E1先カンブリア時代
Precambrian

原生代の3度にわたる絶滅の危機(全球凍結)を生き延びた地球生命体は大飛躍をとげる。ヒューロニアン氷期の後には真核生物が出現し、続くスターチアン氷期とマリノアン氷期の後には体の大きな生物が出現したのである。特に、大きな生物の出現は体が多くの細胞から作られる多細胞生物の誕生を意味しており、それまでの生物が1つの細胞しか持たない単細胞生物であったことを考えると、これは画期的な発明であった。

現在見つかっている最古の多細胞生物は、約5億7000万年前の中国のドウシャンツォ層と呼ばれるリン酸塩の厚く堆積した地層から発見された胚の化石である。これは、1つの細胞が分裂を繰り返して多くの細胞に分かれる過程、すなわち個体が発生する初期の段階が化石として残されたものである。しかし、ドウシャンツォの胚化石はいずれも小さく、大きな多細胞生物が出現した証拠にはならない。

大きな体を手に入れた多細胞生物は、オーストラリアのエディアカラ丘陵から見つかっている。約5億7000〜5億4000万年前のエディアカラ生物群である。この生物群は数cm〜1m程の体を持つ。しかし、骨や殻などの固いパーツを持たない軟体性の生物であり、容姿は現在の生物からはかけ離れている。そのため、多くは原生代の末までに絶滅してしまったのであろう。

エディアカラ生物群は軟体生物であるのに、なぜ大きな体を持てたのだろうか? それは、コラーゲンを大量に生成することに成功したからである。コラーゲン(水に溶けない繊維状のタンパク質)は細胞と細胞を接着して大きな体を作ることを可能にする。コラーゲンを作るには大量の酸素を必要とするが、最後の全球凍結が終わると、それを可能にするレベルまで酸素が増えたらしい。そのチャンスをものにしたのがエディアカラ生物群である。

先カンブリア時代の末にそれまでゆっくりと進化してきた地球生命体は大きな体を獲得するまでに進化した。しかし、化石として残りやすい硬い組織をまだ獲得していなかった。それを得たのは次の地質時代、顕生代初めの古生代である。いよいよ化石絵巻に描かれた生物激動の時代が幕を開ける(☞E2)。

The living organisms that survived the 3 Proterozoic’s extinction crisis (glaciation) achieved a quantum leap.

Eukaryotes organisms appeared after the Huronian glaciation, and then creatures with large body appeared after the subsequent Sturtian and Marinoan glaciations.

 

The oldest multicellular organism currently found is a 570 million years old embryo discovered in the thick phosphated layers of the Doushantuo formation (China). An embryo is the early stage of development of an organism before it is born. While this stage, one cell divides into another and will repeat this process. The fossil found in the Doushantuo formation is a fossil of an organism at its initial stage of development. Unfortunately, the embryos found in the Doushantuo formation are small and are not considered as significant proof of the appearance of large multicellular organisms.

 

Multicellular organisms with large bodies have been found in the Ediacara Hills in Australia. Those animals called Ediacaran biota lived between 570 and 540 million years ago and had a size comprised between several centimeters to 1 meter. Ediacaran biota was mollusc-type organisms without hard parts such as bones or shells and with a very different aspect compared to modern organisms. That is the reason why, by the end of the Proterozoic, many of them would have been extinct.

 

Despite the fact that Ediacaran biota was soft-bodied organisms, why did they have a big body? It is because they succeeded in producing large amount of collagen. Collagen (fibrillar protein insoluble in water) is a connective tissue that connects cells together, making possible the constitution of large bodies. A large quantity of oxygen is necessary to create collagen. As oxygen was rare during the previous glaciation, living organisms had to wait until the end of the glaciation that the oxygen level increases and makes the creation of collagen possible. The Ediacaran biota took that opportunity.

 

At the end of the Precambrian era, the evolving Earth’s life forms had slowly evolved to acquire a large body. Unfortunately, the easily fossilizable hard tissue was still missing. This evolutive innovation will come at the beginning of the next geological era: the Paleozoic era. Let’s open a new chapter in Earth life and fossils (☞E2).