技能一覧 › 高校地学 地層と地球の歴史(知識)

大量絶滅

古生代末(ペルム紀末)と中生代末(白亜紀末)の大量絶滅で絶滅した生物と、白亜紀末の巨大隕石衝突説の根拠(境界粘土層のイリジウムの濃集など)を判定できる

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説明

生物の歴史では、短い期間に多くの種類の生物がいっせいに姿を消す「大量絶滅」が何度か起こりました。中でも、古生代の終わり(ペルム紀末)と中生代の終わり(白亜紀末)の大量絶滅は、地質時代の区切りにもなっている大きなできごとです。この技能では、それぞれの大量絶滅で絶滅した代表的な生物を見分け、白亜紀末の大量絶滅を巨大隕石の衝突で説明する説の根拠を判定できるようになります。

なぜそうしてよいのか

地質時代の「代」の区切りは、化石として見つかる生物の顔ぶれが大きく入れかわるところに置かれています。古生代と中生代の境(ペルム紀末)では、古生代の海で栄えた三葉虫や紡錘虫(フズリナ)などが絶滅し、海の生物の種の大部分が姿を消しました。これは知られている中で最大規模の大量絶滅です。中生代と新生代の境(白亜紀末)では、中生代に栄えた恐竜やアンモナイトなどが絶滅しました。ですから「どの生物がどの時代に栄えたか」を知っていれば、「その生物がどちらの境界で消えたか」も判定できます。古生代型の生物はペルム紀末、中生代型の生物は白亜紀末、と結びつけるのが基本です。

白亜紀末の大量絶滅については、巨大な隕石(小天体)が地球に衝突したことが原因だとする説が有力です。その根拠は、白亜紀と古第三紀の境界の地層に見られる薄い粘土層です。この境界粘土層には、地球の表層の岩石にはごくわずかしか含まれず、隕石には比較的多く含まれる元素であるイリジウムが異常に濃く含まれています。この粘土層は世界各地の同じ時代の境界で見つかるので、地球外の物質が一度に大量にもたらされ、世界中に降り積もったと考えられます。さらに、強い衝撃を受けてできた石英(衝撃石英)が見つかること、メキシコのユカタン半島に、この時代にできた巨大な衝突クレーターが埋もれていることも、衝突説を支えています。

衝突によって大量のちりが大気中にまき上げられ、太陽の光がさえぎられて気温が下がり、光合成をする植物などが減ったことで、それに頼る生物が連鎖的に絶滅したと考えられています。一方、ペルム紀末の大量絶滅の原因は、大規模な火山活動とそれにともなう環境の変化などが考えられていますが、まだよくわかっていない点が多く、白亜紀末のような隕石衝突の根拠として扱うことはできません。

手順

  1. 問われている大量絶滅が、ペルム紀末(古生代と中生代の境)か、白亜紀末(中生代と新生代の境)かを確認する。

  2. 選択肢の生物が栄えた時代を思い出す。古生代の海で栄えた三葉虫・紡錘虫(フズリナ)などはペルム紀末、中生代に栄えた恐竜・アンモナイトなどは白亜紀末に絶滅した、と結びつける。

  3. その時代のあとにも栄えている生物(哺乳類・鳥類・被子植物など)は、その大量絶滅で絶滅した生物ではないので除く。

  4. 白亜紀末の衝突説の根拠を問われたら、境界粘土層のイリジウムの濃集(世界各地で見つかる)、衝撃石英、ユカタン半島の巨大クレーターに当てはまるかを確かめる。

  5. 根拠の向きを確かめる。イリジウムは地球の表層に少なく隕石に多いので、濃集は地球外物質の飛来を示す。この向きが逆になっている選択肢は誤りとする。

例題

白亜紀末(中生代と新生代の境界)に起こった大量絶滅について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ア この大量絶滅で三葉虫や紡錘虫(フズリナ)が絶滅した。
イ この時代の境界の地層には、イリジウムを多く含む粘土層が世界各地で見つかる。これは巨大隕石が衝突した証拠の一つとされる。
ウ この大量絶滅で哺乳類が絶滅し、そのあとの新生代には恐竜が繁栄した。
エ この時代の境界の地層には、イリジウムがほとんど含まれない粘土層がある。イリジウムは隕石に少ない元素なので、これは隕石衝突の証拠とされる。

例題の解答

手順 1:問われているのは白亜紀末(中生代と新生代の境)の大量絶滅である。

手順 2・3:アの三葉虫や紡錘虫は古生代の海で栄えた生物で、絶滅したのはペルム紀末(古生代末)である。白亜紀末ではないので、アは誤り。ウについて、白亜紀末に絶滅したのは恐竜であり、哺乳類は生き延びて新生代に繁栄した。関係が逆なので、ウは誤り。

手順 4:イは、境界粘土層にイリジウムが濃集していて、それが世界各地で見つかることを隕石衝突の根拠としており、衝突説の根拠に当てはまる。

手順 5:エは、イリジウムが「ほとんど含まれない」「隕石に少ない」としていて、根拠の向きが逆である。実際には、イリジウムは地球の表層に少なく隕石に多い元素で、境界粘土層に濃く含まれていることが衝突の証拠とされる。よってエは誤り。

以上より、正しいものはイである。

答え:

イ

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

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