ホーム㈠地球と生命④古生代

しばらく間隔があきましたがようやく再開です。今回は植物の話。

第22話 植物の上陸と大森林の形成

40億年前以来、生命進化の舞台はずーっとでした。
カンブリア紀の生物大爆発によって生物が飛躍的に多様化したのは5.4億年前
これはあくまで海の話であって、生物の上陸はもう少し先の話です。

  おそらく当時の地球大気は十分な酸素濃度に達していなかったため、
  紫外線をさえぎるオゾン層が形成されなかったことが生物の上陸が遅れた原因の一つです。

    最初に上陸を果たしたのは植物です。
    植物が繁栄し、大陸が緑化したのは約4億年前のことです。

      大陸は40億年前から存在しましたが、その歴史の9割は、
      草木が一本も無い殺伐とした岩肌や砂漠のような風景だったということです。
      そして、動物が上陸するのはさらにその後になります。

まずは、コケ類の上陸(オルドビス紀~シルル紀)

陸上植物はまず大きくコケ植物維管束植物に分かれます。
さらに維管束植物は、胞子で繁殖するシダ植物と、種子で繁殖する種子植物に分かれます。
種子植物は、裸の種子を持つ裸子植物と、種子が子房で包まれる被子植物に分かれます。
植物はこの順序で進化していきました。

   コケ類の胞子の化石オルドビス紀に見つかっています。約4.7億年前のことです。
   コケ類は胞子を空中に散布して繁殖するので、
   胞子の化石が見つかればそれが陸上植物の証拠になります。

      そして植物が本格的に上陸を始めたのはシルル紀という時代です。
      クックソニアと呼ばれるシルル紀の植物は、コケ類から進化した植物ですが、
      維管束がまだないのでシダ植物とも違います。
         
https://blogs.c.yimg.jp/res/blog-05-f0/edy7oceans/folder/622909/85/13666085/img_0?20190820071650

         クックソニア復元図(シルル紀)

シダ植物の登場(デボン紀)

   維管束とは根、茎、葉に水分や養分を送る組織で、
   植物が大型化するために極めて重要な組織でした。
   最初の維管束植物がシダ植物です。

デボン紀という時代に入るとシダ植物が陸上に広く茂るようになり、大地の緑化が進みました。
20メートル級の巨木が群生する大森林が初めて形成されたのはこの時期です。
   
https://blogs.c.yimg.jp/res/blog-05-f0/edy7oceans/folder/622909/85/13666085/img_1?20190820071650

   これは沖縄のシダの森林。デボン紀の森林はこんな感じだったのでしょうか?

裸子植物の大森林時代(石炭紀)

デボン紀後期には種子をつくる植物がシダ類から進化しました。
石炭紀には裸子植物の大森林を形成して栄えました。

  種子は胞子よりも乾燥に耐えることができるし、
  種皮により昆虫からの食害を防ぐこともできます。
  休眠もできるため、種子は胞子よりも繁殖能力が上回ります。

    石炭紀後期になると、ソテツ類、イチョウ類も登場し、逆にシダ植物は衰えていきます。
 
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 2億5000万年前には既にイチョウの森林が形成されていたはずです。
 そして秋には黄色く色づいたことでしょう。

被子植物の台頭(白亜紀)

   さらに完成された世代交代機能をもつ被子植物が台頭するのは
   中生代の白亜紀初期。花が咲き果実を作る植物が登場したのは1億4000万年前です。

それまでは裸子植物の天下でしたが、被子植物の台頭によって裸子植物は衰退して、
今ではイチョウ、ソテツ、針葉樹、グネツム(つる植物や低木)という4つの群しか残っていません。

   被子植物は現在の植物の主流をなしています。たとえばブナの森林もそうです。
   ブナの出現は約5千万年です。
     
https://blogs.c.yimg.jp/res/blog-05-f0/edy7oceans/folder/622909/85/13666085/img_3?20190820071650

        (これは白神山地のブナ原生林)

生命が誕生してから40億年。4億年前までは、大陸は草木が一本もない不毛の領域でした。
植物はみるみる進化し、コケ類からシダ類へと進化し、大森林時代を迎えます。

  昆虫や、魚類が進化した両生類が、植物に続いてやっと上陸を開始するのは
  すでにシダ類の大森林が形成されていたデボン紀
  大地が大森林によって緑化され、陸上動物が進化する下地が整ったのです。

    この古生代の大森林が、今日の良質の石炭の大部分を占めています。
    その後も種子植物へ向かってと着々と進化を続けます。

生物の進化と言えば動物に注目しがちですが、
常に植物は動物の一歩先を進んでいたのです。

  20億年もの昔、光合成細菌を取り込んで
  自分の中で光合成をするようになった真核生物の中から植物が誕生しました。
  動物の登場はその後です。そう、真核生物の最初の成功者は動物ではなく植物でした。

     そして、最初に上陸を果たした先駆者もやはり、動物ではなく植物だったわけです。


古生代(約5.4~2.5億年前)は6つの「紀」に区分されます。
カンブリア紀約5.4~5.1億年前カンブリア爆発
オルドビス紀約5.1~4.4億年前コケ類の上陸、魚類の登場
シルル紀約4.4~4.1億年前植物の本格的上陸、節足動物の上陸
デボン紀約4.1~3.7億年前シダ類が繁栄、両生類が出現
石炭紀約3.7~2.9億年前大森林の時代、爬虫類の登場
ペルム紀約2.9~2.5億年前裸子植物が繁栄

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転載元: EARTH, OCEAN, and LIFE