大量絶滅は地球上の生命をより多様化させたが、再び

過去 5 億年の間に、地球は何度も大量絶滅に見舞われ、地球上のほとんどの種が絶滅しました。そしてそのたびに、生命は回復し、最終的には多様性を増していきました。

生命は単に驚くほど回復力があるだけなのでしょうか、それとも何か他のことが起こっているのでしょうか? 大量絶滅は実際に生命の多様化と繁栄に貢献しているのでしょうか? もしそうなら、どのようにでしょうか? 現在、私たちは新たな絶滅に直面していることを考えると、大量絶滅が多様性にどのような影響を与えるかを解明することは、さらに緊急の課題となっています。

大量絶滅は、おそらく化石記録の中で最も顕著なパターンです。膨大な数の種、場合によっては科全体が、世界中で同時に急速に姿を消します。この規模の絶滅には通常、ある種の地球規模の環境災害が必要であり、その災害は非常に深刻で急速であるため、種は進化できずに消滅します。

デボン紀、ペルム紀、三畳紀末期の絶滅は、大規模な火山噴火が原因だった。オルディビス紀からシルル紀にかけての絶滅は、地球規模の寒冷化と激しい氷河作用が原因だった。白亜紀末期の恐竜絶滅は、小惑星が原因だった。これらの「ビッグファイブ」絶滅は、最大規模であるため、最も注目を集めている。しかし、ペルム紀末期の絶滅イベント前の絶滅の波のように、小規模ではあるが文明を脅かすイベントも数多く発生している。

これらの出来事は、言葉では言い表せないほど破壊的でした。白亜紀を終わらせたチクシュルーブ小惑星の衝突により、光合成が何年も停止し、数十年にわたる地球の寒冷化が起こりました。寒さから身を守ることができなかったり、暗闇の中で食べ物を見つけられなかったりした生物（ほとんどの種）は、すべて死にました。おそらく、わずか数年で全種の 90% が姿を消したのでしょう。

しかし、生命は復活し、その回復は急速だった。哺乳類の種の 90% が小惑星によって絶滅したが、30 万年以内に回復し、さらに数種が進化して、馬、クジラ、コウモリ、そして霊長類の祖先へと進化した。鳥類や魚類も同様に急速な回復と放射線の影響を受けた。そして、ヘビ、マグロ、メカジキ、蝶、アリ、草、ラン、アスターなど、他の多くの生物も同時に進化または多様化した。

この回復と多様化のパターンは、すべての大量絶滅の後に起こった。ペルム紀末の絶滅では哺乳類のような種が打撃を受けたが、その後爬虫類が繁栄した。三畳紀末の絶滅で爬虫類が苦しんだ後、生き残った恐竜が地球を支配し、多様化した。大量絶滅で恐竜は絶滅したが、そもそも恐竜が進化したのは大量絶滅があったからにすぎない。

このような混乱にもかかわらず、生物は過去 5 億年にわたってゆっくりと多様化してきました。実際、絶滅がこの多様性の増加を促していることを示唆する事実がいくつかあります。まず、多様性の増加が最も急速な時期は大量絶滅の直後に発生します。しかし、おそらくもっと驚くべきことは、回復は種の数の増加だけによって促進されているわけではないということです。

回復期には、動物は革新を起こし、新しい生活方法を見つけます。動物たちは新しい生息地、新しい食物、新しい移動手段を活用します。たとえば、魚のような私たちの祖先は、デボン紀末の絶滅後に初めて陸に上がりました。

進化的イノベーション

絶滅は種分化のプロセスを引き起こすだけではありません。進化の革新も引き起こします。生命史上最大の革新の波、つまりカンブリア爆発における複雑な動物の進化が、それ以前のエディアカラ紀の動物の絶滅の後に起こったのは偶然ではありません。

イノベーションにより、共存できる種の数が増える可能性があります。なぜなら、種が古いニッチをめぐって争うのではなく、新しいニッチに移動できるようになるからです。陸に這い上がる魚は、海の魚と競争しませんでした。ソナーを使って夜に狩りをするコウモリは、日中に活動する鳥と競争しませんでした。イノベーションとは、進化がゼロサムゲームではないことを意味します。種は、他の種を絶滅させることなく多様化することができます。しかし、なぜ絶滅がイノベーションを促進するのでしょうか。

安定した生態系は革新を妨げるかもしれない。現代のオオカミはおそらくヴェロキラプトルよりもはるかに危険な捕食者だが、白亜紀にはヴェロキラプトルがいたため、小さな哺乳類がオオカミに進化することはできなかった。肉食に関するあらゆる実験は、適応度の低い哺乳類が、すでに適応度の高いヴェロキラプトルと競争するか、単に食べられるかして、悲惨な結果に終わっただろう。

しかし、絶滅後の小休止期には、進化は、最初は適応が不十分でも長期的には可能性を秘めたデザインを試すことができるかもしれない。番組のスターがいなくなった今、進化の代役たちは実力を証明するチャンスを得る。

ヴェロキラプトルの絶滅により、哺乳類は新たなニッチを試す自由を得た。当初、哺乳類は捕食生活に適した装備が乏しかったが、恐竜と競争したり、恐竜を食べたりすることがなかったので、生き残るためにそれほど優れている必要はなかった。当時周囲にいた他の生物と同じくらい優れているだけでよかったのだ。そのため、哺乳類は生態学的真空の中で繁栄し、最終的には大きくて速く、知的な群れのハンターへと進化した。

創造的破壊

生命は単に回復力があるだけでなく、逆境に生き抜く力も持っています。生命は、現在人間が引き起こしている絶滅の波からも回復するでしょう。もし明日人間が消えたとしても、種はマンモス、ドードー、リョコウバトに取って代わるように進化し、生命は以前よりもさらに多様化するでしょう。だからといって油断しているわけではありません。それは私たちの生きている間には起こらないし、人類の一生の間にも起こらないでしょう。今から何百万年も先のことです。

絶滅がイノベーションを生むという考えは、人類の歴史にも当てはまるかもしれない。氷河期の大型動物の絶滅は狩猟採集民を壊滅させたに違いないが、農耕が発展する機会も与えたかもしれない。黒死病は計り知れないほどの人類の苦しみをもたらしたが、政治・経済体制の激変はルネッサンスをもたらしたかもしれない。

経済学者は創造的破壊について語ります。これは、新しい秩序を創り出すことは古い秩序を壊すことであるという考えです。しかし、進化論は別の種類の創造的破壊があることを示唆しています。それは、古いシステムの破壊が真空状態を生み出し、実際に何か新しい、そして多くの場合より優れたものの創造を促すというものです。物事が最悪の状態にあるときこそ、チャンスが最大になるときなのです。

ニック・ロングリッチは、バース大学ミルナー進化センターの古生物学上級講師です。

この記事はもともと The Conversation に掲載されました。