約40億年前に始まって以来、環境適応の進行中のプロセスにより、生物はますます多様化しています。進化には、さまざまな種の無限の出現と絶滅のサイクルが含まれます。恐竜の死後に繁栄した哺乳類グループの一部である人間は、優れた器用さと推論の力のおかげで、高度に発達した適応能力を獲得しました。この適応能力により、人間は地球の隅々まで手を伸ばすことができました。この展示では、進化の道筋をたどり、植物や動物が変化する環境にどのように適応したかを学ぶことができます。
岩石および鉱物
地球は、宇宙を漂う固体粒子で構成されています。どうすれば地球の年齢を知ることができますか？元々の固体粒子、つまり鉱物は、地球の絶え間ない活動によって変化しました。しかし、そのような効果のないmet石は、地球の年齢を推定するための最良の標本と見なされます。met石の放射性同位体から、地球の形成は約46億年前と推定されています。
化石
地層は、地球上のあらゆる環境でいつでも形成されています。ベッドの化石は、地球環境の歴史と生命の進化の証拠です。層状層を介した化石種の変化に基づいて、起源、多様性、絶滅などの生命の進化史を推測することができます。世界の地質時刻表は、化石記録の推移に基づいて作成されています。
地球環境変化の記録
地球環境のリズミカルな変化は、多くの場合、砕屑岩に見られる交互の薄層や、一部の生物の貝殻や骨格に発生する年間成長バンドに記録されます。たとえば、湖の堆積物が細かく交互に堆積している珪藻の種組成の変化により、湖の環境の年間変化を推測することができます。海洋環境の年次および日変化。これらの記録は、地球環境とそこに生息する生物との相互作用を理解するための鍵となります。
大量絶滅
過去6億年間で、生物種の数は少なくとも5回劇的に減少しました。絶滅は、6500万年前の白亜紀の終わりに起こりました。それらはおそらく地球と小惑星サイズの物体との衝突によって引き起こされ、その後の地球規模の冷却を伴った。2億5千万年前の二畳紀の終わりに起こった絶滅は、史上最大の生命危機を構成しました。ペルム紀末の絶滅は、パンゲア超大陸の分裂とそれに続く海洋の酸化に伴う大規模な火山噴火の結果である可能性があります。
地球圏と生物圏の相互作用
元の地球規模の環境変化は、生物の進化、絶滅、および放射を決定する上で重要な役割を果たしました。地球と小惑星サイズの物体との衝突は、数百万年に及ぶ期間にわたって生態系に深刻な影響を及ぼしました。海洋と大陸の構造的再分布により、水圏と大気の両方の循環システムが変化しました。氷河期の間に繰り返される海面の静水位低下は、浅い海洋生態系に影響を与え、陸生生物の経地的移動を可能にしました。
微化石
海や湖の底に形成された堆積岩には、しばしば微細な化石が含まれています。これらの微化石は、小さな浮遊性および底生生物の残り、魚の歯と鱗、および花粉と胞子で構成されています。このような微化石は岩石に広く分布しており、堆積岩に年齢を割り当てたり、地球の過去の環境を再構築するために使用されます。
先カンブリア時代の微生物
約30億年前の先カンブリア時代には、生物圏は主にバクテリアや他の微生物に支配されていました。これらの微生物の光合成活性の結果、ストロマトライトが発達し、酸素が海洋に放出されました。海洋で放出された酸素は鉄と結合して縞状鉄層を形成しました。ほとんどの先カンブリア時代の軟らかい底は微生物のマットで封印されており、今日ではその活動の痕跡が岩の表面で認識できます。
ベンディアンライフ
巨視的な生物は、先カンブリア時代の最後のベンディアン時代（650〜540百万年前）に初めて現れました。これらの化石生物は、オーストラリアのエディアカラなどの地域で世界中で知られており、形が奇妙に見えます。古生物学者の中には、多くのベンディアン生物が独自の身体構造を持ち、今日知られている生物とは無関係の独立した生物群（Vendobiontaと呼ばれる）に属していることを指摘しています。
バージェス頁岩とチェンジャン動物群の奇妙な動物
カンブリア紀（約5億2000万年前）の顕著な化石生物相は、カナダのブリティッシュコロンビア州のバージェス頁岩、中国雲南省のチェンジャン地域の地層などから回収されました。アノマロカリスのようなこれらの化石の多くは、現代の動物のものとはまったく異なる体の構造を示しています。このような化石動物は、カンブリア紀の海での「試行錯誤」という形で進化の出来事を教えてくれます。
古生代無脊椎動物
約5億4,000万年前の古生代初期のカンブリア紀の初めに、動物は「爆発的進化」を受け、今日から知られている生命の主要なグループのほとんどが現れました。それらは、古生代の間にさまざまな方法で進化し、「タリーモンスター」のような多くの奇妙な形の生き物が海に生息しました。しかし、古生代の終わりまでにほとんどすべての動物が絶滅しました。
古生代の三葉虫
節足動物群の1つである三葉虫は、古生代初期の海域で広範囲に多様化していました。三葉虫の形態的特徴はかなり多様であり、それらのいくつかは非常に独特であり、例えば、フォークのような頭の突起を持っています。他の無脊椎動物と比較して広範な多様化と多様な形態的特徴のため、それらを古生代の海の王と呼ぶかもしれません。しかし、そのようなキャラクターが特定の生活習慣にどのように関係しているかを理解することは、決して明確ではありません。約2億5千万年前の古生代の終結後、彼らはもはや生き残りません。
魚の進化と成功
化石の記録によると、最初に脊椎骨を獲得した最も原始的な魚は、カンブリア紀初期（約5億3000万年前）に現れました。最初は魚には顎がありませんでしたが、顎を獲得すると魚は急速に多様化しました。デボン紀には、魚類のすべての主要な分類学的枝だけでなく、両生類も出現しました。進化の過程で、魚は顎、手足の骨格、肺を発達させ、それが子孫が地上での生活を可能にした。
哺乳類の起源
シナプスと爬虫類は、石炭紀後期（約3億2000万年前）に共通の祖先として両生類の高度なグループから進化しました。シナプスの初期のメンバーであるペリコサウルスは、哺乳類の祖先であると考えられています。なぜなら、ペリコサウルスは、頭蓋骨の眼窩の後ろに開口部があり、同じ特徴が哺乳類の頭蓋骨に見られるからです。シナプシドは進化を続け、真の哺乳類は三畳紀後期（約2億3000万年前）に出現しました。
中生代哺乳類
中生代哺乳類の大半はマウスやラットの大きさで、夜行性で、虫や昆虫を食べていました。白亜紀初期（約1億3000万年前）に顕花植物が出現し、花を好む昆虫が多様化し、昆虫を食べるのに最適な歯を発達させた原始有袋類および胎盤が出現しました。白亜紀の終わり（6500万年前）に向けて、新生代の時代を支配していた原始的な有蹄類や霊長類が現れました。
森林に住んでいた初期のマンマック
新生代の初めには、熱帯林と亜熱帯林が世界中に広がりました。恐竜の絶滅後に空になったこれらの森林のニッチは、急速に大きくなり多様化した生き残った哺乳類によって占有されていました。地上で発達した樹木の葉と根を食べた原始有蹄動物、原始霊長類とげっ歯類は樹木で多様化しました。地球は後の段階でより涼しくなり、新しい種類の森林居住者が現れました。
初期のマンマックは草原と乾燥地に住んでいた
地球の温度は、漸新世の初め（約3,400万年前）から突然、そして徐々に冷却され、ほぼ同時に、中緯度の大陸地域は乾燥気候の草原になり始めました。そのような草地の開発により、奇蹄目、偶蹄目、およびげっ歯類の一部は、草地に適応したグループを進化させました。さらに乾燥した地域では、多くの乾燥環境で生存できるラクダなどの哺乳類や、地下に巣を作る哺乳類が出現しました。
島大陸の哺乳類
長い間他の大陸から隔離されていた南アメリカでは、ユニークな哺乳類が進化しました。白亜紀の終わり（6500万年前）までに南アメリカにすでに存在していた有袋類および原始胎盤、始新世の終わり（約3,400万年前）に侵入したげっ歯類および霊長類は、南アメリカ内で独自に進化しました。しかし、それらの哺乳類のほとんどは、約300万年前に南アメリカとつながっていた北米から侵入した哺乳類の影響で絶滅しました。
重力門哺乳類
草食性の哺乳類の中で、肉食動物から身を守るためのさまざまな方法が開発されています。たとえば、速く走ったり、地下に行ったり、木に登ったり、鎧で身体を覆ったりします。巨大な体を持つこともその一つです。象の進化の最も特徴的な特徴は、体の拡大と重量の増加であり、そのような重い体を支えるために骨格と歯にユニークな特徴が現れました。地質学の過去において、多様化した化石ゾウはオーストラリアと南極を除くすべての大陸に分布していました。
肉食哺乳類
白亜紀終了後、草食哺乳類は急速に多様化したため、肉食哺乳類も急速に進化しました。典型的な肉食動物は現世の肉食動物ですが、新生代初期には絶滅したクレオドンがかなり優勢でした。クジラの祖先に何らかの形で近い中間子も肉食でした。南アメリカでは、いくつかの有袋類が肉食性になり、真の肉食動物との収束進化を示しました。
水中での生活に対するテトラポッドの二次適応
後期古生代の両生類から進化したサウロプシダとシナプシダは、水生生物に戻ったものもいたが、すぐに生息地を陸上に広げた。中生代時代の水生爬虫類と新生代時代の水生哺乳類は、異なる経路を経て同様の外見を持つように進化しました。水中環境での2億年の期間にわたって、収束した進化が大規模に発生しました。
水生哺乳類の先駆者
新生代の始まりには、水域の端に家を作り、海に戻った哺乳類の出現が見られました。この移行は、大陸移動の過程で生じた浅いテティス海周辺の豊富な食物と、白亜紀末の大型の水生爬虫類の大量絶滅に続く空いているニッチの利用可能性に促されました。
水中での生活への収束
陸での爬虫類と哺乳類の進化は、似た形の先祖からの子孫から多様化を見ましたが、収束した進化は、似た形の子孫が異なる形の先祖から生じた水域で起こっていました。このプロセスは、食事と移動手段に応じた適応を通じて発生しました。中生代の水生爬虫類と新生代の水生哺乳類の比較は、体の形に驚くべき類似点を示しています。
巨大な海の爬虫類
ギャラリーを振り返ると、目の前の床には巨大な魚竜の部分的な頭蓋骨があります。1997年、国立科学博物館の古生物学者が国際チームに加わり、頭蓋骨を発見しました。すべての化石を発掘するには、4回のフィールドワークが必要でした。全長21メートルのこの大きな魚竜は、約2億2000万年前に海に住んでいました。それは最大の魚竜であるだけでなく、科学で知られている最大の海洋爬虫類でもあります。科学は魚竜類がそのような大きなサイズを達成することを可能にした生態学的および環境的要因を調査しています。
ダイビングバード
鳥はジュラ紀後期に恐竜から進化しました。白亜紀には、一部の鳥は完全に飛行をあきらめて海に生息していました。これらの鳥は、前肢が減少した魚雷型の体を持っていました。彼らは足を使って泳いだ。このグループは白亜紀の終わりまでに絶滅しましたが、他の多くの海鳥は新生代の異なる系統から進化しました。海鳥は異なる起源から始まりましたが、時間の経過とともに著しく似てきました。ペンギンを見て、この進化の過程の生きた例をご覧ください。
フライングテトラポッド
テトラポッドの少なくとも3つのグループは、異なる先史時代の異なる時間に飛行することに成功しました。これらは出現順になっています。翼竜。鳥;＆バット。各グループは、独自の異なる構造を持つ大きな翼を開発しました。たとえば、翼竜は、主に非常に細長い人差し指で形成された1本の指で大きな翼を支えていました。しかし、鳥は3本の指の骨の融合から進化した1桁の数字で翼を支えています。コウモリの翼は、4〜5本の細長い指で形成されています。
人類の進化
霊長類の生態
約6500万年前に恐竜が絶滅した後、哺乳類の大きな花が咲きました。哺乳類の1つのグループである霊長類は、樹木に住む樹上生活様式を開発しました。私たち人間も霊長類であり、立体視（3次元で見ることができる）、つかみやすい手（握ることができる）、拡大した複雑な脳など、私たちの祖先がかつて樹木に適応していたことを示す多くの特性環境。
アウストラロピテシンと現代種の進化
約600万年前のアフリカでは、人間はチンパンジーと共通の祖先から分かれました。最初の人間、アウストラロピテシネまたは現代種は、2本の足で直立し、木から降りてきて、生息地を競争的な地上環境に拡大しました。しかし、この段階では、彼らの足は短く、脳はまだ小さい。次の400万年間、人間はアフリカ内で進化を続けました。
初期のホモの進化
古代の人間の再構築
誰も実際に会ったことのない古代の人間の体と顔をどのように再構築できますか？長年の発掘で得られた化石と石器は、解剖学的および考古学的な知識に基づいて比較され、物理的特性と文化的能力の推定が行われます。私たちの想像力をさらに活用することで、実行可能な再建に到達することができます。
現代人の進化と世界的な拡大
私たち全員が属する種であるホモ・サピエンスは、20万年前にアフリカの古来のホモから進化しました。H. sapiensの複雑な認知能力から派生した技術的発明を繰り返し、寒さ、乾燥、その他の過酷な環境の征服を可能にし、世界中に急速に拡大しました。このセクションでは、都市文明の台頭前にH. sapiensの歴史を自分で体験できます。
現代の人間の拡大：アフリカから再び
Homo sapiensは、その優れた発明能力により、発見と発明を次の世代に伝達することに基づいた高度な生活環境を急速に発展させました。現代の人間の間で共有されるこのような能力は、いつどのように人間の進化過程に現れたのでしょうか？これまでの調査結果は、20万年から5万年前にアフリカで最初に開発されたことを示唆しています。
現代人の拡大：ユーラシアへ
人類は約180万年前にアフリカからユーラシアに移動しましたが、長い間、その分布は低緯度と中緯度に限定されていました。対照的に、50万年前に本格的に始まったホモサピエンスの散布は、規模と速度が大きく異なりました。私たちの祖先は、世界中で見つけたさまざまな環境にどのように適応しましたか？
現代の人間の拡大：オセアニアへ
ユーラシアとオセアニアの陸地の間には、大きな海が広がっています。約50万年前、ホモサピエンスはこの海を渡り始めました。おそらく、いかだのような船でした。海事技術は時間とともにさらに進歩し、遠洋航海技術が開発され、人間が南太平洋全体で13,000 kmを拡大できるようになりました。
現代人の拡大：ユーラシア北部へ
約4万年前、氷河気候が一時的に緩和されたとき、ホモサピエンスの居住地域は、以前は人が住んでいなかった北部地域に拡大し始めました。その後の気候の悪化にもかかわらず、人間はシベリアの深部に達し、数千年前に数千年前に、アラスカを経由してアメリカに渡った人もいました。
現代人の拡大：アメリカへ
アメリカ大陸は、北極から平野、砂漠から高山まで、寒帯から温帯から熱帯雨林までの幅広い自然環境を通じて、南北に14,000 kmにわたって広がっています。しかし、これらの多様な環境は、10,000年前に北アメリカに入国し、南アメリカの底まで急速に拡大した最初の人間にとって、ほとんど問題を引き起こしていないようです。
国立科学博物館
1877年に設立された国立科学博物館は、日本で最も豊かな歴史を持つ博物館の1つです。日本で唯一全国的に管理されている総合科学博物館であり、自然史と科学技術史の研究のための中央研究所です。
国立自然科学博物館の各フロアは統一されたテーマを中心に構成されており、博物館の豊富で高品質のオリジナル標本のコレクションに基づいています。各フロアの展示は、メッセージを伝えるために協力し、「自然と共存する人間」という常設展示の包括的なメッセージに関連しています。これらのテーマを明確かつ体系的に提示することにより、博物館は訪問者に何を考えるかを促します。すべての生物が存在する環境を保護し、人々と自然界の間に調和のとれた共存の未来を築くために私たちはできるのです。
「日本列島の環境」をテーマに企画されたジャパンギャラリーでは、日本列島の自然と歴史、日本の近代人口が形成された過程、日本人との関係の歴史を展示しています。人と自然。
グローバルギャラリーのテーマは「地球上の生命の歴史」であり、地球の多様な生物間の深い相互関係、環境変化としての生命の進化が種分化と絶滅のサイクルを駆動し、人間の創意の歴史を探求します。