鮮新世

鮮新世（/ ˈ p l aɪ . ə s iː n , ˈ p l aɪ . oʊ - / PLY -ə-seen, PLY -oh- ; ^{[ 6 ] [ 7 ]}またはPleiocene）^{[ 8 ]}は、地質年代尺度で533 万年前から 258万年前^{[ 9 ]}まで続く世です。これは、新生代新第三紀の 2 番目で最新の世です。鮮新世は中新世の後に続き、更新世の後に続きます。 2009年の地質年代尺度の改訂以前は、直近の4つの主要な氷河期はすべて更新世に含まれていましたが、鮮新世には259万年前から181万年前まで続いたゲラシアン期も含まれており、現在は更新世に含まれています。^{[ 10 ]}

他の古い地質時代と同様に、鮮新世の開始と終了を定める地層は明確に特定されているものの、その開始と終了の正確な日付はやや不確実である。鮮新世を定める境界は、世界的に容易に特定できる出来事ではなく、温暖な中新世と比較的寒冷な更新世との地域的な境界に設定されている。上限は更新世の氷河期の開始時に設定されている。

チャールズ・ライエル（後のチャールズ卿）は、『地質学原理』（第3巻、1833年）で鮮新世にその名を付けました。^{[ 11 ]}これは古代ギリシャ語のπλείων（pleíōn） （文字通り「もっと」）とκαινός（kainós）（文字通り「最近の」 ） ^{[ 12 ]}に由来し、おおよそ「最近の継続」を意味し、本質的に現代の海洋軟体動物相を指しています。

ICSの公式な年代区分では、鮮新世は2つの段階に細分化されています。新しいものから古いものへと順に以下のとおりです。

• ピアチェンツィアン(360～258 万年) ^{[ 13 ]}
• ザンクリアン期（5.33～3.60 Ma）^{[ 4 ]}

ピアチェンツィアン期は後期鮮新世と呼ばれることがあり、ザンクリアン期は前期鮮新世と呼ばれることがある。

システムでは

• 北米陸生哺乳類時代（NALMA）には、ヘムフィリアン期（9～475万年前）^{[ 14 ] [ 15 ]}とブランカン期（475万～160万年前）^{[ 16 ]}が含まれる。ブランカン期は更新世まで続く。
• 南米陸生哺乳類時代（SALMA）には、モンテエルモサン期（6.8～4.0 Ma）、チャパドマララン期（4.0～3.0 Ma）、ウキアン期（3.0～1.2 Ma）が含まれる。^{[ 17 ]}

パラテティス海地域（中央ヨーロッパおよび西アジアの一部）では、鮮新世はダキアン期（ザンクリアン期にほぼ相当）とルーマニア期（ピアチェンツィアン期とジェラシアン期を合わせた期間にほぼ相当）に分けられます。地層学ではよくあることですが、他にも多くの地域的・局所的な区分が用いられています。

イギリスでは、鮮新世は、ゲドグラヴィアン、ウォルトニアン、プレ・ラダミアン、ラダミアン、トゥルニアン、ブラマートニアンまたはアンティアン、プレ・パストニアンまたはバヴェンティアン、パストニアン、ビーストニアンの各段階に分けられます（古い順から新しい順）。オランダでは、鮮新世は、ブルンスミアンC、ルーヴェリアンA、ルーヴェリアンB、ルーヴェリアンC、プレティグリアン、ティグリアンA 、ティグリアンB、ティグリアンC1-4b、ティグリアンC4c、ティグリアンC5、ティグリアンC6、エブロニアンの各段階に分けられます（古い順から新しい順）。これらの地域的な段階と国際層序委員会（ICS）の段階との正確な相関関係は確立されていません。^{[ 18 ]}

鮮新世（530万年前～260万年前）の間、地球の気候はより寒冷で乾燥し、季節性も増し、比較的温暖な中新世からより寒冷な更新世への移行期となりました。^{[ 19 ]}しかし、鮮新世の始まりは、より寒冷なメッシニアン期に比べて地球全体の気温が上昇したことで特徴づけられました。この上昇は、120万年周期の地軸傾斜角振幅変調サイクルに関連していました。^{[ 20 ]} 330万年前～300万年前の中期ピアセンツィアン温暖期（mPWP）には、地球の平均気温は 現在より2～3℃高く、二酸化炭素濃度は2000年とほぼ同じ（約400ppm）でした。^{[ 21 ] [ 22 ]} mPWPと今日の気候（地表温度、大気中の二酸化炭素、氷床、植生、地形を含む）の違いは、大気中の二酸化炭素の変化に対する今日の気候の感度に関する情報を提供する。 ^{[ 23 ]}世界の海面は約25m 高かったが、^{[ 24 ]}正確な値は不明である。^{[ 25 ] [ 26 ]}北半球の氷床は、約300万年前の後期鮮新世にグリーンランドで発生した広範囲の氷河作用が始まる前には一時的なものであった。^{[ 27 ]}北極氷床の形成は、北大西洋と北太平洋の海底における酸素同位体比の急激な変化と氷河によって運ばれた丸石によって示される。^{[ 28 ]}中緯度氷河作用は、おそらくこの時代の終わり前に進行していた。鮮新世に発生した地球規模の寒冷化は、森林の消失と草原やサバンナの拡大によって加速した可能性がある。^{[ 29 ]} 

鮮新世の間、地球の気候システムの応答は、地球の自転軸の傾きの41,000年周期が支配的な高周波・低振幅の振動の時期から、更新世の氷期・間氷期サイクルに特徴的な軌道離心率の100,000年周期が支配的な低周波・高振幅の振動の時期へと変化した。^{[ 30 ]}

鮮新世後期から更新世前期（360万年前から260万年前）にかけて、北極は現在よりもはるかに温暖でした（夏の気温は 現在より約8℃高かった）。これは、東シベリアで採取された湖底堆積物コアの研究における重要な発見であり、これまでに得られた後期新生代の陸上堆積物の記録としては最長の連続記録であるため、非常に重要なものです。^{[ 31 ]}

ザンクリアン期後期、イタリアは比較的温暖で湿潤な状態が続いた。^{[ 32 ]} 鮮新世には中央アジアはより季節性が増し、冬はより寒く乾燥し、夏はより湿潤になり、地域全体でC4植物の豊富_{さが増した。} ^{[ 33 ]}黄土高原では、中新世後期から鮮新世にかけて、閉塞有機物のδ13C値が2.5%増加し、土壌生成炭酸塩のδ13C値が5%増加し、乾燥化の進行を示している。 ^{[ 34 ]}鮮新世後期に北半球の氷河が発達したことで、中央アジアのさらなる乾燥化が引き起こされた。^{[ 35 ]}南シナ海北部の堆積物コアは、鮮新世中期に砂嵐活動が増加したことを示している。^{[ 36 ]}南アジア夏季モンスーン (SASM) は 2.95 Ma 以降強度が増したが、これはインドネシア貫流の再編成による赤道横断圧力の増大が原因であると考えられる。^{[ 37 ]}

南中央アンデスでは、6.1～5.2 Maに乾燥期があり、3.6～3.3 Maにも乾燥期があった。これらの乾燥期は、南半球の偏西風の位置が北に移動し、南米南東部に湿気をもたらす南米低層ジェット気流が乱された世界的な寒冷期と一致している。^{[ 38 ]}

約 380 万年前から約 330 万年前まで、北アフリカは長期にわたる湿潤期を経験しました。^{[ 39 ]}北西アフリカでは、ザンクリアン期には熱帯林がケープ ブランまで広がり、約 350 万年前まで続きました。ピアチェンツィアン期、約 350 万年前から 260 万年前までは、この地域は不規則な間隔で森林に覆われ、335 万年前までは重要なサハラ砂漠の古河川が存在していましたが、その後、貿易風が花粉の河川輸送よりも優勢になりました。約 326 万年前には、強い乾燥化イベントが発生し、その後、より湿潤な状態に戻り、その後、約 270 万年前には再び乾燥化が起こりました。260 万年前から 240 万年前までは、植生帯は氷期と間氷期のサイクルに応じて緯度方向に繰り返し移動し始めました。^{[ 40 ]}

東アフリカの気候は今日と非常によく似ていた。意外なことに、この時代の東アフリカにおける草原の拡大は、乾燥化とは切り離されており、乾燥化によって引き起こされたものではないようで、その非同期性がそれを証明している。^{[ 41 ]}

中期および後期鮮新世には、南西オーストラリアには、現在よりも種の多様性が高いヒース地、低木地、森林が広がっていた。約290万年前、259万年前、256万年前に3つの異なる乾燥化イベントが発生し、北極圏の大陸氷河の開始と関連していた可能性があり、鮮新世のオーストラリアの植生変化は後期更新世と同様であり、乾燥と湿潤の同様のサイクルによって特徴づけられていた可能性が高い。^{[ 42 ]}

赤道太平洋の海面水温勾配は現在よりもかなり低かった。東部の平均海面水温は現在よりもかなり高かったが、西部ではほぼ同じであった。この状態は、恒常的なエルニーニョ状態、または「エル・パドレ」と呼ばれている。^{[ 43 ]}このパターンについては、熱帯低気圧活動の増加など、いくつかのメカニズムが提案されている。^{[ 44 ]}

西南極氷床の範囲は、地球の自転軸傾斜の4万年 周期で変動した。氷床の崩壊は、地球の平均気温が現在より3℃高く、二酸化炭素濃度が400ppmvであったときに発生した。これにより、ロス海に開水域が生じた。^{[ 45 ]}氷床の崩壊に伴う世界的な海面変動は、西南極では最大7メートル、東南極では3メートルであったと考えられる。モデルシミュレーションは、再構築された氷床の変動と一致しており、過去500万年の間に西南極氷床が小さくなってから大きくなっていったことを示唆している。氷床崩壊の間隔は、現代または氷河の氷量が300万年間隔で長くなった後、鮮新世前期～中期（500万年前～300万年前）にずっと頻繁に発生し、崩壊は地球の気温上昇と南半球の夏の強い日射異常が一致するときにのみ発生する。^{[ 46 ]}

大陸は漂流を続け、 現在の位置から最大 250 km 離れた位置から、 現在の位置からわずか 70 km の位置まで移動しました。鮮新世には南アメリカ大陸がパナマ地峡を通じて北アメリカ大陸とつながり、大アメリカ大陸交換が可能になり、南アメリカ大陸特有の固有の有蹄類動物相はほぼ完全に終焉を迎えました^{[ 47 ]。}ただし、南アメリカ大陸の他の系統、例えば捕食性哺乳類などはこの時点ですでに絶滅しており、異節類などはその後も繁栄を続けました。地峡の形成は地球の気温に大きな影響を与えました。暖かい赤道海流が遮断され、大西洋の寒冷化サイクルが始まり、冷たい北極海と南極海が分離した大西洋の気温を低下させたためです^{[ 48 ] 。}

アフリカ大陸とヨーロッパ大陸の衝突により地中海が形成され、テチス海の残骸が切り離された。中新世と鮮新世の境界は、メッシニアン塩分危機の時期でもある。^{[ 49 ] [ 50 ]}

後期鮮新世の間、ベンガル扇状地の堆積物の変化からもわかるように、ヒマラヤ山脈の隆起活動は弱まった。^{[ 51 ]}

アラスカとシベリアを結ぶ陸橋（ベーリンジア）は鮮新世の初め頃に初めて水没し、海洋生物が北極海と太平洋の間を移動できるようになった。その後も陸橋は周期的に水没と復元を繰り返した。^{[ 52 ]}

鮮新世の海洋地層は、スペイン北東部^[ 53 ] ^{、南カリフォルニア}[ 54 ^{]、ニュージーランド} [ 55 ^{]、イタリア}[ 56 ^]に露出している。

鮮新世の間、海面近くにあったノルウェー南部とスウェーデン南部の一部が隆起した。ノルウェーでは、この隆起により、前期鮮新世にはハルダンゲルヴィッダ高原が1200mまで上昇した。^{[ 57 ]}スウェーデン南部では、同様の動きにより南スウェーデン高地が隆起し、古代のエリダノス川が、スウェーデン中南部を横断する元の経路から、スウェーデン南部の経路へと変更された。 ^{[ 58 ]}

鮮新世は、人類の祖先の進化における2つの重要な出来事によって挟まれています。1つ目は、約420万年前の鮮新世初期にヒト科のアウストラロピテクス・アナメンシスが出現したことです。 ^{[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]} 2つ目は、260万年前の鮮新世末期に、現代人とその最も近縁な絶滅種を含む属であるホモ属が出現したことです。 ^{[ 62 ]}鮮新世にヒト科の間で進化した主な特徴には、地上での二足歩行、そして鮮新世末期には脳化（体質量に比べて大脳新皮質が大きい脳）^{[ 63 ] [ a ]}と石器製作^{[ 64 ]が含まれます。}

年代測定法と気候指標の使用の改善により、科学者は人類の祖先の進化の仮説を検証する手段を得た。^{[ 64 ] [ 65 ]}人類の形質の進化に関する初期の仮説は、特定の生息地によって生じる選択圧を強調していた。たとえば、多くの科学者は長い間サバンナ仮説を支持してきた。これは、地上での二足歩行やその他の形質の進化は、森林をより開けたサバンナに変えた鮮新世の気候変動への適応反応であったと提唱している。これは、グラフトン・エリオット・スミスが1924年の著書『人類の進化』で「樹木の向こうにある未知の世界」として提唱し、レイモンド・ダートが殺人猿理論としてさらに詳しく説明した。^{[ 66 ]}シャーウッド・L・ウォッシュバーンなどの他の科学者は、ヒト科動物の進化の内在モデルを強調した。このモデルによれば、初期の進化の発展が後の発展を引き起こした。このモデルは周囲の環境をあまり重視していなかった。^{[ 67 ]}人類学者は内在的なモデルに焦点を当てる傾向があったのに対し、地質学者や脊椎動物古生物学者は生息地をより重視する傾向があった。^{[ 68 ]}

サバンナ仮説の代替案としては、閉鎖的な生息地でのヒト科動物の進化を強調する森林/林地仮説や、高緯度の寒冷な生息地の影響や季節変動の影響を強調する仮説などがある。より最近の研究では、気候の変動がヒト科動物の特性の発達を促進したとする変動選択仮説が強調されている。^{[ 64 ]}改良された気候指標は、東アフリカの鮮新世の気候が非常に変動的であったことを示しており、特定の生息地の一定の圧力よりも、変化する条件への適応能力がヒト科動物の進化を促進する上でより重要であったことを示唆している。^{[ 63 ]}

より涼しく乾燥した、季節性の強い気候への変化は鮮新世の植生に大きな影響を与え、世界中で熱帯種の減少をもたらした。落葉樹林が広がり、針葉樹林とツンドラが_北部の大部分を覆い、草原が（南極大陸を除く）すべての大陸に広がった。特に東アフリカではC4草原が大きく拡大した。^{[ 69 ]}熱帯林は赤道付近の狭い帯状地域に限られ、乾燥したサバンナに加えて、アジアとアフリカに砂漠が出現した。^{[ 70 ]}

海洋動物相と大陸動物相は、いずれも基本的に現代とほぼ同じであった。

大陸の衝突は、大移動と、それまで隔離されていた種の混交を招き、例えばアメリカ大陸間の生物交換などが起こった。草食動物は大型化し、特殊化した捕食動物も同様に大型化した。

哺乳類

北アメリカでは、齧歯類、大型のマストドンやゴンフォテリウム、オポッサムは順調に繁殖を続けましたが、有蹄類は衰退し、ラクダ、シカ、ウマの個体数は減少しました。ミツユビウマ（ナンニップス）、オレオドン類、プロトケラティド類、カリコテリウム類は絶滅しました。ボロファギン類のイヌとアグリオテリウムは絶滅しましたが、イタチ科を含む他の肉食動物は多様化し、イヌと短顔クマは繁栄しました。地上ナマケモノ、巨大なグリプトドン、アルマジロはパナマ地峡の形成とともに北上しました。北アメリカの陸生哺乳類の緯度による多様性の勾配は、400万年前以降のある時期に確立されました。^{[ 71 ]}

ユーラシア大陸では齧歯類が繁栄したが、霊長類の分布は減少した。ゾウ、ゴンフォテリウム、ステゴドン類はアジアで繁栄した（鮮新世最大の陸生哺乳類はデイノテリウム、アナンクス、マンムート・ボルソニ^{などの長鼻類であった[} 72 ^{] ）}が、後期鮮新世には長鼻類の多様性は著しく減少した^{[ 73 ]} 。ハイラックスはアフリカから北へ移動した。ウマの多様性は減少したが、バクとサイは比較的繁栄した。ウシ とレイヨウは繁栄し、ラクダのいくつかの種は北アメリカからアジアへ渡った。

アフリカでは、気候変動は哺乳類の絶滅と種分化の速度にほとんど影響を与えなかった。^{[ 74 ]}アフリカは有蹄動物が優勢で、霊長類は進化を続け、アウストラロピテクス（最初のヒト科動物の一部）やディノピテクスなどのヒヒのようなサルが鮮新世後期に現れた。齧歯類は繁栄し、ゾウの個体数が増加した。ウシとレイヨウは多様化を続け、種の数でブタを上回った。初期のキリンが現れた。ウマと現代のサイが登場した。クマ、イヌ、イタチ（元々は北アメリカ原産）がネコ、ハイエナ、ジャコウネコとともにアフリカの捕食者となり、ハイエナは腐肉食に特化した動物として適応せざるを得なくなった。アフリカのイタチ科動物のほとんどは、新たな捕食者との競争の激化により減少したが、エンヒドロドン・オモエンシスは陸上の捕食者として異例の成功を収めた。

白亜紀以来初めて、南アメリカ大陸は北アメリカの種に侵略され、北アメリカの齧歯類や霊長類が南アメリカの種と混ざり合った。南アメリカ原産のリトプテルン類やノトウンギュラート類は、マクラウケニ科やトクソドン類を除いて、ほとんど絶滅した。小型のイタチに似た肉食性のイタチ科動物、ハナグマ、短顔クマ類は北から移動してきた。草食性のグリプトドン類、巨大な地上性ナマケモノ、小型のテンジクネズミ類、パンパテリウム類、アルマジロ類は、その逆で北へ移動し、そこで繁栄した。

有袋類はオーストラリアの哺乳類の中で依然として優勢であり、草食性のウォンバットやカンガルー、そして巨大なディプロトドンなどが生息していた。鮮新世には、フクロネコ科、イヌに似たフクロオオカミ、ネコに似たフクロネコ科のフクロオオカミなど、肉食性の有袋類が狩りを続けていた。最初の齧歯類がオーストラリアに到来し、現代のカモノハシ（単孔類）が出現した。

鳥

ザンクリアン期とピアチェンツィアン期の境界、あるいは鮮新世末期に、中央アジアで大規模な鳥類相の転換が起こった。^{[ 75 ]}ランサローテ島で発見された大型の走鳥類の卵の化石が示すように、走鳥類は鮮新世初期のある時期にアフリカからカナリア諸島に分散した。^{[ 76 ]}この時期には、南米の捕食性のフォルスラコス科は稀であった。最後の個体群の中には、北米に渡り哺乳類と頂点捕食者として競い合った大型のフォルスラコス科のタイタニス属があった。この時期には、おそらく他の鳥類も進化しており、現代に生息するもの（例えば、Cygnus属、Bubo属、Struthio属、 Corvus属など）もあれば、現在絶滅したものもある。

Oceans continued to be relatively warm during the Pliocene, though they continued cooling. The Arctic ice cap formed, drying the climate and increasing cool shallow currents in the North Atlantic. Deep cold currents flowed from the Antarctic.

The formation of the Isthmus of Panama about 3.5 million years ago^[79] cut off the final remnant of what was once essentially a circum-equatorial current that had existed since the Cretaceous and the early Cenozoic. This may have contributed to further cooling of the oceans worldwide.

The Pliocene seas were alive with sea cows, seals, sea lions, sharks and whales.

In 2002, Narciso Benítez et al. calculated that roughly 2 million years ago, around the end of the Pliocene Epoch, a group of bright O and B stars called the Scorpius–CentaurusOB association passed within 130 light-years of Earth and that one or more supernova explosions gave rise to a feature known as the Local Bubble.^[80] Such a close explosion could have damaged the Earth's ozone layer and caused the extinction of some ocean life (at its peak, a supernova of this size could have the same absolute magnitude as an entire galaxy of 200 billion stars).^[81][82] Radioactive iron-60 isotopes that have been found in ancient seabed deposits further back this finding, as there are no natural sources for this radioactive isotope on Earth, but they can be produced in supernovae.^[83] Furthermore, iron-60 residues point to a huge spike 2.6 million years ago, but an excess scattered over 10 million years can also be found, suggesting that there may have been multiple, relatively close supernovae.^[83]

In 2019, researchers found more of these interstellar iron-60 isotopes in Antarctica, which have been associated with the Local Interstellar Cloud.^[84]

• List of fossil sites(with link directory)

• コミンズ、ニール・F.ウィリアム J. カウフマン 3 世 (2005)。宇宙の発見(第 7 版)。ニューヨーク州ニューヨーク州：スーザン・フィネモア・ブレナン。ISBN 978-0-7167-7584-3。
• Gradstein, FM; Ogg, JG & Smith, AG ; 2004 :地質年代尺度 2004、ケンブリッジ大学出版局。
• Ogg, Jim (2004年6月) 「世界境界層序模式断面および模式点（GSSP）の概要」 。 2006年4月23日のオリジナルからアーカイブ。 2006年4月30日取得。
• ヴァン・アンデル、ティエルド・H. (1994). 『古い惑星への新たな視点：地球規模の変化の歴史』（第2 版）. ケンブリッジ：ケンブリッジ大学出版局. ISBN 978-0-521-44243-5。

• 鮮新世中期の地球温暖化: NASA/GISS 気候モデリング
• 古鮮新世
• PBSチェンジ：ディープタイム：鮮新世
• 鮮新世の超新星爆発の可能性
• 「超新星爆発は地球に死をもたらしたのか？恒星の爆発が古代の海洋生物を死滅させた可能性」サイエンスニュースオンライン（ 2002年2月2日取得）
• UCMPバークレー鮮新世ページ
• 鮮新世の微化石：鮮新世の有孔虫の画像100点以上
• 人類のタイムライン（インタラクティブ） –スミソニアン博物館、国立自然史博物館（2016年8月）。
• ハウ、ジョン・アラン（1911）。「鮮新世」 。ブリタニカ百科事典。第 21巻（第11 版）。846 ～ 848ページ。