史上最大の生物大量絶滅事件…火山の大規模噴火が原因か

　今夏も各地で開催された「恐竜展」。家族と共に訪問し、巨大な骨格を堪能したという方も多いだろう。そんな読者のみなさまの中には、子どもに請われて恐竜の図鑑を買い与えたり、自分自身も興味が出てきて書店に並ぶいわゆる“恐竜本”に手を出したりしたという人もいるかもしれない。

　少しでも「恐竜の進化」を扱った企画展や書籍であれば、知られている限りもっとも古い恐竜たちが、わずか全長1mほどの小型種であったことに言及していたはずだ。全長10mを超える大型肉食恐竜も、全長30mを超える巨大な植物食恐竜も、その始祖は現在の大型犬ほどの大きさしかなかった。

　恐竜の進化を見たときに「最初は小型種で、のちに大型種が現れた」という話は、よく知られている。そもそも、10mオーバーの大型種がポッと出現するとは考えにくく、その前の段階により小さな個体がいたということは、おそらく多くの読者に納得してもらえることと思う。

　さて、今回はそんな恐竜の進化がテーマというわけではない。

　恐竜は小型種からスタートした。それはよしとしよう。では、恐竜が登場する前の地上には、どのような動物がいたのだろうか。

　今夏に恐竜を堪能された方は、ぜひ、ご家族で“一歩先のエンターテインメント”を議論していただきたい。「恐竜を見た」だけで終わらせてしまうのは、ちょっともったいない。

恐竜の前に存在した陸の支配者は？

　最古の恐竜の化石は、中生代三畳紀という時代につくられた地層から見つかっている。「三畳紀」とは、今から約2億5200万年前～約2億100万年前を指す。三畳紀の前の時代は「古生代ペルム紀」と呼ぶ。約2億9900万年前～約2億5200万年前だ。

　最古の恐竜の登場よりも昔なので、当然のことながらペルム紀には恐竜はいない。ペルム紀において地上生態系の頂点にいたのは、「単弓類」と呼ばれる動物たちだった。ペルム紀前期においては、単弓類の中でも特に「盤竜類」【※1】と呼ばれるグループが隆盛を極め、後期においては「獣弓類」という単弓類グループが君臨した。

　盤竜類の代表的な種は、背中に“帆”のあるディメトロドン（Dimetrodon）という動物である。全長2mほど。四肢はまるでワニのように側方に突き出しており、頭部は大きく、口には鋭い歯が並んでいた。特徴的な姿をしているので、「あ、これは見たことがあるかも！」という読者もいるかもしれない。

　獣弓類の代表種はいくつもあるが、「地上生態系の頂点」という視点から「イノストランケヴィア（Inostrancevia）」を挙げておこう。ディメトロドンと比べると、四肢はほぼ真下に伸び、胴体が地面から離れている。背には帆を持たず、上顎の先端からは長い犬歯が伸びていた。全長は3mに達する。

　これらが、ペルム紀の肉食動物としては代表的な存在といえよう。ちなみに、盤竜類と獣弓類が属する単弓類には、実は私たち哺乳類も属している。ペルム紀当時には哺乳類はまだ登場していないが、いわば「哺乳類の親戚」ともいえるグループが恐竜登場直前の地上世界に君臨していたのだ。

　ちなみに、ディメトロドンの標本は多くの国内博物館で展示されている。個人的なオススメは、群馬県立自然史博物館【※2】だ。ケースの中に実物化石を組み立てた骨格が展示されている。イノストランケヴィアは、栃木県の佐野市葛生化石館【※3】がオススメだ。

群馬県立自然史博物館で展示されているディメトロドンの骨格（撮影＝安友康博／オフィス ジオパレオント） 佐野市葛生化石館で展示されているイノストランケヴィアの全身骨格（撮影＝安友康博／オフィス ジオパレオント）

　この秋は、群馬県から栃木県へペルム紀訪問の旅をしてみてはいかがだろう？　特にお父さん、お母さん。お子さんの知的好奇心を育むには、夏の恐竜展だけで終わらせてはもったいないですよ！

生物の運命を分けた「史上最大の大量絶滅事件」

　閑話休題。

　恐竜が登場する直前の時代は、哺乳類の親戚ともいえるグループがその勢力を伸ばしていた。そのまますんなりと進めば、早い段階で哺乳類も登場したかもしれない。あるいは、恐竜が登場することがなかったかもしれない。

　しかし、“史実”はそうはならなかった。

　中生代三畳紀になると、哺乳類の親戚たちの勢力は一気に弱まり、代わって恐竜に代表される爬虫類が台頭することになる。いったい、親戚たちの身に何があったのだろうか。

　その答えが「史上最大の大量絶滅事件」として名高い「P/T境界大量絶滅事件」である。Pはペルム紀の英語である「Permian」の頭文字、Tは三畳紀の英語である「Triassic」の頭文字に由来する。

　このP/T境界大量絶滅事件では、海棲動物種の81％以上（計算によっては96％）、陸においても地域によっては69％以上の脊椎動物が姿を消した。イノストランケヴィアに代表される獣弓類グループは大打撃を受け、特にイノストランケヴィアのような“支配的肉食獣弓類”は、この事件で完全に滅んでいる。とんでもない事件なのである。

　一般に「大量絶滅事件」といえば、中生代白亜紀末（約6600万年前）に起きた事件がよく知られている。鳥類を除く恐竜類を滅ぼしたこの大事件の原因は、もっとも有力な仮説（もはや「定説」といってもいいだろう）として、隕石衝突説が有名だ。

　P/T境界大量絶滅事件でも、当然のように隕石衝突が“容疑者”となったことがある。しかし、隕石衝突を裏付ける決定的な証拠は見つかっていない。それどころか、この事件に関しては、現時点で「もっとも有力」と誰もが認める絶滅の原因は絞りきれていないのだ。

　それでも有力な仮説としては、火山の大規模噴火説が取り上げられることが多い。火山噴火によって大規模な酸性雨、オゾン層の崩壊、日射量の減少、海洋の無酸素化が連鎖的に発生し、地上と海の双方の生物に壊滅的な打撃を与えたのではないか、というものである。

　2016年には、東北大学の海保邦夫博士たちが、火山噴火で噴出された物質によって日光が遮られたことをトリガーとする仮説を発表した。これにより陸上植物が枯れて陸上の動物たちに多大な影響を与え、また陸上植物が枯れたことによって土壌が海に流れやすくなった。

　土壌には栄養分が含まれている。膨大な量の土壌が流れ込んだ海は栄養が過剰な状態となり、その栄養を消費するために酸素も大量に使われて、結果として酸素不足になって海棲動物たちが滅んでいったという内容である。「風が吹けば桶屋が儲かる」のように思う読者もいるかもしれないが、何がどのように連鎖して大量絶滅を引き起こすのか。自然界は実に難解だ。

　いずれにしろ、約2億5200万年前に発生したこの大事件によって、生命史はその様相を大きく変えることになった。世界中の研究者が注目し、謎解きに挑んでいる事件であるため、今後もさまざまな仮説が登場することだろう。目が離せない大きなテーマのひとつといえる。

大量絶滅から恐竜登場までは約2000万年間

　今のところ、P/T境界大量絶滅事件から“最古の恐竜”が登場するまでの間に約2000万年間の時間がある。

　先ほどから1000万年単位の話をしているために、少し感覚が麻痺してしまっているかもしれないが、念のために触れておくと「2000万年間」は“それなりの時間”だ。たとえば、人類の誕生から現在までは約700万年間とされている。P/T境界大量絶滅事件から最古の恐竜の登場までには、人類の歴史の3倍近い歳月が必要だったのだ。

　その2000万年の間に、世界には新たな生態系が構築された。脊椎動物でいえば、主役を担うようになったのは爬虫類の仲間たちである。恐竜は、そんな爬虫類の中の1グループとして、やがて登場する。

　今日の世界に私たちが存在することから明らかなように、単弓類はP/T境界大量絶滅事件で大打撃を受けたものの、完全消滅はしなかった。たとえば、単弓類の中の1グループである獣弓類は生き残った。そして、その獣弓類の中から、やがて哺乳類が誕生することになる（仮に単弓類が完全絶滅していれば、当然、のちの哺乳類の登場はない）。

　ただし、獣弓類、そしてその中から生まれる哺乳類にも、イノストランケヴィアのように生態系に君臨する種は、その後長い間登場しない。生態系の頂点とまではいかなくても、その座を狙える“中の上”に位置するような種も現れない。今から6600万年前に鳥類を除く恐竜たちが姿を消すまで、1億年以上にわたる長い雌伏の時を過ごすことになる。

　……というかたちで、今回は「恐竜の進化」をきっかけに、その“世界”を少し前にまで広げてみた。いかがだろう？　恐竜以外にも、生物の進化にはまだまだワクワクが詰まっていることが伝わっただろうか？「夏の恐竜」だけで終わらせては、みなさんの知的好奇心が泣いている！　ぜひ、この秋は「その先」へ踏み出してみていただきたい。
（文＝土屋健／オフィス ジオパレオント代表、サイエンスライター）

【※1】
盤竜類という分類群は、現在では“公式”には使用されなくなっている。ただし、ディメトロドンらをまとめた呼称として便利であるため、本記事中では使用した。

【※2】
「群馬県立自然史博物館」

【※3】
「佐野市葛生化石館」

【参考資料】
Kaihoほか，2016，Effects of soil erosion and anoxic–euxinic ocean in the Permian–Triassic marine crisis，Heliyon， 2（8），e00137
『石炭紀・ペルム紀の生物』（技術評論社／群馬県立自然史博物館監修、土屋健著）
『三畳紀の生物』（技術評論社／群馬県立自然史博物館監修、土屋健著）
『古生物たちのふしぎな世界』（講談社／田中源吾協力、土屋健著）
『大絶滅』（共立出版／Douglas H. Erwin著）
『新版 絶滅哺乳類図鑑』（丸善／冨田幸光著）