中生代（３） 白亜紀

中生代（ちゅうせいだい、仏: Mésozoïque、英: Mesozoic era）は、古生代・中生代・新生代と分かれる地質時代の大きな区分の一つである。約2億5217万年前から約6600万年前に相当し、恐竜が生息していた時期にほぼ対応する。

白亜紀

白亜紀（はくあき、白堊紀、Cretaceous period）とは、地球の地質時代の一つで、約1億4500万年前から6600万年前^[1]を指す。この時代は、ジュラ紀に続く時代であり中生代の終わりの時代でもある。次の時代は、新生代古第三紀の暁新世である。

「白堊」の「堊（アク; アと読むのは慣習）」の字は粘土質な土、すなわち石灰岩を意味し、石灰岩の地層から設定された地質年代のため白堊紀の名がついた^[2]。また「白亜」の「亜」は、「堊」の同音の漢字による書きかえである。

白亜紀の概要

温暖な気候と高海水準とで特徴付けられる時代である。他の地質時代と同様に、開始と終了との地層には際立った特徴があるものの、正確な年代については、数百万年程度の誤差が見受けられる。白亜紀の終わりを示すK-Pg境界においては、イリジウムが大量に含まれた粘土層が世界中に見つかっている。これは、6,568万年前にユカタン半島及びメキシコ湾にある巨大なチクシュルーブ・クレーターを作った隕石の衝突によってその破片が地上に降り積もったものと考えられている。この隕石の落下が引き起こした気候変動が、白亜紀末の大量絶滅に関係しているという学説は、現在では地質学者、古生物学者等の間で広く支持されている。

次の12の時代に分けられている。 うち、アルビアンまでを前期、セノマニアン以降を後期とする。

白亜紀と周辺の地質時代

周辺の時代
新生代	第四紀
	新第三紀
	古第三紀	漸新世
		始新世
		暁新世
中生代	白亜紀		マーストリヒチアン	7210万年 - 6600万年前
			カンパニアン	8360万年 - 7210万年前
			サントニアン	8630万年 - 8360万年前
			コニアシアン	8980万年 - 8630万年前
			チューロニアン	9390万年 - 8980万年前
			セノマニアン	1億50万年 - 9390万年前
			アルビアン	1億1300万年 - 1億50万年前
			アプチアン（英語版）	1億2500万年 - 1億1300万年前
			バレミアン	1億2940万年 - 1億2500万年前
			オーテリビアン	1億3290万年 - 1億2940万年前
			バランギニアン	1億3980万年 - 1億3290万年前
			ベリアシアン	1億4500万年 - 1億3980万年前
	ジュラ紀
	三畳紀
古生代

白亜紀の気候と生物

気候

ジュラ紀から白亜紀の境目に大きな絶滅などはなく、長期にわたり温暖で湿潤な気候が続いた。前期白亜紀において、一時的な寒冷化が見られるものの、同時期の表層海水温に関する研究では、低緯度地域で32 ℃、中緯度地域で26 ℃と現在より高い海水温で安定していたことがわかっている^[3]。末期には気候帯が現われ、植物相にも変化が見られた。

白亜紀の植物

植物は、主流であった原始的な裸子植物やシダなどが減少し、被子植物が主流となって進化、繁栄を遂げた。スギなどの針葉樹は現代と同じ形まで進化し、イチジク、スズカケノキ、モクレンなどが現在とほぼ同じ形となった。

地上動物

超大陸パンゲアの分裂が一層進んだが、これによって地理的な隔離が起きたため、陸上の生物の多様性を更に高めることとなった。地上の動物は、恐竜やワニなどの爬虫類が支配的地位を占め、ジュラ紀に続いて全盛期であった。地上、海洋及び空を含め多種多様な進化を遂げている。白亜紀前期まではジュラ紀に栄えた恐竜の系統も依然健在であったが、白亜紀後期においては、その多くは姿を消した（広義のアロサウルス類、広義のディプロドクス類、ステゴサウルス類など）。代わってジュラ紀にはあまり目立たなかった系統の恐竜が新たな進化を遂げ、放散することになる。白亜紀後期の恐竜及び翼竜の代表的な種は、ティラノサウルス、トリケラトプス、プテラノドンなどが知られる。しかし白亜紀末期に他の多くの生物と共に恐竜は衰退し、最終的に現生鳥類を除いて絶滅する（後述）。また、翼竜類においては特に翼指竜亜目が白亜紀前期に多様化のピークを迎えていたが（翼竜の中でも嘴口竜亜目は前期を最後に姿を消した）、白亜紀後期には鳥類の発展と対照的に中・小型の翼竜類が衰え、プテラノドンやケツァルコアトルスなど大型種だけが残る状況となっていた。有鱗目 においてヘビ類が地中性又は水中性のトカゲ類から進化したのも、白亜紀であるとされる。

哺乳類は、この時代に形態を大きく進化させ、胎生を持つようになり、また、有袋類及び有胎盤類への分化を遂げた。中には恐竜の幼体を襲っていた種もある。ただし、それらの形態は、小さな形の種にとどまっていたものが多い。有胎盤類は、白亜紀後期には既に多くの系統へと分岐していたようである。

前時代に恐竜から分岐した鳥類では、この時代に真鳥類が出現している。しかし、大勢を占めたのは、古鳥類（英語版）であり、陸上性では孔子鳥、エナンティオルニス類などが繁栄した。なお、海鳥では、真鳥類のヘスペロルニス、イクチオルニスなどが栄えた。しかし、白亜紀に全盛を迎えたこれらの鳥類の集団は、白亜紀末期にほとんどが絶滅した。この時期に現生鳥類の直系の祖先も出現している。多くの目は、白亜紀後期には分化していたようだ。

白亜紀の海洋動物

海洋では1億2000万年前に現在のオントンジャワ海台を形成した大規模な海底火山噴火が南太平洋で発生した（その2000〜4000万年後には更に二次的な噴火が起きた）。これに前後して海洋無酸素事変も発生している。白亜紀後期序盤に魚竜、海生ワニ類、大型のプリオサウルス類（首長竜の一群）が絶滅したのは、この影響ともされる。代わってモササウルス類、エラスモサウルス類をはじめとする首長竜などが繁栄した。軟骨魚類では現在見られる型のエイ及びサメ、硬骨魚類ではニシン類が現れ、軟体動物では狭義のアンモナイトなどが進化を遂げた。

ジュラ紀中期に誕生した浮遊性有孔虫、及びココリスなどのナンノプランクトンは、この時期に生息域を大きく拡大させ、その遺骸は白亜紀の名称の元となった石灰岩層を形成した。

K-Pg境界の大量絶滅

詳細は「K-Pg境界」を参照

地上・空・海で繁栄していた爬虫類であったが、白亜紀の末には急減した。大量絶滅の影響を受けたためである。

白亜紀末には、地球史の上で5回目の、規模としては古生代ペルム紀末期の大絶滅（P-T境界）に次ぐ大規模な絶滅が起きた（K-Pg境界）。この大量絶滅では、陸上生物の約50%、海洋生物の約75%、生物全体で約70%が絶滅した^[6]と考えられている。哺乳類・爬虫類・鳥類の多くが絶滅し、特に恐竜は（現生種につながる真鳥類を除いて）全てが絶滅した。また、海洋においても、カメ、カンプソサウルス（チャンプソサウルス）類以外の全ての海棲爬虫類、全てのアンモナイト類が絶滅している。しかし、アメリカで、この大量絶滅から70万年後とされる地層からアラモサウルスの化石が発見され、議論を呼んでいる。この発見は、カナダのアルバータ大学などの研究により確認され、論文がアメリカ地質学協会の専門誌に掲載された^[7]。

現在では絶滅の直接の原因は隕石（小惑星）の衝突によるものであるという説が広く知られており、2010年3月5日には12ヶ国の研究機関による研究チームが同説が絶滅の直接の原因であると結論づけた。ただし、それ以外の説も依然として存在する。

白亜紀の地質

白亜紀の終わりにかけて、パンゲア大陸は完全に分裂し、配置は異なるものの現在ある大陸と同じ構成になった。ローラシア大陸は北アメリカとヨーロッパとに分かれて大西洋が広がり、ゴンドワナ大陸は南極大陸、オーストラリア大陸、アフリカ大陸、南アメリカ大陸に分割された。インド及びマダガスカルは，まだアフリカと陸続きであったが末期には分裂し島大陸となっていた。北アメリカ大陸に食い込むようにして形成されていた浅い海は石炭層に挟まれて陸地となり、海の堆積物を多く残した。この他で重要な白亜紀の地層の露出は、中国とヨーロッパとで見られる。また、インドのデカントラップにある大量の溶岩の地層は、白亜紀から暁新世にかけて形成されたものであることがわかっている。

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地質時代の区分（概略）

開始年代 （年前）	累代	代	紀	世	概要
1万1700年	顕生代	新生代	第四紀	完新世	人類の時代。更新世末に、大型哺乳類の大規模な絶滅。氷期と間氷期の繰り返し。大規模な氷河。日本海が拡がり、弓状の日本列島となる。
258万年				更新世
533万3000年			新第三紀	鮮新世	パナマ地峡形成、ヒマラヤ山脈上昇、寒冷化、氷床発達。ヒトの祖先誕生。
2303万年				中新世	生物相はより現代に近づく。アフリカがユーラシア大陸と繋がったことで両大陸間の拡散。インド大陸衝突。孤立している南アメリカとオーストラリアは、異なった動物相。日本海となる地溝帯が細長い海となり島（古日本列島）が誕生。
3390万年			古第三紀	漸新世	気候変動による大規模な海退。哺乳類の進化・大型化。日本列島に当たる部分は大陸の一部、後に日本海となる地溝帯が拡大。
5600万年				始新世	現存哺乳類のほとんどの目（もく）が出現。
6600万年				暁新世	アフリカ、南アメリカ、南極大陸は分離。ヨーロッパと北アメリカはまだ陸続き。インドは巨大な島。絶滅した恐竜の後の哺乳類、魚類の放散進化。植物は、白亜紀に引き続き被子植物が栄え、この時代にほぼ現代的な様相
1億4500万年		中生代	白亜紀		ジュラ紀から白亜紀の境目に大きな絶滅などはなく、白亜紀も長期にわたり温暖で湿潤な気候が続いた。恐竜の繁栄と絶滅。哺乳類の進化、真鳥類の出現。後期にかけて各大陸が完全に分かれ配置は異なるが現在の諸大陸の形になる。末期に小惑星の衝突が原因と推定されるK-T境界の大量絶滅。
2億130万年			ジュラ紀		パンゲア大陸がローラシア大陸、ゴンドワナ大陸へ分かれ始め、後期にはゴンドワナ大陸も分裂を開始。絶滅を生き残った恐竜が栄えた。被子植物の出現。有袋類、始祖鳥出現。ジュラ紀は現在より高温多湿で、動物・植物はともに種類が増え、大型化していった。
2億5217万年			三畳紀		パンゲア超大陸、平原化、砂漠化。気温上昇、低酸素化。恐竜の出現。紀末に76%が大量絶滅。
2億9890万年		古生代	ペルム紀		ユーラメリカ大陸とゴンドワナ大陸が衝突し、さらにはシベリア大陸も衝突しパンゲア大陸へ。単弓類の出現。紀末に95％以上の生物種が絶滅。シベリア洪水玄武岩が原因か。P-T境界
3億5890万年			石炭紀		ゴンドワナ大陸、ローレンシア大陸、バルチック大陸、ユーラメリカ大陸。シダ植物の繁栄、昆虫の繁栄、爬虫類の出現。
4億1920万年			デボン紀		両生類の出現、シダ植物、種子植物の出現。紀末に海洋生物種の82%が絶滅した。
4億4340万年			シルル紀		昆虫類や最古の陸上植物が出現
4億8540万年			オルドビス紀		オウムガイの全盛期で三葉虫のような節足動物や筆石のような半索動物が栄えた。甲冑魚のような魚類が登場。紀末に85%の種の大量絶滅。オゾン層形成。
5億4100万年			カンブリア紀		海洋が地球上のほぼ全てを覆い尽くす、動物門のほとんどすべてが出現したと考えられている。「カンブリア爆発」と呼ばれる急激な生物多様化。
6億3500万年	原生代	新原生代	エディアカラン		多細胞生物の出現。エディアカラ生物群 紀末に大量絶滅。6億年前に雪球地球
8億5000万年			クライオジェニアン		7億年前に雪球地球
10億年			トニアン		ロディニア超大陸の分裂開始。
12億年		中原生代	ステニアン		ロディニア超大陸の形成。大陸棚の拡大。シアノバクテリアの最盛期、酸素分圧（酸素濃度）が現在の10%以上まで上昇。真核生物の出現。代末に有性生殖発現。
14億年			エクタシアン
16億年			カリミアン
18億年		古原生代	スタテリアン		大陸がはじめて安定した（クラトン化）。最初の超大陸（ヌーナ大陸）出現か?　光合成により遊離酸素を放出する微生物シアノバクテリアの繁栄。大酸化イベント（英語版）による縞状鉄鉱層の形成。大部分の嫌気性微生物の消滅。ヒューロニアン氷期、22-23億年前に雪玉地球。全大陸にわたる造山活動。2回の最大級の小惑星衝突。
20億5千万年			オロシリアン
23億年			リィアキアン
25億年			シデリアン
28億年	太古代（始生代）	新太古代（新始生代）			初期に全生物の共通祖先が現れ、細菌の祖先と古細菌類の祖先が誕生したと推定されている。藍藻（シアノバクテリア）の出現。始生代の微生物の化石（微化石）がいくつか見つかっている。
32億年		中太古代（中始生代）
36億年		古太古代（古始生代）
40億年		原太古代（原始生代）
46億年	冥王代				地球誕生、月の形成（ジャイアント・インパクト説）、隕石の後期重爆撃期。地殻と原始海洋ができ、有機化合物（生命前駆物質）の化学進化の結果、原始生命体が誕生したと考えられている。40億年前の岩石や44億年前の結晶が見つかっている。