人類の時代「新生代第四紀」とは？理系ライターがわかりやすく解説

ライター／トオル

物理学科出身のライター。広く科学一般に興味を持つ。初学者でも理解できる記事を目指している。

新生代第四紀

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新生代は約6600万年前から現在までを表す地質時代であり、古いほうから古第三紀、新第三紀、第四紀に分かれています。第四紀はそのうちの一番新しい時代であり、期間は約258万年前から現在までです。地質年代は通常生物化石の入れ替えに基づいて決定されますが、第四紀だけはヒトの出現と関連付けられています。つまりヒトの時代と言っても過言ではないでしょう。

ヒトと猿が分岐したのは第四紀よりずいぶん前ですが、ホモ属つまり原人と呼ばれる存在が出現するのが第四紀からです。第四紀を調べることは、ホモ属がどのような世界で生きていたのかを調べることになります。今回は第四紀の環境についての簡単に紹介した後、人類の進化について紹介してみましょう。

氷期・間氷期サイクル

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第四紀は寒冷な時代であり、氷床が発達した寒冷な氷期、氷床が後退したより温暖な間氷期とが繰り返し訪れました。気候変動の振幅は第四紀に入ってから非常に大きくなってきたようです。この気候変動の原因は、20世紀初めの物理学者ミランコビッチが唱えたミランコビッチ理論によって説明されています。

ミランコビッチは地球の軌道要素が周期的に変化することによって、特に北半球高緯度の夏の日射量が周期的に変化し、周期的な気候変動が引き起こされると考えました。日射量に影響を与えるのは公転軌道の離心率、自転軸の傾き、自転軸の歳差運動があります。これらの時間変化は離心率の変化で約10万年と40万年、自転軸の傾きは約4万年、自転軸の歳差運動は約2万年の周期で変動しているようです。これらの周期を合わせたものをミランコビッチサイクルといいます。

この理論はミランコビッチの生前には必ずしも受け入れられませんでしたが、彼の死後、過去80万年間の気候変動をうまく説明できることがわかってきたため、一躍脚光を浴びることになりました。上記の画像はミランコビッチサイクルを表した画像で、上から、歳差運動、自転軸の傾き、公転軌道の離心率で、これらより計算した北緯65度での日射量が4番目で、最後は実際の氷床量です。計算した日射量の周期と、氷床量の周期が似ているように見えます。

最終氷期の地球

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氷期(俗語では氷河期)とはどんなものであったのか最終氷期で確認してみましょう。最終氷期とは約7万~1万1700万年前までの時期で、何度も繰り返された氷期・間氷期サイクルの一番最近の氷期を指します。最終氷期においては、気候は変動しながら徐々に寒冷化していき、今から約2万6500~1万9000年前、世界各地の氷床の広がりはピークに達しました。

北米大陸ではカナダ全域から米国の五大湖周辺まで、ユーラシア大陸ではヨーロッパ北部全域から西シベリア北部まで、南米大陸ではチリ南部が氷床で覆われていたようです。もちろん南極大陸のすべて、ヒマラヤ・チベット地域やアンデス山脈などの山岳地帯も氷河に覆われていました。

この最寒冷期には、大陸上に大規模な氷床が発達したため、海面は現在より1300メートルも低下していたようです。この結果、現在の東南アジアの海域は大きな陸地となり、アジアとアラスカはベーリング地峡によって陸続きとなるなど、現在の浅い海底の多くが陸地として姿を現していました。

北半球の氷床の融解は2万~1万9000年前に、そして西南氷床の融解が、1万5000年~1万4000年前に始まったようです。上記の画像は氷期のヨーロッパでの氷床の様子になります。青い点線が最終氷期での氷床の範囲です。

人類の出現

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今から2800万年~2400万年前ごろの古第三紀の斬新世に、狭鼻猿類からヒト上科が分岐しました。そして、今らか約700万円前の新第三紀の中新世においてヒト属がチンパンジー亜族とヒト亜族に分岐します。このヒト亜族こそが人類のことであり、この時点で人類が出現しました。初期の人類は、脳の容量がまだ小さく猿人と呼ばれていますが、尾がなく直立二足歩行だったと考えられています。

最初期の人類は、700万年~600万年前のアフリカ中部で発見されたサヘラントロプス族です。その後アルディピテクス族が出現、新第三紀の鮮新世の400万年~200万年前にはアウストラロピテス族が出現し、南アフリカを含む東アフリカ一帯に生息していました。脳の容量は現生人類の35パーセント程度で、チンパンジーと同程度だったようです。

240万年前ごろ最初期のヒト属であるホモ・ハビリスが登場します。これをもって第四紀がはじまりました。ホモ・ハビリスは原人とよばれ、脳は現生人類の半分程度、石器を使っていたことが顕著な特徴で、ここから旧石器時代がはじまります。その後ホモ・エレクトスが出現し、ホモ・エレクトスは現生人類の75パーセント程度の大きな脳を持っていたようです。

東アフリカのホモ・エレクトスからホモ・ネアンデルターレシスとホモ・サピエンスの共通祖先が約50万年前ごろに分岐しました。そして、約20万年~約30万年前のアフリカでホモ・サピエンス、すなわち現生人類が出現したと考えられています。

上記の画像はサヘラントロプスの頭蓋骨の画像です。

人類の繁栄

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ホモ・サピエンスは約7万年~5万年前にアフリカを出てアジアに広がっていったと考えられています。ホモ・サピエンスとほぼ同時期に、ヨーロッパを中心に、西アジアから中央アジアにおいてネアンデルタール人が繁栄していました。ネアンデルタール人は、寒冷地に適応した非常に頑丈な体型で、脳容量は現生人類よりも大きかったことがわかっています。

しかし、3~4万年前になんらかの理由で絶滅してしました。最近の研究では、現生人類に1~4パーセント程度ネアンデルタール人の遺伝子が混ざっていることがわっています。最終氷期の末期に温暖化がはじまり、約1万7000年前から現在へと続く間氷期である第四紀の完新世が始まりました。現在のシリアに当たるユーフラテス川中流域のテル・アブ・フレイラでは、約1万3000年前の農耕の跡が発見されています。

農耕の開始に伴って牧畜も始まり、人類の生活スタイルは、それまでの狩猟採集型からの農耕牧畜型へと変わりました。農耕牧畜により安定した食料の供給や備蓄が可能となり、人口の増加による都市がおこり、文明が発展します。産業革命以降、人類の文明は加速度的に発展し、現在は70億もの人口を擁するまでになりました。

人間の活動は環境や生態系に巨大な影響を及ぼすまでになり、その活動の痕跡は地層に残るレベルになってきているため、人類世または人新世という地質時代を定義するべきではないかという意見もあるそうです。

上記の画像は左上から、ホモ・ネアンデルターレシス、ホモ・アンテセッサー、ホモ・サピエンス、ホモ・エレクトスの頭蓋骨になります。

いつまで続くのだろう？

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ヒト亜族は現在、我々人類しか残っていません。チンパンジーとゴリラは遠い親戚であり、我々の従妹ともいえる近親の人類はすべて絶滅してしまいました。原因は確かに不明ではありますが、我々にとっていささか不吉なことのように思われます。さらに不吉なことには、人類がその地域に出没すると、ほぼ同時期にその地域の大型動物がほとんど絶滅しているようなのです。

人新世を定義するにあたり、有力な開始年代は1945年になります。理由はこの年から世界中で放射性降下物が観測可能になるからです。我々は人新世が末永く続いていくことを願っていますが、先行きはそれほど明るくないかもしれません。願わくば、人類の繁栄が地質学的なスケールで続いてほしいものです。