- 地球初期環境
- その結果、地球は非常に高温となり液体の水を大気中に蒸発させた。 しかし、地球が冷えるにつれて、重力に捕らわれた水蒸気は凝縮し、雨となって降り、沸騰せずに溜まったまま湖や海になったのである。 また、当時は地殻変動によって多くの火山噴火が起こったと考えられていた。 現在の火山は、噴火すると二酸化炭素や窒素などの非酸素性ガスを放出することが分かっています。 また、大気のない地球では、ビッグバンの際に飛来した隕石などのスペースデブリが常に循環していました。 現在の天文学の研究から、隕石には氷や炭素を含む化合物が含まれていることが分かっています。 そのため、初期の地球の大気は、水蒸気、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素、アンモニア、メタンで構成されていたと考えられています。 初期の地球の大気には酸素が存在しなかったことに注意してください！
- ミラー・ユーレイ合成
- Wegener: プレートテクトニクスと大陸移動
- 最近の地質学の進歩により、陸と水のすべての地表の特徴は、実際には地球の粘性マントルの上に浮かんでおり、それが可動地殻と地球の外層を支えていることが分かってきた。 私たちが住んでいる固い地殻（プレート）は、大きさの異なる不規則な形をした多くの断片の一つで、特定の方向に動いているのである。 これらの大きな大陸プレートが、地熱の加熱、対流、および移動によって生み出された一定の動きをしているという考えは、プレートテクトニクスと呼ばれています。
- 絶滅と遺伝的多様性
- Adaptive Radiation
地球初期環境
では、もしパスツールが正しく、生命は既存の生命からしか生まれないとしたら、生命はどこで、どのように始まったのだろうか。 この問いに答えようとする理論は数多くあり、その中には「神が自分の姿に似せて人間を創造した」という人気の高い創造論もあり、実際これは正しいのかもしれない。 しかし、このセクションでは、進化論的な道筋を導く科学的証拠を説明する。 最終的には、どちらの説も同じであることが判明するかもしれない。
多くの仮定に基づいて、約30億年から40億年前の初期の地球の状況は、現在とは大きく異なっていたと考えられている。 そもそもビッグバンという天文現象は、宇宙のすべての粒子がある中心点から吹き飛び、その点を中心にゆっくりと回転するように運命づけられた最初の宇宙の爆発、すなわちビッグバンの後に合体した大きな粒子の1つが地球であるという説で定義されています。
その結果、地球は非常に高温となり液体の水を大気中に蒸発させた。 しかし、地球が冷えるにつれて、重力に捕らわれた水蒸気は凝縮し、雨となって降り、沸騰せずに溜まったまま湖や海になったのである。 また、当時は地殻変動によって多くの火山噴火が起こったと考えられていた。 現在の火山は、噴火すると二酸化炭素や窒素などの非酸素性ガスを放出することが分かっています。 また、大気のない地球では、ビッグバンの際に飛来した隕石などのスペースデブリが常に循環していました。 現在の天文学の研究から、隕石には氷や炭素を含む化合物が含まれていることが分かっています。 そのため、初期の地球の大気は、水蒸気、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素、アンモニア、メタンで構成されていたと考えられています。 初期の地球の大気には酸素が存在しなかったことに注意してください！
気象学者は、雷、豪雨、紫外線が、激しい火山活動と絶え間ない隕石の衝突とあいまって、初期の地球を興味深いけれど人を寄せ付けない環境にしたのではないかと考えています。
ミラー・ユーレイ合成
2人のアメリカの科学者スタンリー・ミラーとハロルド・ユーレイが、初期の地球での状況をシミュレーションして生命の形成を観察する実験を計画しました。 彼らは、メタン、水、アンモニア、水素を、初期の地球に存在したとされる濃度に近い状態で容器に入れました。 さらに、雷をイメージした火花を散らしました。 数日後、出来上がった「スープ」を調べたところ、数種類の単純なアミノ酸が存在していることを発見したのです。 この実験計画は、おそらく初期の地球の気体の組み合わせの割合を正確に表していなかったと思われるが、ミラー博士や他の研究者が、異なる組み合わせでさらに研究を進めた結果、すべて有機化合物が生成されたのである。 1995年には、DNAとRNAに含まれる窒素塩基のうち、ウラシルとシトシンを生成している。 しかし、今日に至るまで、実験室で非生物から生物が作られたことはない。 興味深いことに、隕石に関する研究が続けられ、1969年には、隕石が5つの窒素塩基をすべて含んでいることが確認された。 これは、おそらく生命に必要な材料は宇宙からもたらされたという仮説を示している！
Wegener: プレートテクトニクスと大陸移動
現代の世界地図を見てみると、アフリカの西側の海岸線と南米の東側の海岸線が一致しているように見えるのは容易に理解できるだろう。 航海による探検で地図製作の技術や大陸の境界線に関する知識が増える中、1912年にドイツの気象学者アルフレッド・ウェゲナーが地球移動説を提唱しました。 彼は、現存する大陸は実は動いていて、おそらくすべて一つの大きな大陸として始まったという仮説を立てた。 ウェゲナーの大陸移動説は、地球上の大陸が巨大な浮島のように見え、時には遠ざかり、時には彼の想像を絶する力で互いにぶつかり合っているように見えるというものだった。 1630>
最近の地質学の進歩により、陸と水のすべての地表の特徴は、実際には地球の粘性マントルの上に浮かんでおり、それが可動地殻と地球の外層を支えていることが分かってきた。 私たちが住んでいる固い地殻（プレート）は、大きさの異なる不規則な形をした多くの断片の一つで、特定の方向に動いているのである。 これらの大きな大陸プレートが、地熱の加熱、対流、および移動によって生み出された一定の動きをしているという考えは、プレートテクトニクスと呼ばれています。
プレートテクトニクスは、大きな大陸が分離し、また互いにぶつかり合っていることを説明します。 ウェゲナーは正しかったようで、初期の孤立した陸地は、おそらく約2億5000万年前の古生代末期に、パンゲアという単一の陸塊、つまり超大陸を作るために結合したのでしょう。 パンゲアという超大陸は、古生代末期の約2億5千万年前に形成されたと考えられています。 スペース、食料、シェルターをめぐる競争や捕食の増加が、さらなる自然淘汰圧を生み出した。 化石の記録は、この時期に大量絶滅と遺伝的多様性の大きな変化があったことを示している。
生物学的多様性に影響を与える 2 つ目の激変は、約 2 億年前の中生代に起こった。 その頃、パンゲアが分離し始め、孤立した陸地形態は再び独自の孤立した進化実験場となった。
絶滅と遺伝的多様性
絶滅は自然現象のように見え、自然選択と同様に、適合性の低い種を犠牲にして特定の種の繁殖を優先させるものである。 絶滅とは、ある種のすべてのメンバーとその遺伝的補完物が失われ、二度と回復しないことである。 パンゲアが形成されたペルム紀や、恐竜が世界を支配した白亜紀末のような大量絶滅の後には、成長と遺伝的変異の時期が続くことが化石から示されている。 どうやら、絶滅によって、残された種が植民地化するための周辺領域が開かれたようだ。 哺乳類は、恐竜が絶滅する前の5千万年から1億年の間、恐竜が住んでいた領域に存在していたことが知られており、この点では典型的な研究対象である。 恐竜の絶滅後、哺乳類の化石はかなりの種分化と全体の数の増加を示しているが、これは両方ともおそらく新しいテリトリーの獲得と競争相手や捕食者としての恐竜の喪失に関連したものである。
Adaptive Radiation
絶滅、地塊の分裂、その他の激変の後に遺伝的多様性が急速に高まるのは、適応的放射、別名乖離進化によるものかもしれない。
遺伝的に分岐した子孫が太陽からの光線のように中心点から放射するように見えるので放射と呼ばれている。 div-ergent進化の間に、子孫は同様に多様なニッチを占めることができるさまざまな特性を採用する。
適応的放射の古典的な例は、ダーウィンがガラパゴス諸島への有名な発見の航海中に13種類のフィンチを観察しながら完了した研究である。 ダーウィンの時代から、フィンチの種分化を分析すると、祖先の集団が本土からやってきて島を占拠したことが明らかになりました。 島特有の圧力によって、その種はおそらく本土の種とは異なる新しい種に進化したのだろう。 フィンチが島を占拠するにつれて競争が激化し、先駆者種が別の島に移動した可能性がある。 その結果、新しい島の圧力に適応した新しい始祖種が生まれ、それが変化して新種となったのだろう。 同様に、残りの島々も順次植民地化された。 それぞれの島は微妙に異なるため、フィンチの適応は特定の島に特有のものであることが多かった。 また、フィンチは人が住む島に戻り、既存の種と競合することもあれば、戻って領土や避難所、資源を分け合い、平和的に共存することもあった。 また、人が住む島に戻ることで、さらなる自然淘汰の圧力が生じたのだろう。
地球上で生命がどのように誕生したかは、まだよく分かっていない。 天の傑作かもしれないし、天文学的な異常かもしれないし、突然変異と適応の連続かもしれない。 それぞれの説を支持する証拠がある。 いずれにせよ、類似性のパターンは、ある生物は他の生物よりも密接に結びついているように見える。 2004年、Glen E. Moulton, Ed.D.著『The Complete Idiot’s Guide to Biology』より抜粋。 ペンギングループ（米国）社のメンバーであるアルファブックスとの取り決めにより使用されています。
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