中生代[ 3 ]は、地球の地質史の時代で、約2億5200万年前から6600万年前まで続き、三畳紀、ジュラ紀、白亜紀から構成されています。恐竜などの主竜類爬虫類や、ソテツ、イチョウ科、ナンヨウスギなどの裸子植物が優勢であったこと、温暖な気候、パンゲア大陸の地殻変動による分裂が特徴です。中生代は、複雑な生命が進化して以来の3つの時代、古生代、中生代、新生代の中間にあたります。
中生代は、その時代の大部分を支配していた陸上動物が恐竜であったことから、一般的に恐竜の時代として知られています。この時代は、地球史上最大の大量絶滅であるペルム紀-三畳紀絶滅イベントの後に始まり、非鳥類恐竜、翼竜、モササウルス、プレシオサウルスなどが犠牲となったもう一つの大量絶滅である白亜紀-古第三紀絶滅イベントで終わりました。中生代は、地殻変動、気候、進化において大きな変化があった時代でした。超大陸パンゲアは分裂し始め、複数の陸塊に分かれました。中生代の気候は変化に富み、温暖期と寒冷期が交互に訪れました。しかし、全体的に見ると、地球は現在よりも温暖でした。
恐竜は三畳紀中期に初めて出現し、三畳紀後期またはジュラ紀前期には陸上脊椎動物の支配的な存在となり、 白亜紀末に絶滅するまでの約1億5000万年または1億3500万年間その地位を占めた。ジュラ紀には獣脚類恐竜の一系統から進化した原始的な鳥類が出現し、その後、白亜紀には真の無歯類が出現した。最初の哺乳類も中生代に出現したが、新生代まで15kg(33ポンド)未満の小型のままであった。被子植物は白亜紀前期に出現し、同紀末までに急速に多様化し、針葉樹やイチョウ類、ソテツ類、ベネッティテス類などの裸子植物(広義)に代わって植物の支配的なグループとなった。
「爬虫類の時代」という言葉は、19世紀の古生物学者ギデオン・マンテルによって提唱されたもので、彼はこの時代をイグアノドン、メガロサウルス、プレシオサウルス、プテロダクティルスといった双弓類が支配的であった時代と捉えていた。
現在の名称は、1840 年にイギリスの地質学者ジョン・フィリップス(1800–1874) によって提案されました。「中生代」は文字通り「中間の生命」を意味し、ギリシャ語の接頭辞meso- ( μεσο-「間」) とzōon ( ζῷον「動物、生き物」) に由来します。[ 4 ] [ 5 ]このように、中生代は新生代 (文字通り「新しい生命」 ) と古生代 (「古い生命」) および原生代(「以前の生命」) と比較できます。
古生代に続いて、中生代は約1億8600 万年間続き、2億5190万 200 万年前から新生代が始まった6600万年前まで続きました。この期間は3つの地質時代に分けられます。古いものから新しいものへ:
中生代の下限はペルム紀-三畳紀絶滅イベントによって定められており、このイベントでは海洋生物種の最大90~96%が絶滅したと推定されている[ 7 ]が、一部の古生物学者は実際の数を81%程度と推定しており、これらの概算値には疑問が呈されている[ 8 ] 。これは地球史上最大の大量絶滅と考えられているため、「大絶滅」としても知られている。中生代の上限は白亜紀-古第三紀絶滅イベント(またはK-Pg絶滅イベント[ 9 ] )に設定されており、これはユカタン半島のチクシュルーブ・クレーターを形成した小惑星の衝突によって引き起こされた可能性がある。白亜紀後期には、大規模な火山噴火も白亜紀-古第三紀絶滅イベントに寄与したと考えられている。[ 10 ]全ての属の約50%が絶滅し、その中には全ての非鳥類恐竜も含まれていた。
三畳紀はおよそ2 億5200万年前から2億100 万年前までで、ジュラ紀の前の時代です。この時代はペルム紀-三畳紀絶滅イベントと三畳紀-ジュラ紀絶滅イベントという「 5大絶滅」のうちの2つに挟まれており、前期、中期、後期の3つの主要な世に分けられます。[ 11 ]
約2億5200万年前から2億4700万年前の前期三畳紀は 、パンゲア超大陸の内陸部が砂漠に覆われていました。地球はちょうど、全生物の95%が絶滅するという大規模な大量絶滅を経験したばかりで、陸上で最も一般的な脊椎動物はリストロサウルス、ラビリンソドント、ユーパルケリア、そしてペルム紀の大量絶滅を生き延びた他の多くの生物でした。テムノスポンディル類は前期三畳紀に多様性のピークを迎えました。[ 12 ]

中期三畳紀(2億4700万年前~2億3700 万年前)は、パンゲア大陸の分裂とテチス海の開裂が始まった時代でした。生態系はペルム紀の大量絶滅から回復していました。藻類、海綿動物、サンゴ、甲殻類はすべて回復し、イクチオサウルスやノトサウルスなどの新しい水生爬虫類が進化しました。陸上では、マツ林が繁栄し、蚊やショウジョウバエなどの昆虫のグループも繁栄しました。爬虫類はどんどん大きくなり、最初のワニ類と恐竜が進化し、それまで淡水界を支配していた大型両生類や陸上の哺乳類のような爬虫類との競争が始まりました。[ 13 ]

中期三畳紀の繁栄に続き、2億3700 万年前から2億100万年前の後期三畳紀には、頻繁な高温期と中程度の降水量(年間10~20インチ)が見られました。近年の温暖化により、大陸が互いに分離し始めたため、陸上では恐竜の進化が爆発的に進みました(2億4300万年前から2億1000 万年前、およそ2億3500万年前から3000万年前のニャササウルス、その一部は竜脚形類、獣脚類、ヘレラサウルス類に分かれました)。また、最初の翼竜も出現しました。後期三畳紀には、進化したキノドン類が最初の哺乳形類を生み出しました。しかし、こうした気候変動の結果、三畳紀-ジュラ紀絶滅イベントとして知られる大規模な絶滅が起こり、地球の4回目の大量絶滅イベントで、多くの主竜類(翼竜、恐竜、ワニ形類を除く)、ほとんどの単弓類、ほぼすべての大型両生類、そして海洋生物の34%が絶滅しました。原因については議論の余地があり、[ 14 ] [ 15 ]中央大西洋マグマ地域での洪水玄武岩噴火が原因の一つとして挙げられています。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

ジュラ紀は2 億年前から1億4500 万年前まで続き、前期ジュラ紀、中期ジュラ紀、後期ジュラ紀の3つの主要な時代があります。[ 19 ]
前期ジュラ紀は2億年前から1億7500 万年前まで続く。[ 19 ]気候は熱帯性で、陸塊の間に大きな海が現れたため、三畳紀よりもはるかに湿潤であった。海洋では、プレシオサウルス、イクチオサウルス、アンモナイトが豊富に生息していた。陸上では、恐竜やその他の主竜類が支配的な種としての地位を確立し、ディロフォサウルスなどの獣脚類が食物連鎖の頂点にいた。最初の真のワニが進化し、大型両生類を絶滅寸前に追いやった。総じて、主竜類が世界を支配するようになった。一方、ジュラ紀には哺乳形類が豊富に現れ、最初の真の哺乳類が進化し、比較的小型のままではあったが、広く分布した。例えば、ジュラ紀のカストロカウダは、泳ぐ、穴を掘る、魚を捕るなどの適応能力を持っていた。約1億5千万年前の後期ジュラ紀のフルータフォッサーは、シマリスほどの大きさで、その歯、前肢、背中から、社会性昆虫(アリはまだ出現していなかったので、おそらくシロアリ)の巣を掘り起こしていたと考えられます。ボラティコテリウムは、現代のモモンガのように短距離を滑空することができました。ルゴソドンなどの最初の多丘歯類が進化しました。[ 20 ]
中期ジュラ紀は1億7500万年前から1億6300 万年前まで続く。[ 19 ]この時代には、ブラキオサウルスやディプロドクスなどの竜脚類の大群がシダの草原を埋め尽くし、アロサウルスなどの多くの新たな捕食者に追われながら、恐竜が繁栄した。針葉樹林が森林の大部分を占めていた。海では、首長竜がかなり一般的で、魚竜が繁栄した。この時代は爬虫類の最盛期であった。[ 21 ]

後期ジュラ紀は1億6300万年前から1億4500 万年前まで続く。[ 19 ]この時代には、始祖鳥などの最初の鳥類が小型のコエルロサウルス類恐竜から進化した。海面の上昇により大西洋が開通し、今日まで拡大し続けている。大陸のさらなる分離により、新しい恐竜の多様化の機会が生まれた。
白亜紀は中生代で最も長い期間ですが、前期白亜紀と後期白亜紀の2つの世しかありません。[ 22 ]

前期白亜紀は1億4500 万年前から1億年前まで続く。[ 22 ]前期白亜紀には海路が拡大し、竜脚類、ステゴサウルス類、その他の高所採食性グループの多様性が低下した。特に北アメリカでは竜脚類が少なくなり、後期白亜紀の竜脚類の空白期への道が開かれた。[ 23 ]ユーストレプトスポンディルスなどの島々を飛び回る恐竜は、古代ヨーロッパの沿岸の浅瀬や小さな島々に対応するために進化した。カルカロドントサウルスやスピノサウルスなどの他の恐竜は、ジュラ紀-白亜紀の絶滅によって残された空白を埋めるために台頭した。[ 24 ]季節が再び現れ、極地は季節によって寒くなったが、レアエリナサウラやムッタブラサウルスなどの一部の恐竜は依然として極地の森林に一年中生息していた。極地はワニには寒すぎたため、クーラスクスなどの大型両生類の最後の拠点となった。タペジャラやオルニトケイルスなどの属が進化するにつれて、翼竜は大型化した。哺乳類は生息域を拡大し続け、エウトリコノドント類はレペノマムスやゴビコノドンなどのかなり大型のクズリのような捕食者を生み出し、初期の獣類は後獣類や真獣類へと拡大し始め、キモロドント多丘歯類は化石記録で一般的になった。
後期白亜紀は1億年前から6600 万年前まで続く。後期白亜紀は寒冷化傾向が見られ、この傾向は新生代にも続いた。やがて熱帯は赤道付近に限定され、熱帯線以北の地域では季節による気候の変化が極端になった。恐竜は依然として繁栄し、ティラノサウルス、アンキロサウルス、トリケラトプス、ハドロサウルスなどの新たな分類群が食物連鎖を支配した。海洋ではモササウルス類が支配し、衰退後セノマニアン期とチューロニアン期の境界イベントで絶滅したイクチオサウルス類の役割を担った。プリオサウルス類は同じイベントで絶滅したが、エラスモサウルスなどの首の長いプレシオサウルス類は繁栄を続けた。三畳紀にまで遡る可能性のある被子植物が、初めて真に優勢になった。白亜紀後期の翼竜は、よく理解されていない理由で衰退したが、これは化石記録の傾向によるものかもしれない。というのも、翼竜の多様性は以前考えられていたよりもはるかに高かったようだからである。鳥類はますます一般的になり、エナンティオルニス類やオルニトゥリン類など様々な形態に多様化した。ほとんどが小型の海洋性ヘスペロルニス類は、外洋での生活に適応して、比較的大型で飛べなくなった。後獣類や原始的な真獣類も一般的になり、ディデルフォドンやショーワルテリアなどの大型で特殊化した属も生み出した。それでも、優勢な哺乳類は多丘歯類で、北部ではキモロドン類、南部ではゴンドワナテリウム類であった。白亜紀末期には、デカン・トラップやその他の火山噴火が大気を汚染していた。この状況が続く中、6600万年前に巨大な隕石が地球に衝突し 、チクシュルーブ・クレーターが形成されたと考えられている。これはK-Pg絶滅(旧KT)として知られる出来事であり、5番目で最新の大量絶滅イベントで、鳥類以外の恐竜を含む生命の75%が絶滅した。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]
古生代後期の活発な収束型プレート造山運動に比べると、中生代の地殻変動は比較的穏やかであった。中生代における唯一の大規模な造山運動は、現在の北極圏で発生し、イヌイティアン造山運動、ブルックス山脈、シベリアのベルホヤンスク山脈とチェルスキー山脈、そして満州の興安山脈を形成した。
この造山運動は、北極海の開裂と、華北地塊とシベリア地塊がアジア大陸に縫合されたことに関連している。 [ 28 ]対照的に、この時代には超大陸パンゲアが劇的に分裂し、徐々に北の大陸ローラシアと南の大陸ゴンドワナに分かれた。これにより、今日大西洋沿岸の大部分(米国東海岸沿いなど)を特徴づける受動型大陸縁辺が形成された。 [ 29 ]
この時代の終わりまでに、大陸は現在の位置ではないものの、ほぼ現在の形に分裂した。ローラシア大陸は北アメリカ大陸とユーラシア大陸になり、ゴンドワナ大陸は南アメリカ大陸、アフリカ大陸、オーストラリア大陸、南極大陸、インド亜大陸に分裂し、新生代にアジアプレートと衝突してヒマラヤ山脈が形成された。[ 30 ]
三畳紀は一般的に乾燥しており、この傾向は石炭紀後期に始まり、特にパンゲア大陸の内陸部では季節変動が激しかった。海面低下も気温の極端な変動を悪化させた可能性がある。水は比熱容量が高いため、温度を安定させる熱貯蔵庫として機能し、大きな水域、特に海洋の近くの陸地では気温の変動が少ない。パンゲア大陸の陸地の多くは海岸から遠く離れていたため、気温は大きく変動し、内陸部には広大な砂漠があったと考えられる。岩塩などの豊富な赤色層や蒸発岩がこれらの結論を裏付けているが、三畳紀の一般的に乾燥した気候は降雨量の増加によって中断されたことを示唆する証拠もある。[ 31 ]最も重要な湿潤期は、カルニアン多雨期と、三畳紀-ジュラ紀絶滅イベントの数百万年前のレーティアン期の多雨期である。
ジュラ紀には海面が上昇し始めましたが、これはおそらく海底拡大の増加が原因でした。地表下に新しい地殻が形成され、海水が現在の海面より最大200メートル(656フィート)も上昇し、沿岸地域が浸水しました。さらに、パンゲア大陸は分裂して小さな領域に分かれ、テチス海周辺に新しい海岸線が形成されました。気温は上昇を続け、その後安定し始めました。水が近づいたことで湿度も上昇し、砂漠は後退しました。[ 32 ]
白亜紀の気候は不確実性が高く、議論の余地が大きい。おそらく、大気中の二酸化炭素濃度が高かったため、南北の温度勾配がほぼ解消され、地球全体で気温がほぼ同じで、現在よりも約10℃高かったと考えられている。深海への酸素の循環も阻害され、大量の有機物の分解が妨げられ、最終的に「黒色頁岩」として堆積した可能性がある。[ 33 ] [ 34 ]
さまざまな研究によって、中生代のさまざまな時期の大気中の酸素量について異なる結論が出ており、酸素濃度が中生代全体を通して現在のレベル(約21%)よりも低かったと結論付けたものもあれば、[ 35 ] [ 36 ]三畳紀とジュラ紀の一部では低かったが白亜紀では高かったと結論付けたものもあり、[ 37 ] [ 38 ] [ 39 ]三畳紀、ジュラ紀、白亜紀のほとんどまたはすべてを通して高かったと結論付けたものもある。[ 40 ] [ 41 ]

当時の陸上植物の優勢種は裸子植物で、これは針葉樹のように維管束を持ち、球果をつけ、花を咲かせない植物で、種子に殻がない。これは、種の数で優勢な陸上植物が被子植物である現在の地球の植物相とは対照的である。イチョウ属の最も初期のメンバーは中期ジュラ紀に初めて出現した。この属は現在、イチョウ(Ginkgo biloba)という単一の種によって代表されている。[ 42 ]現代の針葉樹のグループはジュラ紀に放散し始めた。[ 43 ]ベネッティタレスは、表面上はソテツに似た葉を持つ絶滅した裸子植物のグループで、後期三畳紀に世界中に分布し、中生代の種子植物で最も一般的なグループの1つであった。[ 44 ]
顕花植物は白亜紀前期に放散し、最初は熱帯地方で広がりましたが、均一な温度勾配のおかげで、白亜紀を通じて極地に向かって分布を広げることができました。白亜紀末期には、多くの地域で被子植物が樹木相を支配していましたが、白亜紀末の大量絶滅後まで、バイオマスは依然としてソテツ類とシダ類が支配的であったことを示唆する証拠もあります。一部の植物種は、その後の時代とは著しく異なる分布を示しました。例えば、シダ類の目であるシゼール目は、中生代には北半球に偏っていましたが、現在では南半球に多く分布しています。[ 45 ]

ペルム紀末期におけるほぼ全ての動物種の絶滅は、多くの新たな生命体の放散を可能にした。特に、大型草食動物のパレイアサウルス類と肉食動物のゴルゴノプス類の絶滅は、それらの生態的ニッチを空けた。その一部は生き残ったキノドン類とディキノドン類によって埋められたが、後者はその後絶滅した。
最近の研究によると、生物多様性が高く、複雑な食物網を持ち、さまざまなニッチに特化した動物がいる複雑な生態系が再確立されるまでには、絶滅から400万年から600万年後の中期三畳紀に始まり、絶滅から3000万年後まで完全には増殖しなかったことが示されています。[ 46 ] [ 47 ]三畳紀の間、陸生草食動物は、一般的に非常に異なるギルドを占めることで、ニッチの分割による競争を回避しました。[ 48 ]その後、動物界は、恐竜、翼竜、魚竜、首長竜、モササウルスなどの水生爬虫類といったさまざまな主竜類によって支配されました。
後期ジュラ紀と白亜紀の気候変動は、さらなる適応放散を促した。ジュラ紀は主竜類の多様性がピークに達した時代であり、最初の鳥類と真獣類哺乳類も出現した。昆虫の解剖学的構造、特に口器は顕花植物に特に適しているように見えるため、昆虫は被子植物との共生によって多様化したと主張する人もいる。しかし、主要な昆虫の口器はすべて被子植物より先に存在しており、昆虫の多様化は被子植物の出現後に実際に減速したため、昆虫の解剖学的構造は元々何らかの別の目的に適していたに違いない。[ 49 ]
中生代の始まりに、海洋プランクトン群集は緑色アーケプラスチダンが優占するものから、紅藻由来のプラスチドを持つ内共生藻類が優占するものへと変化した。この変化は、中生代の海洋における多くの微量金属の減少が原因であると推測されている。[ 50 ]
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