進化を証明する証拠は何でしょうか?
本節では、それを見ていきましょう。中学の地学分野、高校の地学教科書+αの内容が入っています。
基本的に年代が古いほど、地層の重なりは下になります。また、地層は、それが置かれた場所や当時の気候を物語っています。そこで見つかった化石から、生物がどのような姿をしていたか、当時の環境がどのような状況だったかがわかります。
ヨーロッパでは、化石は大昔に生きていた動物の遺骸ではなく、鉱物の中に作られた天然の物質だと考えられていました。日本では、象の臼歯や骨の化石を竜の歯や骨だと思い込んで、竜歯・竜骨と呼んでいました。化石が大昔に生きていた生物として知られるようになると、同じ種類の化石を持つ異なる地層は、同じ時代の地層として比較出来るようになりました。地質時代は、こうした研究の積み重ねによって、相対的な時代(相対年代)に分けられています。古生代の三葉虫やフズリナ(有孔虫)、中生代のアンモナイトなどは、様々な場所で発見され、同じ年代の地層でしばしば見られる化石の代表例です。このような化石を示準化石といいます。
一方、古生代の示準化石の一つとなっているクサリサンゴは、温暖で浅い海に生息し、サンゴ礁を築いていました。示相化石とは、当時の環境がどのような様子だったのかを示す化石です。
草原が広くなるにつれて、ウマの仲間は成長し、進化しました。最初の馬はヒラコテリウムと呼ばれ、犬くらいの大きさで指が4本ありました。森の中で葉っぱを食べていました。草原が広がるにつれて、草原を走り、草を食べる馬が進化しました。メソヒップスは葉っぱを食べていましたが、指を3本に減らして草原を走るのに慣れました。メリキップスは指が3本になりましたが、体が大きくなり、草も木の葉も食べるようになりました。プリオヒップスは指が1本しかなく、植物しか食べませんでした。草は硬く、珪酸が含まれているため、歯が磨り減ります。馬が肉を食べなくなったのは、すり減っても使える長い歯が出来たからです。約500万年前、北アメリカに現在のウマ属(エクウス)が出現しました。
アンモナイトなどのように化石がたくさんあるグループでは、化石が見つかった地層を年代順に比較すると、化石の形が時代とともに変化している様子がわかります。環境の変化に伴い、現在の北アメリカにいた馬の仲間は大きくなり、肢の指が増え、歯の大きさや形も変化していきました。化石に見られるこうした変化は、進化の有力な根拠につながります。
たとえ連続的な変化ではなくても、グループの中間に位置する種類の化石は、生命がどのように進化してきたかを知る手がかりになります。ジュラ紀後期に発見された始祖鳥の化石は、爬虫類と鳥類の間を結ぶ存在ですが、現生鳥類の先祖ではありません。
従来、鳥はトカゲから進化した説がありました。しかし最近では、鳥は小型の恐竜から進化した説が有力です。この証拠が、中国で発見された羽毛の生えた恐竜です。
羽毛恐竜アンキオルニスは、始祖鳥よりも古い1億5100万年前から1億6100万年前に生きていました。羽毛恐竜は、まず保温や体のバランスを保つために羽毛を使い、その後、空を飛ぶために羽毛を使ったと考えられています。
生きた化石とは、過去の特徴を今に伝える生物です。シーラカンスは中生代白亜紀に生息していた動物です。カブトガニは古生代から生息していますが、中生代からあまり変化していません。古生代から生息しているオウムガイはアンモナイトと関係があります。中生代のイチョウや新生代のメタセコイアも生きた化石です。生きた化石は、絶滅した生物種の環境や生活様式を物語っています。
生痕化石
生痕化石とは、生物が残した生活の跡を示す化石です。
巣穴、足跡、糞、病気や骨折の跡まで、その生物の生活状況を表しています。したがって、生痕化石から進化を裏付けます。
化石と生物、生物同士の形を比較すると、進化の仕組みが見えてきます。
生物はそれぞれ変化してきました。生物は、生き続けるために、そして繫殖出来るように、形態や生活様式を変えます。