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第４回　残されていた原始の海

配付プリント等

• DVD『地球大紀行第3集：残されていた原始の海　オーストラリア西海岸』（約50分）。
  『酸素は地球誕生の時からあったのだろうか。オーストラリア西海岸などに取材し、酸素がどのように誕生したのかを明らかにする。』
• 同『特典映像：｢酸素が加速した生物進化｣』（約10分）。
  『大気中や海中の酸素の増加が、生物の進化を可能にした。酸素の増加が果たした役割とは。』
• プリント�B2枚。出席票。
  【1枚目表】（ストロマトライトなど）
  （ストロマトライト、図1、図2）…『古生物学事典』（169-172p）
  図4.7…『系統と進化の生物学』（93p）
  図5.4…『化学の目でみる　地球の環境−空・水・土−』（75p）
  【1枚目裏】（先カンブリア時代の海洋、大気、生命の進化）
  図5.1、表5.2、図5.2、表5.3、表5.4…『化学の目でみる　地球の環境−空・水・土−』（68,69,70,71,73p）
  図14-1、図15-4、図15-5、表15-1…『さまよえる大陸と海の系譜』（219,241,243,245p）
  【2枚目表】（地球史における表層環境の変遷）
  図2.1、図2.2、図2.5、図2.6…『新しい地球史　46億年の謎』（40,43,52,54p）
  図4-8…『地球と生命の起源』（129p）
  図5-1…『ひとかけらの化石に宇宙をみる』（79p）
  図6.6、図6.7…『地球進化論』（380,387p）
  【2枚目裏】（生命の誕生と進化）
  図4.1、表4.1…『地球惑星科学入門』（172,191p）
  図6.8…『地球進化論』（391p）
  図3、図4、表1、図5…『ミトコンドリアはどこからきたか』（26,34,35,48p）
• 補足説明：　
  �@地球史における地表環境の変遷
  〔2枚目表の、図2.2（地球の脱ガス説）、図2.5（大気組成の進化）、図2.6（地表温度の時間変化）、図2.1（暗い太陽のパラドックス）、の説明〕
  　・原始大気、一次大気、二次大気
  　・初期大規模脱ガス説、衝突脱ガス
  　・温室効果ガス、太陽光度
  　・ストロマトライト、光合成、先カンブリア時代
  　・大気の起源と水の起源

補足説明

全般	地球科学用語については『地球科学用語集』ページを参照。 単位については『単位について』のページを参照。 地質年代については『地質年代表』のページを参照。

• 小出良幸氏による『鉄と酸素と文明』（2003年4月）および『酸素の誕生：地球史上最大の絶滅』（2003年5月）を参照。
• 『地球の進化について』のページも参照。
• ストロマトライトは『化石とは』のページの『ストロマトライト』を参照。
• ※フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』で主な項目について調べることができます。
  ■Category:地球史／生命の起源（Abiogenesis）／地球史年表（History of the Earth）／Category:地質時代（Category:Geologic time scale）／地質時代（Geologic time scale）／Category:先カンブリア時代（Category:Precambrian）／先カンブリア時代（Precambrian）／
  ■シャーク湾（ハメリンプール）（Shark Bay／Category:Shark Bay）／ハメリンプール（Hamelin Pool Marine Nature Reserve）／イエローストーン国立公園（Yellowstone National Park）／グレートスレーブ湖（Great Slave Lake）／
  ■ストロマトライト（Stromatolite）／Category:藍藻（Category:Cyanobacteria）／藍藻（Cyanobacteria）／BIF（縞状鉄鉱床）（Banded iron formation）／
  ●ストロマトライト　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AD%E3%83%9E%E3%83%88%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%88
  　『ストロマトライト（Stromatolite）は、藍藻類（らんそうるい・シアノバクテリアとも）の死骸と泥粒などによって作られる層状の構造をもつ岩石のことである。特に、内部の断面が層状になっているものを指す。
  　化石となったストロマトライトは世界各地で発見されるが、現生のものはオーストラリア・シャーク湾（ハメリンプール）やセティス湖など、ごくわずかな水域のみで発見される。』
  Stromatolite　　http://en.wikipedia.org/wiki/Stromatolite
  ■（Great Oxygenation Event、GOE、Oxygen Catastrophe、Oxygen Crisis、Great Oxidation）／
  ■アルビン号（DSV Alvin）／

【現生のストロマトライト】

• オーストラリア西海岸のハメリンプール（Hamelin Pool）にある現生ストロマトライト 〔Science Circle Hokkaido JapanによるWisdom96の中の『Hamelin Pool』から〕 オーストラリアのハメリンプール〔Hamelin Pool Marine Nature Reserve：⇒シャーク湾（Shark Bay）〕はストロマトライト（Stromatolite）の名所。ストロマトライトはシアノバクテリア〔ラン藻、藍藻（Cyanobacteria、Blue-Green Algae、Blue-Green Bacteria、Cyanophyta）〕などの光合成（Photosynthesis）に伴う分泌物によって形成された炭酸塩岩（Carbonate rock）である。35億年前頃から現在まで存在する。地球大気中の酸素（Oxygen Gas）は、これらの生物により生み出されたと信じられている。

【暗い太陽のパラドックス】

• 理科ネットワークの『地球と生命の誕生』の中の『暗い太陽のパラドックス』から 約46億年前に誕生した太陽は核融合反応により輝いているが、初期は暗かった（現在の7割程度の明るさ）と予想されている。地球の表面温度（全地球平均温度）は、主に太陽光度の大きさによって決まると考えると、初期の地表面温度はマイナス数10℃になってしまう。現在知られている証拠は、そのような低温環境を示さない。これが『暗い太陽のパラドックス』である。これは、初期の地球大気には大量の二酸化炭素が存在したため、その温室効果によって暖められ、地表面温度は適度な値であったと説明されている。

【大気の進化】

• （大気の変遷の推定例） 「地球の進化」（岩波地球惑星科学13）の図5.16より作成	（過去6億年間における酸素（O2）と二酸化炭素（CO2）の量の変化の推定例） 「地球の進化」（岩波地球惑星科学講座13，1998年）の図6.15より作成。
  山賀(HP/2012/10)による『第二部−１−　地球の歴史』から

【大気酸素の増大】

• O2 build-up in the earth's atmosphere. Red and green lines represent the range of the estimates while time is measured in billions of years ago (Ga). Stage 1 (3.85-2.45 Ga): Practically no O2 in the atmosphere. Stage 2 (2.45-1.85 Ga): O2 produced, but absorbed in oceans & seabed rock. Stage 3 (1.85-0.85 Ga): O2 starts to gas out of the oceans, but is absorbed by land surfaces and formation of ozone layer. Stages 4 & 5 (0.85-0.54 Ga) & (0.54 Ga-present): O2 sinks filled and the gas accumulates. Wikipedia（HP/2011/10）による『Great Oxygenation Event』から

参考

• ※現生のストロマトライトの詳細は次の論文を参照：
  ・山本純之・磯�ｱ行雄（2013）：ストロマトライト研究の歴史と今後の展望．地学雑誌、122（5）、791-806．
  ・茂木　睦・茂木理子（2000）：西オーストラリアの湖に生きるストロマトライト．地質ニュース、（556）、35-40．（2011年3月号で廃刊）
  ・伊津野郡平（1995）：オーストラリアのハメリンプール湾における現生ストロマトライトの形態形成について．地質ニュース、（492）、41-54．
  ・伊津野郡平（1995）：ハメリンプール湾の現生ストロマトライト．地質ニュース、（492）、口絵．