デボン紀（デボンき）（/ d ə ˈ v oʊ n i . ən , d ɛ -/ də- VOH -nee-ən, deh-）[9] [10]は、顕生代中の古生代における地質時代および地質体系であり、 4億1962万年前（Ma ）のシルル紀の終わりから、3億5886 Maの石炭紀の始まりまでの6030万年間にわたる。古生代と顕生代の両方で第4の期間である。[11]この時代からの岩石が最初に研究された 南西イングランドのデボンにちなんで名付けられた。

陸上生命の最初の重要な進化的放散はデボン紀に起こり、自由胞子形成陸上植物（シダ植物）が乾燥地帯に広がり始め、大陸を覆う広大な石炭林を形成した。デボン紀中期までには、維管束植物のいくつかのグループが葉と真の根を進化させ、同紀末までに最初の種子植物（シダ植物）が現れた。シルル紀に始まったこの急速な進化と植生形成のプロセスは、シルル紀-デボン紀陸上革命として知られている。最も初期の陸上動物、主に多足動物、クモ類、六脚類などの節足動物も、少なくともオルドビス紀から陸上への植生形成を開始し、この時期の早い時期に定着した。

魚類、特に顎魚類はこの時代に著しい多様化を遂げ、デボン紀は魚類の時代と呼ばれるようになった。装甲 板皮類は、ほぼすべての既知の水生環境を支配するようになった。海洋では、原始的なサメなどの軟骨魚類が、シルル紀や後期オルドビス紀よりも数が増えた。四肢脊椎動物（すなわち四肢動物）の祖先を含むテトラポドモルフ類は、より頑丈で筋肉質な胸鰭と腹鰭が徐々に前肢と後肢へと進化するにつれて、淡水肉鰭類から分岐し始めたが、陸上での生活に完全に定着したのは後期石炭紀になってからであった。[12]

頭足類軟体動物の亜綱であるアンモナイトが初めて出現しました。三葉虫、腕足動物、そして巨大なサンゴ礁は、デボン紀にもまだ広く見られました。約3億7500万年前後に始まった後期デボン紀絶滅[13]は、海洋生物に深刻な影響を与え、サンゴ礁システムのほとんど、無顎類のほとんど、板皮類、そしてプロエティダ目の数種を除くほぼ全ての三葉虫を絶滅させました。その後、約3億5900万年前頃に発生したデボン紀末期絶滅は、生態系にさらなる影響を与え、方解石海綿礁と板皮類の絶滅を完全に終わらせました。

デボン紀の古地理は、南に超大陸 ゴンドワナ、北に小大陸シベリア、東に中規模の大陸ローラシアが広がっていた。主要な地殻変動としては、レイエ海の閉鎖、中国南部のゴンドワナからの分離、そしてそれに伴う古テチス海の拡大などが挙げられる。デボン紀には、ローラシアとゴンドワナが接近するにつれて、北米におけるアカディア造山運動やヨーロッパにおけるバリスカン造山運動の始まりなど、いくつかの主要な造山運動が起こった。これらの初期の衝突は、古生代後期における 単一の超大陸パンゲアの形成に先行した。

歴史

デボン州トーキーのルマトン採石場の岩石は、デボン紀を定義する上で初期の役割を果たした。

この時代は、イングランド南西部のデボン州にちなんで名付けられました。1830年代、デボン州全域で発見された岩石の年代と構造をめぐる論争は、地質年代尺度にデボン紀を加えることで決着しました。デボン紀大論争は、ロデリック・マーチソン、アダム・セジウィック、ヘンリー・デ・ラ・ベッシュの間で、この時代の名称をめぐって長く繰り広げられた論争です。マーチソンとセジウィックが論争に勝利し、デボン紀と名付けられました。[14] [15] [a]

デボン紀の始まりと終わりを規定する岩石層は明確に特定されているものの、正確な年代は不明です。国際層序委員会[19]によると、デボン紀はシルル紀末（4億1962万年前）から石炭紀初頭（3億5886万年前）までを指し、北米では石炭紀ミシシッピ紀の始まりにあたります。

19世紀の文献では、デボン紀は「古赤色時代」と呼ばれています。これは、初期の化石が発見された、イギリスで古赤色砂岩として知られる赤色と茶色の陸成堆積物に由来しています。また、「魚類時代」という用語もよく使われており、[20]この時代に起こったいくつかの主要な魚類グループの進化を指しています。アングロ・ウェルシュ盆地に関する古い文献では、この盆地をダウントン期、ディットン期、ブレコニアン期、ファルロビアン期に区分しており、最後の3つはデボン紀に位置付けられています。[21]

デボン紀は、サンプル採取の偏りにより、誤って「温室時代」と分類されてきた。デボン紀初期の発見物のほとんどは、西ヨーロッパと北アメリカ東部の地層から得られている。当時、これらの地域は赤道をまたいでユーラアメリカ超大陸の一部であり、広範囲に広がるサンゴ礁の化石痕跡は、温暖で適度に湿潤な熱帯気候を示唆している。実際、デボン紀の気候は、時代によって、また地理的地域によって大きく異なっていた。例えば、前期デボン紀には、シベリア、オーストラリア、北アメリカ、中国を含む世界の大部分で乾燥地帯が広がっていたが、アフリカと南アメリカは温暖な温帯気候で​​あった。対照的に、後期デボン紀には、世界中で乾燥地帯は少なくなり、温帯気候がより一般的になった。[要出典]

区画

デボン紀は正式には前期、中期、後期に区分されます。これらの時代に対応する岩石は、デボン紀の下部、中部、上部に属するとされています。

デボン紀前期

デボン紀前期エムシアン期（4億500万年前）の地球の地図

前期デボン紀は4億1962万年前から3億9347万年前まで続いた。4億1962万年前から4億1302万年前のロチコフ期に始まり、4億1302万年前から4億1062万年前のプラギアン期、そしてエムシアン期が続き、3億9347万年前の中期デボン紀が始まるまで続いた。[22]この時期に、バクトリトイドオウムガイの子孫である 最初のアンモノイドが出現した。この時期のアンモノイドは単純で、オウムガイの対応するものとほとんど変わらなかった。これらのアンモノイドはアゴニアティティダ目に属し、後の時代にゴニアティティダ目やクリメニイダ目などの新しいアンモノイド目に進化した。このクラスの頭足動物は、中生代初頭まで海洋動物相を支配していた。

中期デボン紀

中期デボン紀は2つの区分から成り、まずアイフェリアン期、そして3億8795万年前にジヴェティアン期に移行した。この時期には、環境の劇的な変化や、有顎魚類との競争、捕食、多様性の増大などにより、無顎類の淡水・海洋環境における多様性が低下し始めた。原始的な植物に囲まれたデボン紀の内陸湖の浅く、暖かく、酸素の少ない水は、初期の魚類が発達した肺や、短時間であれば水から這い上がって陸に上がる能力など、重要な特徴を発達させるのに必要な環境を提供した。[23]

デボン紀後期

デボン紀後期ファメニアン期（3億7000万年前）の地球の地図

最後に、後期デボン紀はフラスニアン期（3億8231万年前から3億7215万年前）から始まり、この時期に陸上に最初の森林が形成されました。最初の四肢動物は、続くファメニアン期の化石記録に現れ、その始まりと終わりは絶滅イベントによって特徴づけられています。この期間はデボン紀末の3億5886万年前まで続きました。[22]

気候

デボン紀は比較的温暖な時代だったが、前期デボン紀および中期デボン紀には相当な氷河が存在していた可能性がある。 [24]赤道から両極への温度勾配は、今日ほど大きくなかった。気候も非常に乾燥しており、最も乾燥していたのは主に赤道沿いであった。[25]コノドントアパタイトから復元した熱帯海面温度は、前期デボン紀の平均値が 30 °C (86 °F) であったことを示している。[25]前期デボン紀の平均年間地表温度はおよそ 16 °C だった。[26] CO2レベルはデボン紀を通じて急激に低下した。新たに進化した森林は大気中の炭素を吸収し、それは堆積物に埋もれた。これは中期デボン紀に約 5 °C (9 °F) の寒冷化が起こったことを反映しているのかもしれない。[25]後期デボン紀は前期デボン紀と同等のレベルまで温暖化した。CO2濃度の増加は見られないが、大陸の風化は進行している（気温上昇によって予測される通り）。さらに、植物分布などのさまざまな証拠は、後期デボン紀の温暖化を示唆している。[25]気候はサンゴ礁の優占生物に影響を及ぼしただろう。温暖期には微生物が主なサンゴ礁形成生物であり、寒冷期にはサンゴとストロマトポロイド海綿が優勢だっただろう。デボン紀末の温暖化は、ストロマトポロイドの絶滅にも寄与した可能性がある。デボン紀末には、地球は急速に冷え込み氷河期となり、後期古生代氷河期の始まりとなった。[27] [28]

古地理

デボン紀の世界には、大小さまざまな大陸と海盆が存在した。最大の大陸であるゴンドワナは、南半球に完全に位置していた。現在の南アメリカ、アフリカ、オーストラリア、南極、インド、そして北アメリカとアジアの小さな地域にあたる。2番目に大きな大陸であるローラシアはゴンドワナの北西に位置し、現在の北アメリカとヨーロッパの大部分にあたる。ローラシアの東とゴンドワナの北には、ヨーロッパとアジアの一部にあたる、様々な小さな大陸、微小大陸、テレーンが存在していた。デボン紀は、ローラシア大陸とゴンドワナ大陸が接近したため、地殻変動が活発な時代であった。 [29] [30]

世界中で海面が高く、陸地の多くは浅い海に覆われ、熱帯のサンゴ礁生物が生息していました。巨大な「世界の海」であるパンサラッサは、北半球の大部分とゴンドワナ大陸の東側、ローラシア大陸の西側の広い帯状地域を占めていました。その他の小さな海としては、古テチス海とレイス海がありました。[29] [30]

ローレルシア

ローラシア（ユーラアメリカ）とその構成国の大陸境界を現代の海岸線に重ねたもの

デボン紀前期までに、ローレンシア大陸（現在の北アメリカ）とバルティカ大陸（現在の北ヨーロッパおよび東ヨーロッパ）の衝突により、ローラシア大陸（ユーラメリカとも呼ばれる）が完全に形成された。この衝突による地殻変動はデボン紀まで続き、大陸南東海岸に沿って一連の山脈を形成した。現在の北アメリカ東部では、アカディア造山運動によってアパラチア山脈が隆起し続けた。さらに東では、衝突によってグレートブリテン島とスカンジナビア半島のカレドニア山脈の隆起も拡大した。カレドニア造山運動がデボン紀後期に終息すると、造山運動による地殻崩壊がスコットランドに花崗岩の貫入群を形成した。[29]

ロールシア大陸の大部分は赤道の南に位置していましたが、デボン紀には北上し、反時計回りに回転して現在の位置に戻りました。大陸の最北部（グリーンランドやエルズミーア島など）は熱帯気候でしたが、大陸の大部分は南回帰線沿いの自然乾燥地帯に位置していました。これは（現在と同様に）2つの大きな気団、ハドレー気団とフェレル気団の収束によって形成されました。これらの砂漠に近い地域では、干ばつ特有の酸化鉄（ヘマタイト）によって赤色に染まった古赤色砂岩堆積層が形成されました。大陸地表に赤色砂岩が豊富に存在することから、ロールシア大陸は「古赤色大陸」とも呼ばれています。 [31]デボン紀の大部分において、ロールシア大陸西部（北アメリカ）の大部分は亜熱帯の内海に覆われ、多様なサンゴ礁や海洋生物の生態系が栄えていました。デボン紀の海洋堆積物は、特にアメリカ合衆国中西部と北東部に多く見られます。デボン紀のサンゴ礁は、現在のイングランド南部、ベルギー、そしてヨーロッパの他の中緯度地域に相当するローラシア大陸の南東端にも広がっていました。[29]

デボン紀前期および中期には、ローラシアの西海岸は広い沿岸水域、深いシルト質の入り江、河口、三角州、河口を有する非活動的な境界であり、現在のアイダホ州とネバダ州に見られる。デボン紀後期には、接近する火山性の島弧が大陸棚の急斜面に達し、深海堆積物を隆起させ始めた。この小規模な衝突がアントラー造山運動と呼ばれる造山運動の始まりのきっかけとなり、石炭紀まで続いた。[29] [32]小規模な熱帯島弧や分離されたバルト海地帯が大陸に再結合するにつれ、大陸の極北東部でも造山運動が見られる。これらの山々の変形した残骸は今でもエルズミーア島とスヴァールバル諸島で見ることができる。デボン紀のローラシアの衝突の多くは、化石を多く含む山脈と前地盆地の両方を生み出している。 [29] [30]

ゴンドワナ

デボン紀前期から中期の世界。主要大陸はゴンドワナ大陸（Go）、ユーラアメリカ大陸/ローラシア大陸（Eu）、シベリア大陸（Si）

ゴンドワナ大陸は、当時地球上で圧倒的に大きい大陸であった。北東部（現在のオーストラリア）は熱帯緯度に達していたが、完全に赤道の南に位置していた。南西部（現在の南アメリカ）ははるか南に位置し、ブラジルは南極付近にあった。ゴンドワナ大陸の北西端はデボン紀の大半にわたって活動的な縁辺部であり、多くの小さな陸地や島弧が形成された。これらには、現在のチリとパタゴニアの大部分を形成するチレニア、クヤニア、チャイテニアが含まれる。[29] [33]これらの衝突は火山活動やプルトンに関連していたが、後期デボン紀までには地殻変動の状況は緩和し、南アメリカの大部分は浅い海に覆われていた。これらの南極の海には、独特の腕足動物相であるマルヴィノカフリック領域が生息し、東は現在の南アフリカと南極に相当する縁辺部まで広がっていた。マルヴィノカフリックの動物相は、パラナ盆地まで伸びたパンサラッサ山脈の舌を経由して南極に接近することさえできた。[29]

ゴンドワナ大陸の北縁は主に非活動的な縁であり、北西アフリカやチベットなどの地域に広大な海洋堆積物を擁していました。東縁は西縁よりも温暖でしたが、同様に活発でした。数多くの造山運動と花崗岩およびキンバーライトの貫入が、現在のオーストラリア東部、タスマニア、南極大陸に相当する地域に影響を与えました。 [29]

アジアの地塊

3億8000万年前の地球は、デボン紀に完全に開いた古テチス海を中心に形成されました。

ゴンドワナ大陸の北、低緯度の群島には、いくつかの島嶼大陸（後に合体して現代のアジアとなる）が広がっていた。これらは、古テチス海と呼ばれる海洋盆地によって南の大陸から隔てられていた。古テチス海の西部はカンブリア紀から存在していたが、東部が分裂し始めたのはシルル紀後期になってからである。このプロセスはデボン紀に加速した。古テチスの東部支流が完全に開いたのは、南中国とアンナミア（インドシナの大部分に相当する地塊）が統一された大陸としてゴンドワナ大陸の北東部から分離した時である。それでも、これらの島嶼大陸はゴンドワナ大陸に十分近いままであったため、デボン紀の化石は北アジアの種よりもオーストラリアの種に近いものであった。シブマス（インドシナ西部）、チベット、その他のキンメリア地塊を含む他のアジアの地層はゴンドワナ大陸に付着したままであった。[29] [30]

4億年前（デボン紀初期）の世界地図。大陸と地塊が現在の大陸の境界とともに表示されている。

南シナ・アンナミア大陸はアジアの微小大陸群の中で最も新しく加わった大陸だが、最初ではなかった。北シナとタリム・ブロック（現在の中国北西部）は西方に位置し、北方へと移動を続け、その過程で古い海洋地殻を押しのけた。さらに西には小さな海（トルキスタン海）があり、その先にカザフスタン、シベリア、アムールといったより大きな微小大陸が続いていた。カザフスタンはデボン紀に火山活動が活発な地域で、より小さな島弧を吸収し続けた。[29]バルハシ・西ジュンガル弧などのこの地域の島弧は、その位置の結果として生物学的固有性を示した。[34]

シベリアは北半球最大の陸地で、赤道のすぐ北に位置していた。デボン紀初頭、シベリアは現在の位置に対して反転（逆さま）していた。その後、シベリアは北上し、時計回りにねじれ始めたが、現在の位置付近ではなかった。デボン紀が進むにつれてシベリアはローラシア大陸の東端に近づいたが、それでもウラル海という海路によって隔てられていた。シベリアの縁辺部は概ね地殻変動的に安定し、生態学的にも豊かであったが、後期デボン紀にはリフティングと深部マントルプルームが洪水玄武岩を伴って大陸に衝突した。アルタイ・サヤン地域は前期および中期デボン紀に火山活動で揺さぶられ、後期デボン紀のマグマ活動はさらに拡大してヴィリュイ・トラップと呼ばれる洪水玄武岩を形成し、これが後期デボン紀大量絶滅の一因となった可能性がある。最後の大規模な火山活動であるヤクーツク大火成岩地域は石炭紀まで続き、広大なキンバーライト鉱床を形成した。[29] [30]

同様の火山活動は、近くのアムリア小大陸（現在の満州、モンゴル、およびその周辺地域）にも影響を与えました。デボン紀には確かにシベリアに近かったものの、古地磁気データに矛盾があるため、アムリアの正確な位置は不明です。[29]

レイス海の閉鎖

ローラシアとゴンドワナを隔てていたライン海は、デボン紀初頭には広大であった。これはアバロニア大陸がゴンドワナ大陸から移動した後に形成されたためである。デボン紀が進むにつれて、パンゲア形成の初期段階で二つの大大陸が赤道付近に接近したため、ライン海は着実に縮小していった。ライン海の閉鎖はデボン紀に始まり、石炭紀まで続いた。海域が狭まるにつれて、ゴンドワナとローラシアの固有の海洋動物相は一つの熱帯動物相へと融合した。西ライン海の歴史は議論の余地があるが、ライン海洋地殻がメキシコと中央アメリカの海域で激しい沈み込みと変成作用を受けたという確かな証拠がある。[29] [30]

ライン海の東部が閉鎖されたことは、中央ヨーロッパと南部ヨーロッパの集合と関連している。古生代初期には、ヨーロッパの大部分はまだゴンドワナ大陸に付属しており、イベリア、アルモリカ（フランス）、パレオアドリア（西地中海地域）、ボヘミア、フランケン、ザクセンギアなどのテレーンが含まれていた。アルモリカ・テレーン・アセンブリーと総称されるこれらの大陸ブロックは、シルル紀にゴンドワナ大陸から分離し、デボン紀を通じてローラシアに向かって移動した。ローラシアとの衝突がバリスカン造山運動の始まりを招き、これは古生代後期にさらに活発化することになる大規模な造山運動である。フランケンとザクセンギアはデボン紀初期末近くにローラシアと衝突し、ライン海の東端を挟み込んだ。残りのアルモリカン・テレーンもこれに続き、デボン紀末までにローラシアと完全に繋がった。この一連の亀裂と衝突により、レノ・ヘルシニア海、ザクセン・テューリンゲン海、ガリツィア・モルダヌビア海など、いくつかの小さな海路が次々と形成され、破壊された。これらの海路の堆積物は、石炭紀にゴンドワナ大陸がローラシア大陸と完全に衝突した際に、最終的に圧縮され、完全に埋没した。[29] [30] [35]

人生

海洋生物

脊椎動物の進化の紡錘図[36]

デボン紀の海面は概して高かった。海洋動物相は引き続きコノドント[37] 、[38]、多様で豊富な腕足動物[39] 、[39] 、謎めいたヘデレリッド[40]、[40] 、ミクロコンキス[ 38]、およびサンゴ[41]が優勢であった。[42]ユリのようなウミユリ（花に似ているが動物）は豊富で、三葉虫はまだかなり一般的だった。二枚貝は深海や外棚環境で一般的になった。[43]最初のアンモナイトも約4億年前のデボン紀初期またはその少し前に出現した。[44]バクトリトイドもデボン紀初期に初めて出現し、アンモナイトと同様にバクトリトイドの放散は水柱の深部での酸素レベルの低下から生じる環境ストレスの増加に起因すると考える人もいる。[45]脊椎動物では、顎のない装甲魚類（オストラコーダ）の多様性が減少した一方で、顎のある魚類（顎口類）は海水と淡水の両方で同時に増加した。装甲板皮類はデボン紀初期には多数存在したが、後期デボン紀には絶滅した。これはおそらく他の魚類との食物競争によるものと考えられる。初期の軟骨魚類（軟骨魚綱）と硬骨魚類（硬骨魚綱）も多様化し、デボン紀の海域で大きな役割を果たした。軟骨魚類の最初の豊富な属であるクラドセラケは、デボン紀の海洋に出現した。当時の魚類の多様性の多さから、デボン紀は一般文化において「魚類の時代」と呼ばれるようになった。[46]

デボン紀には、初期のサメ、装甲板皮類、そして四肢動物の移行種を含む様々な肉鰭類が出現した。


デボン紀には、自由水柱中のプランクトン性微生物の豊富さと、極度に飽和状態にあった底生生息地での激しい生態学的競争によって、ネクトン性海洋生物の多様性が大幅に拡大した。この多様化は多くの研究者によってデボン紀ネクトン革命と呼ばれている。[47]しかし、他の研究者はこの革命がそもそも存在したのか疑問視している。2018年の研究では、ネクトンによって構成される生物多様性の割合はシルル紀とデボン紀の境界を越えて増加したものの、デボン紀全体、特にプラギアンの間には減少し、ネクトン性分類群の全体的な多様性はデボン紀の他の地質時代と比較して大幅に増加せず、むしろウェンロック紀からロチコビアンまでと石炭紀からペルム紀にかけての方が高かったことが明らかになった。研究の著者らは、デボン紀におけるネクトンの全体的な多様性の増加は、古生代全体にわたるネクトンの多様化のより広範で緩やかな傾向によるものだとしている。[48]

サンゴ礁

オーストラリア北西部の現在のキンバリー盆地に位置する、現在は乾燥した堡礁は、かつてはデボン紀大陸の縁に沿って350km（220マイル）にわたって広がっていた。[49]サンゴ礁は一般的に、海面近くに耐波構造物を構築できる様々な炭酸塩分泌生物によって形成される。現代のサンゴ礁は主にサンゴと石灰質藻類によって構成されているが、デボン紀のサンゴ礁は、主に独立栄養シアノバクテリアによって形成された微生物礁、またはサンゴのようなストロマトポロイドと板状サンゴおよびシワサンゴによって形成されたサンゴストロマトポロイド礁であった。微生物礁はデボン紀前期および後期の温暖な気候で優勢であったが、サンゴストロマトポロイド礁はデボン紀中期の冷涼な気候で優勢であった。[50]

陸生生物

プロトタキサイト・ミルウォーキーンシスは、ウィスコンシン州中期デボン紀に発見された大型菌類で、当初は海藻類と考えられていた。

デボン紀には、生命の陸上への定着が本格的に進んでいました。シルル紀の苔林、細菌・藻類の層は、この時代初期に原始的な根生植物と合流し、最初の安定した土壌を形成し、ダニ、サソリ、トリゴノタービッド類[51] 、多足動物などの節足動物の生息地となりました（節足動物はデボン紀初期[52]よりもはるかに早く陸上に出現し、プロティクナイトなどの化石の存在は、両生類節足動物がカンブリア紀にはすでに出現していた可能性を示唆しています）。この時代初頭の陸上生物で圧倒的に大きかったのは、謎めいたプロトタキテスで、巨大な菌類の子実体[53]、苔類の巻物[54]、あるいは類縁関係のはっきりしない別の生物[55]であったと考えられ、高さは8メートル（26フィート）を超え、デボン紀前期の低いカーペットのような植生の上にそびえ立っていました。また、昆虫の化石と思われる最初のものが、デボン紀前期の約4億1600万年前頃に出現しました。最古の四肢動物の証拠は、中期デボン紀の海洋炭酸塩岩台地/棚内の浅いラグーン環境で発見された生痕化石の形をとりますが[56]、これらの痕跡には疑問が投げかけられており、魚類（ピスキクヌス）の摂食痕であるという解釈が提唱されています[57] 。

土地の緑化

デボン紀は、植物による広範な陸上植生の始まりを示す時代です。大型の陸上草食動物はまだ存在していなかったため、広大な森林が成長し、景観を形成しました。

デボン紀前期の植物の多くは現生植物のような真の根や葉を持っていなかったが、それらの植物の多くで維管束組織が観察されている。ドレパノフィカスなどの初期の陸上植物の一部は、おそらく栄養成長と胞子によって広がった。[58]クックソニアなどの最古の陸上植物は、葉がなく、末端に胞子嚢を持つ二股の軸で構成されており、一般に非常に背が低く、高さは数センチメートルを超えることはほとんどなかった。[59]約4億年前のArmoricaphyton chateaupannenseの化石は、木質組織を持つ既知の最古の植物である。[60]中期デボン紀までには、原始的な植物の低木のような森が存在し、リコフィト、スギナ、シダ、前裸子植物が進化した。これらの植物のほとんどは真の根と葉を持ち、かなり背の高いものが多かった。最も古い樹木として知られるものは、中期デボン紀に出現した。[61]これらには、ヒカゲノカズラ類の系統と、別の樹木状の維管束植物であるクラドキシロプシド類と前裸子植物のアーケオプテリスが含まれていた。[62]これらの維管束植物は、リグニンを生合成する能力を進化させていたため、乾燥した陸上で大きく成長することができた。リグニンは、植物に物理的な剛性を与え、維管束系の効率を向上させるとともに、病原体や草食動物に対する抵抗力を与えた。[63]アイフェル紀には、クラドキシロプシド類の樹木が地球史上初の森林を形成した。[64]デボン紀末までに、最初の種子形成植物が出現した。多くの植物群と生育形態のこの急速な出現は、デボン紀爆発またはシルル紀-デボン紀陸上革命と呼ばれている。[65]

大陸の「緑化」は炭素の吸収源として機能し、大気中の二酸化炭素濃度が低下した可能性があります。これにより気候が寒冷化し、大規模な絶滅が引き起こされた可能性があります（後期デボン紀の絶滅を参照）。

  • ウィスコンシン州中期デボン紀のヒカゲノカズラの軸（枝）
    ウィスコンシン州中期デボン紀のヒカゲノカズラの軸（枝）
  • ウィスコンシン州中期デボン紀の樹皮（おそらくクラドキシロプス類のもの）
    ウィスコンシン州中期デボン紀の樹皮（おそらくクラドキシロプス類のもの）

動物と最初の土壌

原始的な節足動物は、この多様化した陸上植生構造と共進化を遂げました。昆虫と種子植物の進化的な相互依存関係は、明らかに近代的な世界を特徴づけるものであり、その起源は後期デボン紀に遡ります。土壌と植物の根系の発達は、おそらく侵食と堆積物の堆積速度とパターンの変化をもたらしたと考えられます。豊富な動物を擁する陸上生態系の急速な進化は、最初の脊椎動物が陸上生活を求める道を開きました。デボン紀末までに、節足動物は陸上にしっかりと定着しました。[66]

デボン紀後期の絶滅

後期デボン紀は3回の絶滅（「後期D」）を特徴とする。

後期デボン紀絶滅は単一の出来事ではなく、ジヴェーティアン-フラスニアン境界、フラスニアン-ファメニアン境界、そしてデボン紀-石炭紀境界における一連のパルス状の絶滅である。[67]これらは地球史上の「ビッグファイブ」大量絶滅の一つと考えられている。 [68]デボン紀絶滅危機は主に海洋生物群集に影響を与え、冷水生物よりも浅い温水生物に選択的な影響を与えた。この絶滅イベントの影響を受けた最も重要なグループは、デボン紀の巨大なサンゴ礁群を造礁した生物群であった。[69]

深刻な影響を受けた海洋グループには、腕足動物、三葉虫、アンモナイト、アクリタルクなどがおり、コノドントや硬骨魚類などの脊椎動物の約96%と、すべてのオストラコルダ類と板皮類が世界中で姿を消しました。[67] [70]陸上植物や、私たちの四肢動物の祖先などの淡水種は、後期デボン紀の絶滅イベントによる影響は比較的少なかった（デボン紀の絶滅で四肢動物がほぼ絶滅したという反論もあります[71]）。

デボン紀後期の絶滅の原因は未だ解明されておらず、あらゆる説明は推測の域を出ない。[72] [73] [74] [75]カナダの古生物学者ディグビー・マクラーレンは1969年、デボン紀の絶滅は小惑星の衝突によって引き起こされたと提唱した。しかし、デボン紀後期には小惑星衝突（アラモの隕石衝突を参照）があったものの、十分に大きなデボン紀​​のクレーターの存在を裏付ける証拠はほとんどない。[76]

参照

カテゴリー

注記

  1. ^ セジウィックとマーチソンは1840年に「デボン紀」という用語を造語した。[16]「したがって、我々は将来、これらのグループをまとめてデボン紀という名称で呼ぶことを提案する」。セジウィックとマーチソンは、化石証拠に基づき、シルル紀と石炭紀の間にデボン紀の地層が存在するという説を提唱したウィリアム・ロンズデールの役割を認めている。[17]「さらにロンズデール氏は、南デボンの化石を徹底的に調査した後、1年以上も前に、それらが石炭紀とシルル紀の中間のグループを形成すると断言していた」。ウィリアム・ロンズデールは、1837年12月にシルル紀と石炭紀の間に地層が存在することを示唆したと述べています。[18]「オースティン氏の報告は1837年12月に読まれました...その論文を読んだ直後に...私はデヴォンシャーの石灰岩が古い赤色砂岩の時代のものであるという意見を形成し、その後、最初にマーチソン氏に、次にセジウィック教授に提案しました。」

参考文献

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