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第６回　巨大山脈の誕生

配付プリント等

• DVD『地球大紀行第5集：巨大山脈の誕生　ヒマラヤ・アルプス山脈』（約50分）。
  『ヒマラヤは昔海底であった。こんな信じられないような謎を、大陸移動説などを紹介しながら、ヒマラヤ・アルプスなどの景観をまじえて描く。』
• 同『映像特典：｢巨大山脈　日本列島｣』（約10分）。
  『日本列島もヒマラヤも、その誕生には大陸の移動が関係している。日本列島誕生のメカニズムを解説する。』
• プリント�D2枚。出席票。
  【1枚目表】（原核細胞から真核細胞へ、化石からみた生物進化、五界説）
  図15-1、図15-2、図16-2、図16-3…『さまよえる大陸と海の系譜』（236,237,254,257p）
  図1.2…『生命進化40億年の風景』（12p）
  【1枚目裏】（アンモナイト・べレムナイト・ウミユリ、インドとアジア大陸の衝突によるヒマラヤ山脈形成）
  （アンモナイト類）、（ウミユリ類）、（ベレムナイト類）…『古生物百科事典』（7,17,205p）
  （注）R.スチール/A.P.ハーベイ（編)（1982）：古生物百科事典．朝倉書店、256p．
  図1、図2、図3、図4、図1、図2…『古生物学事典』（7,134p）
  図14.5、図14.6…『地球科学入門−プレートテクトニクス』（164,166p）
  【2枚目表】（生物の大分類の歴史的変遷）
  （１．生物の大分類の歴史的変遷）、図1、図2、図3、図4…『古生物学事典』（344-347p）
  図5…『ミトコンドリアはどこからきたか』（48p）
  【2枚目裏】（生物分類の階層、生物の種類と種の数）
  図1.1…『生命進化40億年の風景』（10p）
  （分類単位とタクソンの表）…『化石と生物進化』（0p）
  図1.1、表1.1…『環境年表 2000/2001』（249,250p）
  図1.1、表1.1…『生物多様性とその保全』（5,6p）
  図1…『なぜたくさんの生物がいるのか？』（13p）
  表1.1…『進化系統学』（1p）
• 補足説明：（おもにフリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』から）
  �@生物の大分類の歴史的変遷：
  　1）アリストテレス
  　2）リンネ
  　※ダーウィン『種の起源』（1859年）⇒種は変化する
  　3）ヘッケル⇒系統樹
  　4）ホイッタカー⇒五界説
  

  多細胞真核生物	植物界	光合成有機物生産
  	菌類界	有機物分解還元
  	動物界	有機物消費
  単細胞真核生物	原生生物界
  単細胞原核生物	モネラ界

  
  　5）マーガリス⇒五界説（『真核細胞の起源に関する共生説』）
  �A植物と動物の分類群の級：
  �Bその他：
  　系統樹、アンモナイト、ベレムナイト

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。

• 化石については『化石とは』のページを参照。
• 生物については『生物学』のページを参照。
• プレート･テクトニクスは『プレート･テクトニクスとは』のページを参照。
• ※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。
  ■ヒマラヤ山脈（Himalayan Range⇒Himalayas）／エベレスト（Mount Everest）〔チョモランマ（チベット語）、サガルマータ（ネパール語）〕／8000メートル峰（Eight-thousander）／アルプス山脈（Alps）／
  ■アンモナイト（Ammonite）／ベレムナイト（Belemnoidea）／ウミユリ（Crinoid）／
  ■溶岩〔枕状溶岩（Pillow lava）〕（Lava）／
  ■Category:生物（Category:Organisms）／生物のカテゴリ一覧／生物（Organism）／Portal:生き物と自然／生物の分類（Biological classification）／種 (分類学)（Species）／系統樹（Phylogenetic tree）／真核生物（Eukaryote）／動物（Animal）／植物（Plant）／菌類（Fungus）／原生生物（Protist）／原核生物（Prokaryote）／真正細菌（Bacteria）／古細菌（Archaea）／
  ■Category:地球史／Category:進化（Category:Evolution）／進化（Evolution）／
  ■生物の分類　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E7%89%A9%E3%81%AE%E5%88%86%E9%A1%9E
  　『生物の分類（せいぶつのぶんるい）では、生物を統一的に階級分類する方法を説明する。分類学、学名、Category:分類学、ウィキスピーシーズも参照のこと。』
  　『三つのドメイン
  　それまでの分類学では、界をもって最上位の分類群としてきたのだったが、動物界、植物界以外の生物の多様性への認識が深まるにつれ、界の数もしだいに増え、最上位の分類としては捉えることができなくなっていく。 1990年、ウーズは、界より上位の階層として、ドメイン（超界・域）を設ける提案をする。これによれば、生物界全体は、真核生物、真正細菌、古細菌として分けられる。』
  ■アリストテレス（Aristotle【384 BC - 322 BC】）／カール・フォン・リンネ（Carl Linnaeus【1707 - 1778】）｜チャールズ・ダーウィン（Charles Darwin【1809 - 1882】）／種の起源（On the Origin of Species【1859】）／自然選択説（Natural selection）｜エルンスト・ヘッケル（Ernst Haeckel【1834 - 1919】）／ロバート・ホイタッカー（Robert Whittaker【1920 - 1980】）／五界説（Five-Kingdom System）／リン・マーギュリス（Lynn Margulis【1938 - 】）／細胞内共生説（Endosymbiotic theory）／

【生物の分類群】

• フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』の中の『生物の分類』から。
  

  和名	英名	例：ヒト	例：ローズマリー	例：エノキタケ
  ドメイン	Domain	真核生物	真核生物	真核生物
  界	Kingdom	動物界	植物界	菌界
  門	Phylum/Division	脊索動物門 (脊椎動物亜門）	被子植物門	担子菌門
  綱	Class	哺乳綱	双子葉植物綱	菌じん綱
  目	Order	サル目	シソ目	ハラタケ目
  科	Family	ヒト科	シソ科	キシメジ科
  属	Genus	ヒト属 Homo	ローズマリー属 Rosemarinus	エノキタケ属 Flammulina
  種	Species	sapiens	officinalis	velutipes
  門は、動物界はPhylum、植物界、菌界はDivisionと使い分ける。 中間的分類が必要なときの階級名は、その分類単位よりも上位の分類には、大(magn--)・上(super-)を、下位の分類には、亜(sub-)・下（infra-）・小(parv-)などの接頭語を各階級の頭につけて生成させる。 Subfamily(亜科)とGenus(属)の間をさらに細分する必要があるときは、Tribe(族)を使う。 Subgenus(亜属)とSpecies(種)の間をさらに細分する必要があるときは、Section(節)を使う。

  
  ※ドメインは、真核生物ドメイン・細菌ドメイン・古細菌ドメインの3つのタクソン（分類群）からなる。

【2界説から5界説へ】
　生物は、初期には動物（Animal）と植物（Plant）の2界に分類されたが、すべての生物を網羅した5界（五界説）へと発展した。とくにホイッタカー（Robert Whittaker：1920-1980）による5界説〔1969年：モネラ界（Monera）−原生生物（Protist）界−植物界−菌界（菌類（Fungus））−動物界〕が広く受け入れられた。
　しかし、近年は分子遺伝学（Molecular genetics）に基づいた遺伝子（Gene）による系統分類（系統分類学）が行われてきた結果、従来と大きく異なる分類が必要になってきており、界の上にドメイン（Domain）というランク〔タクソン（Taxon）〕を新設した3ドメイン説〔ウーズ（Carl Woese；1928-）による：1990年〕などの分類が行われ始めている。

• 生物界の認識の変遷
  Whittakerの５界説	Margulisの５界説
  〔筑波大学生物科学系植物系統分類学研究室による藻類画像データの中の『五界説と藻類』から〕

参考

【生命の系統樹】

• 以下の系統樹（Phylogenetic tree）は主に3ドメイン説〔ウーズ（Carl Woese；1928-）による：1990年〕に基づく。
  

  Fig. 1: A speculatively rooted tree for rRNA genes 〔Wikipedia, the free encyclopediaの『Phylogenetic tree』から〕

• 東京薬科大学細胞機能学研究室の地球最古の生命からナノテクノロジーへの中の『全生物の進化系統樹』から

【プレート境界および造山作用】
　プレート境界についてはこちらも参照。
　ヒマラヤ山脈（Himalayas）は、インド・オーストラリアプレート（Indo-Australian Plate）とユーラシアプレート（Eurasian Plate）の2つの大陸プレートの衝突によって、それらの間の海底堆積物などが隆起して形成された。主要部の形成時期は約5000万年前頃からである。これは、造山運動（Orogeny）の典型例であり、同様のメカニズムでアルプス山脈（Alps）なども形成された。

• Cartoon cross sections showing the meeting of these two plates before and after their collision. The reference points (small squares) show the amount of uplift of an imaginary point in the Earth's crust during this mountain-building process.	The collision between the Indian and Eurasian plates has pushed up the Himalayas and the Tibetan Plateau. The 6,000-km-plus journey of the India landmass (Indian Plate) before its collision with Asia (Eurasian Plate) about 40 to 50 million years ago (see text). India was once situated well south of the Equator, near the continent of Australia.
  〔W. Jacquelyne Kious and Robert I. TillingによるThis Dynamic Earth: the Story of Plate Tectonicsから〕

【学名について】（フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』の中の『学名（Binomial nomenclature）』から。）

• 種の学名（種名）＝属名＋種小名
  （例）　ヒト（Human）：　Homo sapiens　＝　Homo　＋　sapiens

【ヒマラヤ山脈】

• 図3　ネパールの地質概略．左下の赤枠は南北方向の断面図． 石浜（2008）による『ネパールの地質』から

• ヒマラヤ山脈 　ヒマラヤ山脈（ヒマラヤさんみゃく、Himalayan Range）は、アジアの山脈で、地球上で最も標高の高い地域である。単にヒマラヤということもある。 　ヒマラヤは、インド亜大陸とチベット高原を隔てているカラコルム山脈、ヒンドゥークシュ山脈、パミール高原から続く無数の山脈から構成される巨大な山脈である。 ヒマラヤ山脈はブータン、中国、インド、ネパール、パキスタン、アフガニスタンの6つの国にまたがる。いずれも最大級の大河であるインダス川、ガンジス川、ブラマプトラ川、長江の水源となっており、このヒマラヤ水系には約7億5千万人の人々が生活している（これにはバングラデシュの全人口が含まれる）。 　ヒマラヤには、エベレストを含む、地球上で最も高い14の8,000 m級ピーク（独立峰）がある。付属峰も含めるとヒマラヤには7,000 m級の山が100以上も存在する。 ヒマラヤ山脈 所在地： ブータン、中国、インド、ネパール、パキスタン、アフガニスタン 最高峰： エベレスト (8,844／8,848m) 延長：2,400km 幅：250-400km ウィキペディアによる『ヒマラヤ山脈』から

【アルプス山脈】

• ２）アルプスの地形と地質 　アルプスは、ヨーロッパ大陸の南西部に位置し、海抜高度が高く、氷河が高所を覆い、谷は氷河の浸食を受けて出来たＵ字谷をしています。氷河は、氷河の両側の崖から落下した岩片と氷河により削られた岩石の細片とが、研磨剤のように氷河の底と両脇を削りＵ字型の谷を作ります。スイスは、現在も氷河がありますが、第四紀の氷河期にほぼ全域が氷河におおわれたので、今日のアルプスの険しい地形は、この氷河期に形成されたものです。 　しかし、アルプス山地の高度は、第四紀氷河期の前から高かったわけで、それはヨーロッパ大陸とアフリカ大陸の断片のアプリアプレート（現在のイタリア、ギリシャ、ユーゴスラビアの一部）との衝突によって隆起した褶曲山脈だからです。つぎにアルプスの地質について、見てきたアルプスの３つの峰の例を中心に紹介します。 　モンブラン（4807ｍ）は、雪に覆われた白い（ブラン）山（モン）です。ヨーロッパアルプスの最高峰で、イタリーとフランスの国境に位置し、ヘルベティアン・アルプス（ヘルベティアはスイスを意味するラテン名、スイスアルプスの変動帯の内で押し被せ褶曲と衝上断層が最も激しい地帯）の花崗岩の基盤でできています（図2）。モンブランの麓の町シャモニーは、針のような峰に取り巻かれています。針峰は、氷河の浸食作用によるものですが、花崗岩を取り巻く古生代の片麻岩と結晶片岩の扇状に垂直に近く立った構造（エグィ・ルージュ地塊）が影響していると考えられます（図3A）。 　マッターホルン（4478ｍ）は、スイス・イタリアの国境にあり、マッターホルンの上半分はペニン・アルプスのデンブランシェ・ナップに属する花崗岩と古生代片麻岩とからできています（図2）。ナップは、押し被せ断層と押し被せ褶曲（横臥褶曲）により地層が基盤の上を遠くまで滑って移動し、原地性の地層の上に異地性の地層が乗る構造です。語源は食卓のナップからきています。マッターホルンの下半分は、中生代の海洋底堆積物が変成作用を受けてできた結晶片岩とオフィオライト（海洋地殻とマントルの断片）からできています。つまり、古生代の花崗岩と片麻岩からなるデンブランシェ・ナップが中生代の泥岩が変成作用を受けてできた結晶片岩と蛇紋岩や緑色岩などのオフイオライトの上に乗り上げています（図3B）。デンブランシェナップは、南はイタリーのトリノの北からマッターホルンを経て北はバイスホルン（4505ｍ）まで延びています。山麓の町ツェルマットとマッターホルン山頂の高度差は、2. 8ｋｍもあります。ツェルマットの町は、白雲母片岩のような結晶片岩などからできていて、浸食に対し弱くツェルマットの深い谷が形成されています。 　ユングフラウ（処女峰）（4158ｍ）は、ヘルベティアン・アルプス(図2)のアール地塊の片麻岩と花崗岩のナップでできています（図3C）。ユングフラウの北側にある岩壁で有名なアイガー（3970ｍ）は、ジュラ紀・白亜紀の石灰岩からできています。 　アルプスの地質構造の特徴は、押し被せ褶曲と押し被せ断層により古生代や中世代の地層が何10kmも水平方向に移動して、それより新しい地層の上に積み重なるナップ構造です。ナップ構造により地殻の厚みを増し高い山脈が形成されているのです。
  図2.　スイスおよび周辺地域の地質構造帯図.	図3.　アルプス3名峰の模式図　A：モンブラン,B：マッターホルン,C：ユングフラウ.
  今永（2004）による『丹沢山地とスイスアルプス』から

• アルプス山脈 アルプス山脈（アルプスさんみゃく、Alps）は、アルプス・ヒマラヤ造山帯に属し、ヨーロッパ中央部を東西に横切る「山脈」である。オーストリアを東端とし、スロベニア、イタリア、ドイツ、リヒテンシュタイン、スイス、各国にまたがりフランスを南西端とする。詳細には、幾つかの山脈に細分される。アルプ（スイスの高山山腹の夏季放牧場； alp）がいっぱいであるからアルプスであると考える説と、ケルト語の alp「岩山」を語源とし、ラテン語を経由したと考える説がある。最高峰のモンブランは標高4,810.9m（2007年）で、フランスとイタリアの国境をなし、ヨーロッパの最高峰でもある。 所在地 ：オーストリア、スロベニア、イタリア、スイス、リヒテンシュタイン、ドイツ、フランス 最高峰：モンブラン (4,810.9m) 延長：1,200km 幅：100-400km	アルプス山脈
  ウィキペディアによる『アルプス山脈』から