20億年前にはストロマトライト状シアノバクテリアが繁殖しやすい浅海が広がり、大量の酸素を発生した。その後ストロマトライトは姿を消す。それは、生活圏の縮小とバクテリアを捕食する底生生物を主とする天敵の出現と考えられる。
Q22 縞状鉄鉱層とは? 原生代(20億年前)
A22 鉄に富む層と珪酸に富むチャート層とが交互に重なり合ってできている層状の岩石である。海洋中に溶存されていた鉄イオンが、シアノバクテリアの光合成活動により発生した大量の酸素と結合して酸化鉄となって沈殿した。世界各地の大規模な縞状鉄鉱層は、25億から19億年前に形成されたものである。最古の縞状鉄鉱層は、グリーンランド・イスア地方の38億年前のものである。まだ光合成をする生物は出ていなかったので、海洋中で無機的に沈殿したものと考えられている。堆積した場所や環境、鉄濃集層とチャート層のリズミカルな堆積の理由については、季節変化による生物活動の変化だと考えられている。
Q23 全地球凍結仮説とは? 原生代(7億年前)
A23 全地球規模で地表が凍結したという仮説である。地球の歴史の中で、氷河期は何度も訪れたが、そのうちの何回かは赤道付近まで氷床が発達したという考えである。氷河堆積物が堆積した緯度の古地磁気学的検討と、氷河堆積物の直上に重なる炭酸塩堆積物の検討結果から導き出された。氷床が大規模に発達した時期は、大成活動が激しくなり大陸が急成長した時期に重なる。また生物の進化に大きな変動があった時期にも重なることから、何らかの因果関係があったと考えられている。全地球凍結の後にシアノバクテリアの大繁殖があり、酸素レベルが増大した。地球環境の変動は、生物の進化に大きな影響を与えた。
Q24 酸素の急増とは? 顕生代(5億5000万年前)
A24 5.5億年前、大気中の酸素分圧が増加したことは、堆積岩の炭素同位体組成から明らかとなった。巨大なゴンドワナ超大陸が形成されると、大陸の河川から海に栄養分が大量に供給され、生物の進化と大発生が促進された。とくに光合成をおこなう藻類の大発生は、遊離酸素を増大させた。酸素の急増は、複雑な多細胞生物の出現を誘発した。
Q25 オゾン層の形成は? 顕生代(4億5000万年前)
A25 大気中に放出された遊離酸素により、大気中の酸素分圧が増加し、光化学反応で酸素からオゾンが形成される。地球の大気には、4億5000万年前に成層圏にオゾン層が形成された。オゾン層の形成により、宇宙空間からの紫外線の進入が防がれ、生物の遺伝子を破壊されることがなくなった。生物の陸上への進出が可能となった。最初に陸地に進出したのは、植物であった。
