地質学者が古代の「スノーボールアース」の確固たる証拠を発見

私たちの惑星はかつて雪玉でした。およそ6億3500万年前から7億2000万年前、地球は厚い氷に完全に覆われていました。当時は不毛の地でしたが、この時代はやがて地球上で複雑な生命を育むのに極めて重要であったことが判明しました。現在、国際的な科学者チームは、スコットランドとアイルランドのポート・アスカイグ層で「スノーボール・アース」の最も完全な地質学的記録を発見したと考えています。この巨大な岩石群は、生命が大量に出現する直前の6億6200万年前から7億2000万年前に形成されたと考えられます。この発見の詳細は、8月15日にロンドン地質学会誌に掲載された研究論文に記載されています。

「これらの岩石は、地球が氷に覆われていた時代を記録している」と、研究の共著者でロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの地質学者グラハム・シールズ氏は声明で述べた。「動物など、複雑な多細胞生物はすべてこの極寒から生まれた。化石記録の最初の証拠は、地球が解けて間もなく現れた」

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氷は生命を育む？

この研究で発見されたユニークな岩石は、6000万年続いたスターティアン氷河期に遡る。これはクライオジェニアン期（6億3500万年前から7億2000万年前）の2度の大氷期のうちの1つである。クライオジェニアン期以前の数十億年の間、地球は今よりずっと温暖だったが、地球上の生命は主に単細胞生物と藻類で構成されていた。

複雑な生命は、この極寒の後に出現し始めたと考えられます。現在生きている動物のほとんどは、5億年以上前に進化した生命体といくつかの基本的な点で似ています。この生命の爆発的な増加の背後にある有力な説の1つは、極寒が利他主義の出現を促した可能性があるというものです。単細胞生物は何らかの方法で互いに協力することを学び、多細胞生物を形成しました。

地球上の氷の前進と後退は、どちらも数千年かけて起こったと考えられており、地質学的には比較的速いペースです。そのスピードは、アルベド効果によるものと考えられます。アルベド効果とは、氷が多ければ多いほど、太陽光が宇宙に反射され、その逆もまた同様である効果です。

「氷が後退すれば壊滅的な被害をもたらしただろう。生命は数千万年にわたる極寒に慣れていた」とシールズ氏は言う。「地球が温暖化すると、すべての生命は適応するために軍拡競争を繰り広げなければならなかっただろう。生き残ったものがすべての動物の祖先となった」

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昨日の氷が今日の岩石につながる

この時代の確固たる証拠を探すため、研究チームはポート・アスカイグ層に注目した。この岩層は現在のアイルランドとスコットランドにまたがり、場所によっては厚さが半マイルにもなる複数の層から構成されている。

スコットランドのガーベラックス諸島と呼ばれる島々の露出した岩石には、スターティアン氷河期の間に地球が温暖な熱帯気候から凍った雪玉のような気候へと移行したことを示す地質学的証拠が含まれています。比較すると、北米やアフリカで同時期に形成された他の岩石には、この気候の移行は見られません。

「ガーベラックス氷河で露出した岩石層は世界的にも珍しいものです。想像を絶する寒さのスターティアン氷河期に堆積した岩石の下には、熱帯海域で形成された70メートル（229フィート）の古い炭酸塩岩があります」と、研究の共著者でUCLの博士課程の候補者であるエリアス・ルーゲン氏は声明で述べた。「これらの層は、シアノバクテリアが繁栄した熱帯海洋環境を記録しており、徐々に寒くなり、地球上の約10億年間の温暖な気候の終わりを示しています。」

研究チームは、ポート・アスカイグ層とその下にある、厚さ229フィートの古いガルブ・アイリーチ層から砂岩のサンプルを採取した。研究チームは、ジルコンと呼ばれる小さくて丈夫な鉱物を分析した。これらの鉱物は、放射性元素のウランを含んでいるため、月面の岩石の年代測定にも不可欠である。この元素は一定の速度で崩壊するため、地質学者はこの崩壊速度から岩石の年代を推測できる。ジルコンとその他の地球化学的証拠から、岩石が6億6200万年から7億2000万年前に堆積したことが示唆されている。

研究チームによると、岩石の新しい年代測定は、この場所が地質学的記録におけるクライオジェニアン期の始まりを示すマーカーであると公式に宣言する証拠となる可能性がある。地球境界層序断面およびポイント (GSSP) として知られるこのマーカーは、境界を示すために岩に釘が打ち込まれることがあることから、一部の科学者はこれをゴールデン スパイクと呼んでいる。国際地質科学連合は、ガーベラックスの露頭にゴールデン スパイクが打ち込まれるかどうかを検討中である。