カモメサイズのトンボにカバサイズのネズミ!?　太古の生物が大きかった理由とは？

2018.08.03

提供：マイナビ進学編集部

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もし、学校帰りの田んぼ道にカモメサイズのトンボが飛んでいたら？　もし、家の台所にカバサイズのネズミが現れたら？　太古の時代、地球には現代では考えられないほどの巨大な昆虫や動物が多く存在していたそうです。なぜ、太古の生物はそんなに大きかったのでしょうか？　そしてなぜ、巨大生物は絶滅してしまったのでしょうか？

この記事をまとめると

太古の時代、65cmのトンボや１トンのネズミが存在した
地球大気の酸素濃度が高かったため、昆虫が巨大化した
地球の天候と生態系が巨大生物を育てた

史上最大のネズミの体重は推定１トン!?

皆さんは世界で最も大きい虫を知っていますか？　今、世界最大と言われている虫は、ニュージーランドに生息する「ジャイアントウェタ」です。コオロギのような見た目で、体長は10cmほど。大きいとはいえ、手のひらに乗る程度のサイズなので、まだ想像できる範囲内といえるでしょう。しかし、今から3億年ほど前に存在した、「メガネウラ」というトンボの体長は、なんと65cm。現代でいうとカモメほどの大きさのトンボが、鳥と共に空を飛び回っていたそうです。(*1)

では哺乳類、世界で最も大きいネズミは知っていますか？今、世界最大と言われているネズミの仲間（げっ歯類）は、動物園でよく見る「カピバラ」で、その体長は約80cm、重さは最大で50～60kg。しかし、400万年～200万年前に南米に生息していたとされる「ジョセフォアルチガシア」というげっ歯類は体長3m、体重は１トンもあったと推測されます。頭蓋骨の長さだけで53cmにも及ぶといいますから、その大きさに驚かされます。この生物は沼沢地に生息し、水草を食べていたという生態が分かっていて、「ネズミというより、カバのような動物だったのでは？」とも推測されています。

*1……『Why Aren't There Giant Insects?』より

3億年前は、巨大トンボや巨大ゴキブリがありふれた存在だった

太古の時代、なぜ巨大生物が存在したのでしょうか？　まず昆虫が巨大化した理由として、「地球大気の酸素濃度が高かったこと」が挙げられています。3億5,900年前から2億9,900年前まで続いた「石炭紀」と呼ばれた時代、巨大トンボや巨大ゴキブリがありふれた存在だったことが化石から分かっています。そしてこの時代は広大な低湿地に森林が拡大したことで、大気中の酸素濃度が現在の21％よりも1.5倍ほど高い32％あったといわれています。(*2)

そのため、今までは「酸素が豊富な環境のおかげで、虫が大型化しても必要なエネルギー需要を満たすことができた」という説が有力でした。しかし2011年、イギリス・プリマス大学のウィルコ・バーバーク氏により、「酸素も大量に存在すると毒になるため、摂取する気体の量を調節することのできない幼虫は、酸素毒性のリスクを減らすために巨大化する必要があった」という新説が発表されました。
また、巨大な昆虫が絶滅した理由として、バーバーク氏は「大量の酸素を必要とするように進化してきたため、酸素が薄くなった大気中で能力が落ち、いずれほかの種に生存競争で打ち負かされるようになったはずだ」と唱えています。未だ解明されてはいませんが、昆虫が巨大化した理由として、大気の酸素濃度が大きく関わっていることは間違いなさそうですね。

*2……『Why Aren't There Giant Insects?』より

太古より与えられたヒントから、真実を科学的に解き明かす

では、昆虫だけでなく、哺乳類であるネズミはなぜ巨大化したのでしょう？　これもまた、「地球の天候と生態系が巨大化させた」という理由が挙げられています。「温かく高湿度、大気中の炭素率が高い環境が植物を育て、まわりに常に豊富な食べ物があったことが生物を巨大化させた」といわれています。そう考えると、巨大生物がいなくなった理由として唱えられている、「環境が繰り返し変化することで、草食動物にとって厳しい食事事情になっていった」という説も納得です。

その他、恐竜のような巨大生物が存在した理由として、「鳥類のような気嚢（きのう）を持った軽い骨格だった」「巨大化するのに必要なエネルギーとなる熱を体内で作る温血や、周りの環境から吸収する冷血とも異なるシステムだったのでは？」など、さまざまな説や推測があります。日々、研究を積み重ねている世界の研究家によって、新しい解釈や新説が次々生まれるのも進化生物学のおもしろさ。そして、こういった進化の謎や生命現象を科学的に研究するのが「生命科学」です。

生命の営みを細胞・分子といったレベルで研究する生命科学は進化生物学だけでなく、バイオテクノロジーを活用した細胞生物学、分子を使って生命現象を説明する分子生物学など、幅広い研究分野があります。化石など太古より与えられた小さなヒントから、3億年も前の真実を科学的に解き明かす研究なんて、ロマンチックで夢があると思いませんか？

【出典】
Why No Giant Mammals?
https://www.youtube.com/watch?v=QHe1wmEaYWo

Why Aren't There Giant Insects?
https://www.youtube.com/watch?v=l79FuGuk1qE

NATIONAL GEOGRAPHIC｜古代の昆虫、巨大化の謎に新説
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/news/14/4702/

伊豆シャボテン動物公園｜What is カピバラ？
http://izushaboten.com/kapibara/what.html

古世界の住人｜１トンの巨大ネズミ
https://ameblo.jp/oldworld/entry-10066838179.html

この記事のテーマ
「体育・健康・スポーツ」を解説

病気やけがの予防、治療後のケアを通して、人々が健やかに暮らせるようにするのが健康学の考え方です。食生活や運動、心理状態、検査やリハビリテーションなど、学ぶ内容は多岐にわたります。体育やスポーツは、健康維持の身近な方法を学ぶとともに、競技技術の向上、メンタルや栄養、指導者としてのスキルも学びます。

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この記事で取り上げた
「生命科学」
はこんな学問です

学校によって農学、工学、理学、医学、薬学など領域は異なるが、生命の営みを細胞・分子といったレベルで研究し、人の暮らしや産業に役立てようとする学問。主に生命、食、環境の課題を解決することを目的としている。バイオテクノロジーを活用して細胞生物学、分子生物学の視点から研究を行う学校もあれば、医学・薬学の視点から研究に取り組む学校もある。生命を対象とする学問であることから、倫理観も求められる学問といえる。

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