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とされた。これにより第四紀の地位と定義に関わる問題は解決した<ref>[http://wwwsoc.nii.ac.jp/qr/news/teigi09.html 日本第四紀学会#第四紀学最新情報#第四紀の定義]2010年9月17日 (金) 16:57 （UTC）閲覧</ref>。
==新生代の地球環境==
[[File:Pangea animation 03.gif|thumb|300px|中生代の初めに超大陸パンゲアが分裂して大西洋やインド洋が生まれ、現在の大陸分布になった。]]
古生代に存在した超大陸[[パンゲア]]は中生代に分裂し、各大陸は移動し始める。新生代が始まったときには、オーストラリアと南極大陸はひとつになって南半球にあり、ユーラシア、アフリカ、南アメリカ、北アメリカ、インドの各大陸は海を隔てていた。南アフリカから分かれて北上していたインド大陸は約4000万年前にアジア大陸に衝突<ref name="WKRHE303">「最新地球史がよくわかる本」 P303</ref>、[[ヒマラヤ山脈]]や[[チベット高原]]の上昇が始まる。約3800万年前にオーストラリア大陸と南極大陸が完全に分離し、約2000万年前には南アメリカ大陸と南極大陸も離れて、南極大陸が完全に海で囲まれる<ref name="FBYHGEC138">「地球環境46億年の大変動史」 P138</ref>。インド大陸はアジア大陸に衝突したあとも北上を続けアジア大陸の内部に約2000kmも突入したため<ref name="LEH177">「生命と地球の歴史」 P177</ref>、衝突地点のヒマラヤ山地や背後のチベット高原は、その下にもぐりこまれたインド大陸に押し上げられ隆起した<ref name="LEH178">「生命と地球の歴史」 P178</ref>。隆起しつつあるヒマラヤ山脈では高山に対する激しい浸食による岩石の風化が継続している<ref name="FBYHGEC138-139">「地球環境46億年の大変動史」 P138-P139</ref>。約350万年前に南北アメリカ大陸の間にパナマ地峡ができて、大西洋と太平洋が分離された。
==新生代の気候と生物の進化==
中生代の地球環境は温暖であったが、新生代に入ると地球は徐々に慣例化してゆき新第三紀以後は南極大陸に氷床が発達し氷期に入る。動物は、新生代の始まりである[[K-T境界]]を境に中生代に栄えた大型は虫類の多くが絶滅し、地上は哺乳類と鳥類の適応分散が始まった。植物では中生代末に生まれた被子植物が全世界に広がっていった。
===古第三紀の気候と生物===
古第三紀は約6500万年前から約2300万年前までの時代<ref name="GB67">「地球生物学」 P67</ref>で、暁新世、始新世、漸新世からなる。気候は温暖であった白亜紀中期以後徐々に低温化していったが、約3400万年前の始新世と漸新世の境界時代に南極大陸に巨大な氷床が形成された。これ以後が現在も続いている新生代後期氷河時代である<ref name="FBYHGEC137">「地球環境46億年の大変動史」 P137</ref>。
K-T境界の事件で、中生代に地上・海中・空中に繁栄していた恐竜などの大型は虫類は、ワニ類を除いてほとんどいなくなった。新生代は哺乳類と鳥類の適応放散が起こった。鳥類はすでに白亜紀において空中でも陸上でも翼竜や恐竜と伍して生活していたため哺乳類より有利であり、古第三紀最初（暁新世）の最大の捕食者は鳥類の[[ディアトリマ]]であった<ref name="FUTL214">「魚陸に上る」 P214</ref>。古第三紀が始まったときの哺乳類は、ほとんどが草食や昆虫食で大きさもネズミほどのものが多く最大のものでもネコ程度であったが、爬虫類がいなくなった地上に適応し体も大きくなってゆく。哺乳類は暁新世から始新世にかけて一次適応放散の後、漸新世で2度目の適応放散を行う<ref name="FUTL298">「魚陸に上る」 P298</ref>。現在見られる哺乳類の多様性は漸新世から始まった。すなわち現代型のクジラ、[[げっ歯類]]のリス・ネズミ、[[長鼻類]]のゾウ、[[霊長類]]の真猿類（いわゆるサル）、[[奇蹄類]]のウマやサイ、[[偶蹄類]]のイノシシやラクダ、[[食肉類]]のサーベルタイガーやクマなどが漸新世に現れた<ref name="FUTL300">「魚陸に上る」 P300</ref>。なお 新生代初めオーストラリア大陸は南極大陸とのみつながって、他の大陸とは海を隔てていたため、これらの哺乳類（[[真獣類]]）とは系統が異なる[[単孔類]]や[[有袋類]]が適応放散していた<ref name="FUTL284">「魚陸に上る」 P284</ref>。オーストラリア大陸の生物の特殊性は人類がオーストラリアに渡るまで継続した。同じように他の大陸と離れていた南アメリカには一部の真獣類と有袋類が繁栄した<ref name="FUTL287">「魚陸に上る」 P287</ref>。
暁新世末の約5500万年前に突発的な温暖化が起こり、海洋の中層から低層に生息していた有孔虫の35-50%が絶滅した。この時海洋深層水の温度は5-7℃<ref name="GB153">「地球生物学」 P153</ref>、気温は6-8℃上昇し5万年から10万年かけて元に戻った。原因として当時の海底に大量に存在していた[[メタンハイドレート]]が融解し、数千年の間<ref name="CEEL218">「生命と地球の共進化」 P218</ref>に炭素量換算1500ギガトンのメタンガスが大気中に放出され、メタンによる温室効果と その後メタンが酸化されてできる二酸化炭素による温室効果が想定されている<ref name="WKRHE296">「最新地球史が良くわかる本」 P296</ref>。またこの時メタンが放出されたとされる地形が北大西洋のノルウェー沖で見つかって2004年に発表されている<ref name="WKRHE299">「最新地球史が良くわかる本」 P299</ref>。1500ギガトンという温室効果ガスの量は、産業革命以来人類が発生させてきた二酸化炭素量と今後発生させると予想される二酸化炭素量の合計に匹敵するとされている<ref name="WKRHE297">「最新地球史が良くわかる本」 P297</ref>。
<Gallery>
ファイル:Diatryma Gigantea -cast skeleton.jpg|古第三紀初期（暁新世）の巨大な肉食鳥[[ディアトリマ]]、体長2mで当時最大の肉食動物だったが、始新世には滅びた。
ファイル:Miacis.jpg|肉食の[[ミアキス]] 体長30cm、現在の食肉類の祖先と考えられている
ファイル:Dinoceras.jpg|古第三紀中期（始新世）の原始的な草食哺乳類[[ウインタテリウム]]、体長3-3.5mあったが脳は小さかった
ファイル:Hyracotherium Eohippus hharder.jpg|始新世の[[ヒラコテリウム]]、[[ウマ]]の祖先で全長50cm。
ファイル:Basilosaurus1DB.jpg|始新世の原クジラ[[バシロサウルス]] 全長15m以上 体は現在のクジラよりも細い。
ファイル:Mammut skeleton Museum of the Earth.jpg|ゾウの祖先の[[マストドン]]、長鼻類は漸新世に現在のゾウに近い体型になった。
</Gallery>
===新第三紀の気候と生物===
[[ファイル:Himalayas.jpg|thumb|250px|チベット高原上空の国際宇宙ステーションから見たヒマラヤ山脈]]
新第三紀は約2300万年前<ref name="GB67">「地球生物学」 P67</ref>に始まったが、次の第四紀との境界は議論が多く、現在のところ約258万8千年前<ref group="注釈">2009年6月30日のIUGS（国際地質科学連合）の執行委員会にて批准。「地球生物学」 P160</ref>までとされている。新第三紀には中新世と鮮新世がふくまれる。古第三紀に隆起し始めた[[アルプス山脈]]や[[ヒマラヤ山脈]]が新第三紀には高山となった<ref group="注釈">ヒマラヤ山脈やチベット高原は約1000万年前から急激に隆起し始めた。「最新地球史が良くわかる本」 P303</ref>。特に雨量の多いヒマラヤ山脈では激しい浸食が起こって大量のカルシウム塩が海に供給され、このカルシウム塩が効果的に二酸化炭素を吸収したため<ref name="CEEL215">「生命と地球の共進化」 P215</ref>大気中の二酸化炭素量が史上最低のレベルまで低下した<ref name="FBYHGEC119">「地球環境46億年の大変動史」 P119</ref>。前時代の漸新世に南極に氷床ができたが、約1200万年前から更に寒冷化が進行し約350万年前には北半球にも氷冠が形成された<ref name="GB152">「地球生物学」 P152</ref>。
新第三紀の前半の中新世には、現代の哺乳類のほぼすべてのグループが出現した。また種の数や個体数も現在よりも多かったとみなされている<ref name="FUTL301">「魚陸に上る」 P301</ref>。海中ではクジラ類からイルカ類が生まれ、樹上生活の真猿類の中から[[類人猿]]が現れた。偶蹄類の適応放散が進みイノシシ、ラクダ、シカ、ウシ、キリンがオーストラリアと南アメリカを除く世界中に広がった。長鼻類のマストドンも現在のゾウの分布よりはるかに広い範囲に生息した。食肉類はイヌ、ネコ、イタチ、クマがそろった他、アシカ、アザラシ、セイウチなどが生まれた<ref name="FUTL301">「魚陸に上る」 P301</ref>。この真獣類の繁栄は新第三紀後半の鮮新世にも続き、ほぼ現在見られる動物と同じタイプの生物がそろった。約350万年前にパナマ地峡ができて、それまで他の大陸から離れていた南アメリカ大陸と北アメリカ大陸がつながった<ref name="GB141">「地球生物学」 P141</ref>。それまで南アメリカで繁栄していた有袋類は[[オポッサム]]を例外として北アメリカからやってきた真獣類との生存競争に負けて姿を消していった<ref name="FUTL290">「魚陸に上る」 P290</ref>。
植物界では約700万年前に新しい光合成システムを持つ植物が現れた。光合成は[[シアノバクテリア]]以来[[カルビン回路]]と呼ばれる合成方法が唯一のものであったが、低濃度の二酸化炭素を効率よく利用できる[[C4型光合成]]を有する[[トウモロコシ]]や[[サトウキビ]]が生まれた<ref name="CEEL200">「生命と地球の共進化」 P200</ref>。
<Gallery>
ファイル:Smilodon californicus.jpg|真獣類のサーベルタイガー[[スミロドン]]、体長約2m
ファイル:Thylacosmilus atrox.jpg|南アメリカに生息していた有袋類の[[ティラコレオ]]、体長1.2-1.7m、パナマ地峡を渡ってきたスミロドンとの生存競争に敗れて滅んだ。
ファイル:Anchitherium.jpg|中新世のウマ[[w:Anchitherium]]の足と蹄、指の数が3本から1本に減ってゆく状況がわかる。
ファイル:Gomphotherium productum.jpg|中新世の長鼻類[[ゴンフォテリウム]]、上顎と下顎の両方に牙があった。化石はアジア・アフリカ・ヨーロッパ・北アメリカから見つかっている<ref name="CIEDPC470">「The complete illustrated encyclopedia of DINOSAURS & PREHISTORIC CREATURES」 P470</ref>。
</Gallery>
===第四紀の気候と生物===
[[ファイル:Antarctica 6400px from Blue Marble.jpg|thumb|250px|現在が氷河期である証拠、南極大陸の氷床。NASAの衛星写真より合成]]
第四紀は約258万8千年前<ref group="注釈">2009年6月30日のIUGS（国際地質科学連合）の執行委員会にて批准。「地球生物学」 P160</ref>から現在までの期間。第四紀には更新世と完新世が含まれる。第四紀を通じて南極大陸に氷河が存在し続けているため、第四紀は「氷河期」である。第四紀は北米やヨーロッパの大部分が氷床に覆われる寒冷な「氷期」と、現在のように比較的温暖な「間氷期」が交互に訪れ、非常に短期間に大きな環境変化が繰り返し起こった時期である。最も新しい氷期の最盛期は約1万8000年前であり、平均気温は今より6-7℃低かった<ref name="GB160">「地球生物学」 P160</ref>。第四紀の氷期と間氷期の推移の周期性を調査したところ、地球の公転軌道の離心率の変化（10万年周期）、自転軸の傾きの変化（4万年周期）、更に自転軸の歳差運動（2.3万年ないし1,8万年周期）と一致することがわかった。これらの変化によって北緯55°から北緯65°の地域<ref group="注釈">カナダ北部、シベリア、北欧などに相当、これらの地域は最終氷期に大きな大陸氷河で覆われた。</ref>における夏の日射量が減ったことが氷期が始まるきっかけとなっている<ref name="GB162-163">「地球生物学」 P162-P163</ref>。この氷期と間氷期の周期性はこれを数学的計算によって予言した科学者にちなんで[[ミランコビッチ・サイクル]]と呼ばれている。
第四紀は人類の時代とされる。人類は樹上生活していた霊長類のうち、アフリカに住んでいた類人猿から派生した。約440万年前のエジプトの地層から類人猿と分かれて直立二足歩行した[[ラミダス猿人]]の化石が日本の調査隊によって1992-1993年に発掘され、その後ラミダス猿人の亜種は約580万年前までさかのぼることが判明した。ラミダス猿人の次に[[アウストラロピテクス]]（アファール猿人）が登場する。アウストラロピテクスの化石はエチオピアや南アフリカの約250万年前-350万年前の地層から見つかっているが、骨格化石や足跡の化石から確実に二足歩行していたことが確認された。歩行から開放されたアウストラロピテクスの手は物をつかんだりする以外に、石を加工して石器を作ることができるようになった<ref group="注釈">250万年前のエチオピアで猿人が石器を使用した痕跡が発見されている「地球生物学」 P180 </ref>。アファール猿人から2種の猿人が派生した。硬い植物を食べるために頑丈な顎を発達させた猿人と、動物食で石器を活用し脳を発達させた猿人である。前者は約100万年前にすべて絶滅してしまい、後者の系統の[[ホモ・ハビリス]]（脳容積は600mlあって、チンパンジーの300-400mlよりはるかに大きい）が現在の人類に続いている。次の[[ホモ・エレクトス]]は脳容積を850mlに増やし、生存場所もインドネシア（[[ジャワ原人]]約20-100万年前）や中国（[[北京原人]]約35-50万年前）に拡大した。ヨーロッパでは少し遅れて約3万-25万年前の地層から[[ネアンデルタール人]]が見つかっている。現生人類の[[ヒト|ホモ・サピエンス]]は、ミトコンドリアDNA分析の結果から約20万年前のアフリカで生まれたとされる。ホモ・サピエンスは厳しい氷期の気候にも適応して、世界各地に生存領域を広げていった。ホモ・サピエンスは約10万年前にアフリカを出て中東に達し、北のヨーロッパへ向かったグループと、東に向かったグループに分かれた。東に向かったグループは南アジアを進み、インドネシアの島嶼伝いにオーストラリアに達し（約5-6万年前）有袋類のみの世界であったオーストラリアを改変した。インドから東へ向かったグループは中国を経由してシベリアには約2.5-3.5万年前に到達、更にベーリング海峡を渡って約1万2千年前には北アメリカに到達した<ref>以上第四紀の人類の歴史については「地球生物学」 P176-P183</ref>。
ホモ・サピエンスは地上で最強の猛獣であり<ref name="GB182">「地球生物学」 P182</ref>、多くの動物を狩猟の対象とした。多くの大型動物が約1万年前に絶滅したが、丁度氷期から間氷期に移行する時期に相当し、気温の変化により植生が変わって食物等がなくなって絶滅した種もあるが、人類によって滅ぼされた種もあると見られている。最近数百年間でも[[ドードー]]や[[ステラーカイギュウ]]などのように人類によって短期間に狩りつくされた種がある。
第四紀の哺乳類全体の傾向として、新第三紀に比べて種や個体数が減少したことがあげられる。長鼻目は一時オーストラリアを除く全世界に分布したが現在はインドとアフリカに2種を残すのみ、奇蹄類のサイも現生種は5種、同じく奇蹄類のウマ類も種数を大幅に減らした<ref name="FUTL303">「魚陸に上る」 P303</ref>。
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ファイル:Mrs Ples.jpg|南アフリカで見つかった「ミセスPles」と名づけられた[[アウストラロピテクス]]の頭骨。
ファイル:Paranthropus boisei.JPG|人類の派生種[[パラントロプス]]、アウストラロピテクスと同時代で、体格はやや大きく頑丈な顎を有していたが、次世代に子孫を残せなかった。
ファイル:Homo erectus tautavelensis.jpg|[[ホモ・エレクトス]]の頭骨、発見時はジャワ原人（ピテカントロプス）とも呼ばれていた。
ファイル:Homo sapiens neanderthalensis.jpg|[[ネアンデルタール人]]の頭骨。
ファイル:SkullFromTheFront.JPG|現生人類[[ヒト]]の頭骨
ファイル:Mamut NDH 2.JPG|[[マンモス]]の復元模型、マンモスを初めとする多くの大型哺乳類が約1万年前に絶滅した。
ファイル:Dinornis.jpg|ニュージーランドに住んでいた巨鳥[[モア]] 体長3m以上に達したが、移住してきたマオリ族によって滅ぼされた。
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== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}
==注釈==
<references group="注釈"/>
== 参考文献 ==
* {{Cite book|和書
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}}
*[[奥野良之助]] 『魚陸に上る』 創元社 1989年 ISBN 4-422-43005-X
*地学団体研究会偏 『新版地学教育講座 2 地震と火山』 東海大学出版会 1996年 ISBN 4-486-01302-6
* [[丸山茂徳]]・[[磯崎行雄]] 『生命と地球の歴史』 [[岩波書店]]〈[[岩波新書]]〉1998年、ISBN 4-00-430543-8
* [[西田治文]] 『植物のたどってきた道』 [[日本放送出版協会]]〈[[NHKブックス]]〉1998年、ISBN 978-4-14-001819-4
*平山廉 『最新恐竜学』 平凡社新書 1999年 ISBN 4-582-85011-1
*川上紳一 『生命と地球の共進化』NHKブックス 2000年 ISBN 4-14-001888-7
*池谷仙之・北野陽一 『地球生物学 地球と生命の進化』 東京大学出版会 2004年 参照したのは2010年の第6刷 ISBN 978-4-13-062711-5
*川上紳一・東条文治 『図解入門 最新地球史がよくわかる本』秀和システム 2006年 ISBN 4-7980-1260-2
*Dougal Dixon 『The complete illustrated encyclopedia of Dinosaurs & prehistoric creatures』 Hermes House, London, 2007
*リチャード･サウスウッド著 垂水雄二訳 『生物進化の物語』 八坂書房 2007年 ISBN 978-4-89694-887-5
*田近英一 『地球環境46億年の大変動史』科学同人 2009年 ISBN 978-4-7598-1324-1
== 関連項目 ==
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