン」と呼ばれる現象の引き金が、大規模な火山活動であった可能性が浮上しました。この時期、海洋水はほぼ完全に停滞し、生命の活動が極端に抑制された特異な状態に陥っていたと考えられています。
研究チームは、揚子地塊(ヤンツェ・ブロック)および保山地塊(バオシャン・ブロック)で発見された「K-ベントナイト」と呼ばれる火山灰層の高精度な年代測定を実施しました。その結果、これらの堆積物は古代の超大陸ゴンドワナの北西縁で発生した一連の爆発的な超巨大噴火に由来することが突き止められました。
地質学的な時間軸において、K-ベントナイトは巨大噴火を記録する極めて信頼性の高い指標であり、ほぼ瞬時に形成されるイベント層として認識されます。最新の解釈によれば、これらの噴火が連鎖的なプロセスを誘発し、深海における深刻な酸素不足、すなわち広範囲にわたる海洋無酸素事変を引き起こしたとされています。
仮説によれば、火山から放出された膨大なガスが海洋環境のpH(酸性度)を急激に変化させ、海洋生態系の基盤であるプランクトンの生産性を著しく低下させました。その結果、生物活性が最小限に抑えられ、表層水における通常の同位体分別がほぼ停止する「ストレンジラブ・オーシャン」の状態が形成されたのです。
約5億4100万年前から4億8500万年前にあたる初期カンブリア紀は、多様な動物群が一斉に登場した「カンブリア爆発」で知られています。しかし、この生命の躍進の直前には、海洋生物の多様性が謎めいた減少を見せる停滞期が存在していたことが地質学的な記録から明らかになっています。
ストレンジラブ・オーシャンの概念は、生物量が激減し、生物地球化学的なシグナルが弱まったこのフェーズを象徴しています。かつてはこの現象の原因として地球外天体の衝突といった外部要因が検討されてきましたが、今回の地球化学的な証拠は、大規模なマグマ活動という地球内部のダイナミクスへと焦点を移すものとなりました。
この知見をさらに裏付けるのが、約4億9900万年前の後期カンブリア紀の地層から得られた硫黄同位体データです。世界6か所の地層断面から得られたデータは、「SPICE(Steptoean Positive Carbon Isotope Excursion)」として知られる大規模な無酸素事変が局所的なものではなく、地球規模の現象であったことを示唆しています。
学術誌『Communications Earth & Environment』に掲載されたこの研究は、ゴンドワナ大陸縁辺での特定の火山活動と地球化学的異常を明確に結びつけました。これにより、海洋が一時的に「機能停止」したメカニズムが提示され、当時の地球環境の激変がより具体的に描き出されています。
哲学者ゴットフリート・ヴィルヘルム・ライプニッツは「自然は飛躍せず、ただ休止を知るのみである」という言葉を残しました。生命が劇的な進化を遂げる直前、海は一度大きく息を吸い込み、一瞬の静寂に包まれたのかもしれません。
超巨大噴火、無酸素状態、そして深海の沈黙。これらは生命の終焉ではなく、むしろその後の壮大な繁栄に向けた「システムの再設定」という重要な役割を果たしていたのです。この静かなる停滞こそが、生命の輝きを準備するための不可欠なプロセスであったと言えるでしょう。
ソース元
Nature
Science Alert
Santa Fe Institute
Earth.com
Stanford Report
UW–Madison News
