約5,600万年前から3,400万年前までの地球は、森林に覆われた温室惑星であり、哺乳類と霊長類が飛躍し、クジラが海へ帰った創造の時代だった。

「温暖化と森林の時代（約5,600万年前〜3,400万年前）」は、古第三紀の暁新世末から始新世全期、そして漸新世初頭への移行を含む時代であり、地球史上もっとも研究密度の高い温室気候期の一つである。現代の気候変動研究では、この時代は「高CO2世界」「極域無氷床世界」「急激な炭素放出イベント」「生態系の再編」「温室から氷室への転換」という五つの観点から注目されている。

とりわけ約5,600万年前のPETM（Paleocene-Eocene Thermal Maximum／暁新世-始新世温暖化極大）は、人為起源温暖化との比較対象として頻繁に参照される。放出速度では現代の方が速いが、地球システムが大量炭素注入にどう反応するかを知る自然実験として極めて重要である。

近年は海洋掘削コア、同位体分析、古植物相解析、気候モデルの高度化により、始新世の全球平均気温、降水分布、海流構造、植生帯、動物進化の時間軸が急速に精密化している。2026年時点では、この時代は「未来地球の一部を映す鏡」として再評価されている。

気候のピーク：PETMと始新世温暖期

この約2,200万年間は一様に暑かったわけではなく、複数の温暖ピークと、その後の長期冷却で構成される。最初の急峻なピークがPETMであり、その後もETM2など小規模ハイパーサーマルが続き、最終的に始新世最適期（EECO）で長期的高温状態が完成した。

PETMは短期ショック型の温暖化、EECOは持続型の温暖化と整理できる。前者は数万〜十数万年スケールの炭素循環異常、後者は数百万年スケールの高CO2平衡状態であり、気候応答の性質が異なる。

その後、中期始新世以降には徐々に寒冷化が進行し、約3,400万年前のE-O境界で地球は温室世界から氷室世界へ移行した。したがって本時代は「極端な温暖化」と「急転直下の寒冷化」の両方を含む特異な区間である。

PETM（約5,600万年前）

PETMは地質学的には極めて短時間に発生した全球温暖化事件である。炭素同位体比の急低下は、軽い炭素を大量に含むCO2またはメタンが大気海洋系へ注入されたことを示す。

原因候補として、北大西洋火成活動、堆積有機炭素の酸化、メタンハイドレート不安定化、泥炭燃焼などが議論されるが、近年は火山活動と多源的炭素放出の複合モデルが有力視される。総炭素放出量は数千PgC〜1万PgC超と推定される。

全球平均気温は数℃上昇し、深海水温も大きく上昇した。海洋では酸性化、局地的低酸素化、炭酸塩補償深度の上昇が起こり、底生有孔虫に大きな打撃を与えた。

陸上では降水パターンの変化、森林火災増加、動植物の分布変化、小型哺乳類の分散加速が確認される。温暖化が単なる気温上昇ではなく、生態系全体の再編だったことを示す。

始新世最適期（EECO）

EECO（Early Eocene Climatic Optimum／始新世前期気候極大期）は約5,300万〜5,100万年前前後にピークを持つ、顕生代後半でも最も暖かい持続的温暖期の一つである。全球平均気温は産業革命前より10℃前後高かった可能性がある。

高緯度域の気温上昇が著しく、南北極には恒久氷床が存在しなかった。海面は高く、海洋循環は現在と異なる弱い温度勾配型で、熱帯から極域への熱輸送が効率的だったとみられる。

EECOはPETMのような短期イベントではなく、長期間続いた高CO2平衡状態である。これは地球が高濃度温室効果ガスの下で、どのような安定気候を形成するかを示す重要なケーススタディである。

植生の分析：北極圏の亜熱帯林

始新世の象徴は現在の極地が森林に覆われていた事実である。化石花粉、葉化石、年輪、泥炭堆積物から、北極圏には落葉広葉樹、針葉樹、湿地植物が混在する森林が存在したと分かる。

ワニ類やカメ類の痕跡が高緯度で見つかることは、冬季も極端な寒冷化がなかった証拠である。冬の暗黒期はあっても、致命的凍結環境ではなかった。

この森林は現代の亜寒帯林ではなく、温帯〜亜熱帯に近い高生産性生態系だったと推定される。極域でも炭素固定が活発だった点は重要である。

全地球的森林化

始新世には大陸内部を除く多くの地域で森林被覆率が高かった。熱帯雨林、季節林、湿地林、温帯広葉樹林など、多様な森林バイオームが地球規模で発達した。

CO2濃度上昇は植物生産を促進し、降水量増加地域では樹木優勢の景観が広がった。一方で乾燥帯では季節性が強く、森林とサバンナ的環境のモザイクも存在した。

この時代は「森林惑星」とも呼べるほど、陸上生態系の基盤が樹木で構成されていた。

極地方の風景

南極大陸も当時は氷床ではなく、河川・湖沼・森林を伴う大陸だった。ブナ科近縁植物や針葉樹の痕跡があり、沿岸部では比較的温暖湿潤だったとされる。

ただし、白夜・極夜は存在するため、極域生態系は日照季節差への適応を必要とした。成長期に急速に光合成し、暗期を休眠で乗り切る戦略が有力である。

シダ植物の役割

シダ植物は攪乱後の先駆植物として重要だった。洪水、火災、土砂移動、火山灰堆積の後に素早く裸地へ進出し、土壌形成を助けた。

PETMのような急変期には、花粉記録でシダ胞子比率の増加が報告される地域がある。これは気候ショック後の生態系回復初期段階を示唆する。森林時代の安定を支えたのは、樹木だけでなく、こうした下層植生でもあった。

動物の進化：現代型哺乳類の台頭

恐竜絶滅後に拡大した哺乳類は、この時代に本格的多様化した。現代的な食虫類、霊長類、偶蹄類、奇蹄類、食肉類系統が急速に分岐した。

温暖多雨な森林環境は、樹上生活、雑食性、高代謝、社会行動など多様な生活様式を可能にした。生態的空白がまだ多く、進化速度も高かった。

哺乳類の近代化

歯の高度化、四肢の専門化、脳容量増加、妊娠・育児戦略の洗練など、現代哺乳類につながる特徴が始新世に加速した。気候帯の拡大は隔離と交流を繰り返し、種分化を促した。

北米・欧州・アジア間では陸橋経由の移動もあり、動物相の入れ替わりが頻繁だった。

奇蹄目・偶蹄目

馬の祖先ヒラコテリウム類、初期サイ類、タピル系統など奇蹄目は森林の葉食者として繁栄した。体サイズはまだ小型〜中型が多い。

偶蹄目ではシカやウシの祖先以前の原始群が現れ、後の反芻類やクジラ類へつながる系統が分岐した。現代陸上大型草食獣の基礎設計はこの時代に整った。

霊長目

最初期霊長類はPETM前後に急速に拡散した。樹上生活、立体視、把握力の高い手足、柔軟な行動が森林環境で有利だった。

後のサル類・類人猿・人類へ続く遠い起点は、この温暖森林世界にある。霊長類史は寒冷草原ではなく、樹木の海から始まった。

海への進出

陸上哺乳類の一部は沿岸環境へ進出し、魚食・潜水・遊泳適応を獲得した。豊かな浅海生態系と温暖海洋が新たな進化舞台となった。

この変化の代表がクジラ類である。

クジラの進化

最古級クジラ類パキケトゥスは陸上歩行能力を残していた。次第にアンブロケトゥス、ロドケトゥス、バシロサウルスなどを経て、後肢縮小・尾びれ強化・聴覚改変が進んだ。

数千万年という比較的短期間で、偶蹄類系祖先から完全海生哺乳類が誕生したことは進化史上の白眉である。温暖な始新世海洋がその実験場だった。

終焉：始新世から漸新世への転換（E-O境界）

約3,400万年前、地球は急速に冷却し、海洋酸素同位体比が大きく変化した。これがEOT（Eocene-Oligocene Transition／始新世-漸新世遷移）である。

数十万年規模で深海冷却と氷床形成が進み、海面低下、生態系再編、海洋循環変化が同時進行した。温室世界の終幕である。

南極環流の形成

南米と南極の分離、タスマン海路の拡大など海峡変化により、南極周回流（ACC）の成立条件が整った。これにより南極周辺が熱的に孤立し、寒冷化が促進されたと考えられる。

ただし近年研究では、海峡開通だけでなくCO2低下との複合作用が重視される。海流だけで全変化は説明しにくい。

氷床の発達

南極大陸では山岳氷河的氷体から大陸規模氷床へ移行した。氷床形成はアルベド上昇と海面低下を通じてさらなる寒冷化を促す正のフィードバックを持つ。

ここから現在まで続く「南極氷床のある地球」が始まった。

大絶滅（大更新）

一般的な五大絶滅ほどではないが、海洋プランクトン、底生生物、陸上植物相、哺乳類相に大規模な更新が起きた。温暖適応種は後退し、寒冷適応種が拡大した。

したがってEOTは大量絶滅というより、「生物圏の主役交代」と見る方が正確である。

この時代が教えること

第一に、高CO2は極域増幅を伴う。平均気温上昇以上に高緯度が暖まり、氷床消失や森林北上が起こる。

第二に、炭素放出が速いほど海洋酸性化や生態系攪乱が大きい。第三に、気候システムには閾値があり、一定条件で別の安定状態へ移る。PETMとEOTはその対照例である。

今後の展望

今後は古DNAではなく、分子時計・堆積物バイオマーカー・AI同位体解析・高解像度気候モデル統合が進むとみられる。特に「EECOのCO2実数値」「PETM炭素源の割合」「EOTの転換閾値」は主要研究テーマであり続ける。

現代温暖化との比較では、総量より速度差が重要である。PETM級の総炭素放出を、現代ははるかに短時間で進めている点が最大の警告となる。

まとめ

約5,600万年前から3,400万年前までの地球は、森林に覆われた温室惑星であり、哺乳類と霊長類が飛躍し、クジラが海へ帰った創造の時代だった。同時に、炭素循環異常が海洋と生態系を揺さぶった不安定な時代でもあった。

その終わりには南極氷床が成立し、地球は現在につながる氷室モードへ入った。ゆえにこの時代は、未来を考えるための過去であり、地球システムの限界と回復力を同時に示す最重要時代である。

参考・引用リスト

• Climate of the Past, The Eocene–Oligocene transition: a review of marine and terrestrial proxy data, models and model–data comparisons (2021)
• Climate of the Past, Sustainability of regional Antarctic ice sheets under late Eocene seasonal atmospheric conditions (2025)
• Nature Communications, Changes in continental weathering regimes inhibited global marine deoxygenation during the PETM (2025)
• Gondwana Research, Carbonate deposition in the Arctic during the PETM and EECO (2025)
• Polar Science, A review of Antarctic ice sheet fluctuations records during Cenozoic (2021)
• Zeebe & Lourens, Solar system chaos and the Paleocene-Eocene boundary age constrained by geology and astronomy (2019)
• 各種古気候・古生物学総説データベース（2026年4月参照）

温室効果ガスと生物相：生態系の「強制リセット」

約5,600万年前のPETMは、単なる高温期ではなく、温室効果ガスの急増が生態系全体へ与える「強制リセット」の典型例である。大気中へ大量のCO2やメタンが短期間に放出されると、気温上昇、降水帯移動、海洋酸性化、低酸素化、植生帯再編が連鎖し、既存の生物群集は維持不能となる。

このとき重要なのは、個々の種の絶滅だけではなく、「組み合わせの崩壊」である。森林を構成する樹種、送粉者、菌根菌、草食動物、捕食者、分解者という相互依存ネットワークが環境変化速度に追いつけず、従来の共同体構造そのものが解体される。

海洋では底生有孔虫の大規模減少が代表例であり、陸上では地域ごとの植物相交代、小型哺乳類の急速な移住、体サイズ縮小（dwarfing）が報告される。これは「弱い種が消えた」のではなく、旧環境に最適化された生態系設計図そのものが通用しなくなった結果である。

ただし、リセットは破壊だけを意味しない。生態的空白が生まれることで、新しい生活様式、新しい食物網、新しい進化実験が始まる。PETM後に哺乳類系統の分散と多様化が加速したのは、その典型例である。

したがって温室効果ガス増加は、気温を上げる要因であると同時に、生物圏のルールを更新する駆動力でもある。地球史ではしばしば、炭素循環の異常が生態系再編の引き金となってきた。

適応と移動：ベリング陸橋と「グローバル・スタンダード」の形成

温暖期の生物にとって、生き残りの鍵はその場への耐久ではなく、移動能力だった。始新世の高温世界では海面変動や大陸配置の条件下で陸橋が断続的に現れ、とくにアジアと北米をつなぐベリング陸橋は極めて重要な回廊となった。

現在のベーリング海峡周辺は寒冷地域だが、当時ははるかに温暖で、森林または森林と湿地の混合景観だった可能性が高い。そのため寒冷バリアではなく、生物交換のハイウェイとして機能した。

この経路を通じて、初期霊長類、奇蹄類、偶蹄類、食虫性哺乳類、植物群などが大陸間を移動した。北米固有と思われる系統がユーラシアに現れ、逆方向の侵入も起きたことで、各大陸の動物相は次第に似通っていく。

ここでいう「グローバル・スタンダード」とは、現代型哺乳類の基本設計が世界規模で共有され始めた現象である。走る草食獣、樹上性雑食獣、小型捕食者、地中生活者など、主要ニッチに入るプレイヤーが各大陸で共通化していった。

これは生物進化のグローバル化であり、孤立進化だけでは説明できない。気候温暖化が移動障壁を下げ、陸橋が接続し、競争と交雑と置換が進んだ結果、世界標準の動物相が形成されたのである。

現代社会でいうグローバル化が物流と通信によって進んだなら、始新世のグローバル化は森林帯の連続性と陸橋によって進んだといえる。

転換点の重要性：海流が引いた「終わりの引き金」

約3,400万年前のE-O境界では、長く続いた温室世界が急速に終わった。この転換を理解する鍵の一つが海流再編であり、特に南極周辺の海峡開通と南極周回流（ACC）成立である。

南米と南極の分離、オーストラリアと南極の離隔が進むと、南極大陸の周囲を遮られず流れる海流が形成される。これにより低緯度の暖水が南極沿岸へ届きにくくなり、南極は熱的に孤立した。

重要なのは、海流そのものが寒気を作ったのではなく、「熱供給を止めた」点である。暖房を強めるのではなく、暖房の配管を切ったことに近い。この変化が積雪の夏季融解を抑え、氷床成長を可能にした。

一度氷床が成立すると、白い氷は太陽光を反射し、海面低下は海陸配置を変え、海洋循環も再編される。つまり海流変化は単独原因ではなく、地球システム全体を別状態へ押し込む「初期トリガー」として作用した。

ここで示される教訓は、巨大な変化はしばしば目立たない境界条件の変化から始まるという点である。CO2濃度だけでなく、海峡の幅、海流経路、季節積雪の残存率のような要素が臨界点を左右する。

「今の姿とは全く異なる、しかし生命に満ち溢れた別の均衡状態」

始新世世界は、現代人の感覚では異様に見える。極地に森林があり、ワニが高緯度に住み、南極に氷床がなく、熱帯と極地の温度差が小さい。しかしそれは混乱した地球ではなく、長期間持続した一つの安定状態だった。

この点は極めて重要である。地球には現在の寒冷・氷床型気候だけでなく、無氷床・高CO2・森林優勢型という別の均衡状態が存在しうる。しかも、その世界でも生物多様性は高く、生態系生産性も高かった。

つまり「生命に適した地球」は一種類ではない。現在の人類文明に都合のよい地球と、生物圏全体に生命が豊かな地球は、必ずしも一致しない。

始新世には広大な森林、豊富な昆虫相、多様な哺乳類、急速進化する海生哺乳類が存在した。生命は高温環境でも繁栄しうるが、その構成員と地理分布と進化方向が現代とは全く異なるのである。

ここから導かれるのは、地球環境変化を「生存か滅亡か」の二択で捉える誤りである。実際には、どの種が栄え、どの生態系が主流となり、誰にとって住みやすい世界かが変わる。

人類文明は海面、農業気候帯、淡水循環、沿岸都市、安定した季節性に依存して成立している。そのため、生命に満ちた温室地球であっても、人類社会にとって好都合とは限らない。

PETMからE-O境界までの時代は、温室効果ガス増加による生態系リセット、陸橋を介した生物グローバル化、海流再編による気候モード転換、そして現代とは異なる安定した生命世界の実在を示している。

この時代の本質は、「地球は変化に弱いのではなく、変化すると別の地球になる」という点にある。問題は生命の存続そのものではなく、その変化速度と、そこに依存する文明・社会・既存生態系が適応できるかどうかである。

総括

約5,600万年前から約3,400万年前にかけての地球は、現在とは根本的に異なる姿を持ちながら、長期にわたり安定して機能していた巨大な温室世界であった。この時代は、暁新世末のPETMに始まり、始新世最適期（EECO）という極端な高温安定期を経て、始新世末から漸新世初頭のE-O境界で寒冷化へ転じるという、劇的な地球システム転換の連続で構成される。単なる「昔は暑かった時代」として片づけるにはあまりにも内容が濃く、現代の気候変動、生態系再編、人類社会の将来を考える上でも、最重要級の比較対象となる時代である。

この時代の出発点として位置づけられるPETMは、地質記録に明瞭に残る急激な炭素循環異常である。大量のCO2やメタンなど軽い炭素が大気海洋系へ短期間に流入し、全球気温が急上昇し、深海水温も上昇し、海洋酸性化や低酸素化が進行した。陸上でも降水帯の移動、乾湿バランスの変化、植生交代、動物の分布変化が同時多発的に起こった。ここで注目すべきは、温暖化が単に平均気温を上げる現象ではなく、水循環・海洋化学・土壌・生態系ネットワークまで連鎖的に変える全地球的システム変動であった点である。

PETMはまた、生態系の「強制リセット」として理解できる。従来の環境条件に適応していた生物群集は急変する気候に対応できず、種の絶滅や縮小だけでなく、捕食・被食関係、送粉関係、土壌微生物との共生関係まで崩れた。つまり失われたのは個々の生物種だけではなく、生態系を成立させていた関係性の束そのものであった。しかし同時に、空いた生態的地位には新たな進化機会が生じる。危機と創造が同時進行するという地球史の基本原理が、PETMには鮮明に表れている。

PETM後、地球は短期ショックを経て、より長期的な高温平衡状態へ移行した。それが始新世最適期（EECO）である。この時代には大気中CO2濃度が高く、全球平均気温は現在より大幅に高かったと推定される。熱帯から極域への温度勾配は小さく、海面は高く、極域に恒久氷床は存在しなかった。地球は現在のような「寒冷な極地を持つ惑星」ではなく、「温暖な全地球型惑星」として機能していたのである。

その象徴的な現象が、北極圏や南極圏の森林化である。現在は氷雪とツンドラのイメージが強い高緯度地域に、当時は落葉広葉樹林、針葉樹林、湿地林が広がっていた。北極圏でワニ類やカメ類の痕跡が確認されることは、冬季も極端な凍結環境ではなかったことを示す。南極大陸にも森林・河川・湖沼環境が存在し、今日の氷床大陸とはまったく異なる景観が広がっていた。ここから分かるのは、現在の極地の姿が地球の標準状態ではなく、あくまで地球史の一局面にすぎないという事実である。

始新世の陸上世界は、全体として森林優勢の惑星だった。熱帯雨林、季節林、温帯林、湿地林など多様な森林帯が広がり、樹木を中心とした炭素固定システムが陸上生態系の基盤をなしていた。高CO2環境は植物生産性を高め、降水条件が整う地域では旺盛なバイオマス形成が進んだ。現在のように広大な寒冷草原や氷床、乾燥砂漠が卓越する地球とは、陸上被覆の基本構造そのものが異なっていたのである。

この森林世界は、動物進化にも決定的な影響を与えた。恐竜絶滅後に拡大した哺乳類は、この時代に現代型グループへの分化を加速させた。奇蹄目、偶蹄目、初期食肉類、霊長類など、今日の陸上哺乳類相を構成する主要系統の多くがこの時代に基礎を固めた。温暖で複雑な森林環境は、樹上生活、走行生活、雑食性、社会行動、高代謝など多様な適応戦略を可能にし、進化実験の場となった。

霊長類の起源と初期進化にとっても、この時代は決定的である。把握力の高い手足、前方視による立体視、柔軟な行動特性など、霊長類の基本形質は樹木に富む環境で有利だった。後にサル類、類人猿、人類へつながる系統の遠い出発点は、寒冷草原ではなく、始新世の森林世界に置かれている。人類史の根は、木の海の中にあったのである。

また、哺乳類の一部は海へ進出し、クジラ類へと進化した。陸上を歩いていた偶蹄類系の祖先が、沿岸生活、水中捕食、遊泳適応を経て、完全海生哺乳類へ変化した過程は進化史上の代表例である。温暖な浅海域と豊かな海洋生態系は、この大転換を支える舞台となった。陸から海への進出という大胆な適応も、この時代の豊かな環境多様性の中で可能になった。

始新世世界を特徴づけるもう一つの要素は、生物地理学的な接続性である。現在より温暖だった高緯度地域では、ベリング陸橋などを通じてアジアと北米の生物交流が活発化した。森林帯が高緯度まで連続していたことで、陸橋は寒冷障壁ではなく移動回廊として機能した。哺乳類や植物は大陸間を移動し、競争し、置換し、混ざり合った。この結果、現代型哺乳類の基本構成が世界規模で共有される「生物進化のグローバル・スタンダード」が形成されていった。

しかし、この温室世界は永遠には続かなかった。始新世後半から徐々に寒冷化が進み、約3,400万年前のE-O境界で地球は急激な転換点を迎える。大気中CO2濃度の低下に加え、南米と南極、オーストラリアと南極の分離進行により、南極周辺を巡る海流システムが整い、南極大陸が熱的に孤立した。暖流供給が弱まり、積雪が夏にも残るようになると、氷床形成が始まり、アルベド上昇によるさらなる寒冷化が進んだ。

この転換の本質は、地球システムが閾値を超えると、別の安定状態へ比較的急速に移行しうる点にある。始新世までの地球は無氷床・高温・森林優勢の安定状態にあり、E-O境界以後の地球は氷床保有・寒冷化傾向・温度勾配拡大型の新たな安定状態へ入った。現在の地球は後者の延長線上にある。つまり我々が当然視している極地氷床や大きな寒暖差を持つ地球は、約3,400万年前以降に成立した比較的新しいモードにすぎない。

この時代が現代へ与える最大の教訓は、「生命に満ちた地球」と「人類文明に都合のよい地球」は同義ではないという点である。始新世の地球は高温で海面も高く、極地に森林が広がる世界だったが、生物多様性は豊かで、生態系生産性も高かった。地球そのものは温暖化しても生命を維持できる。しかし、そのとき繁栄する生物群、成立する生態系、安定する海岸線、水資源、農業可能地域は現在とは大きく異なる。

人類文明は更新世以降の比較的安定した寒冷・氷床型気候の上に成立した。海面位置、季節性、河川流量、農耕適地、沿岸平野など、文明の基盤は現在の気候モードに依存している。したがって、地球が再び温室的方向へ大きく移行した場合、それは地球の終わりではなく、人類文明にとっての前提条件の変質を意味する。

総じて、約5,600万年前から約3,400万年前までの地球史は、炭素循環の乱れが気候を変え、気候変動が植生を変え、植生変化が動物進化と移動を促し、やがて海流再編とCO2低下が地球を別の状態へ押し移した時代であった。そこでは破壊と創造、危機と適応、偶然と必然が同時に進行していた。

この時代の本質を一言でいえば、地球は壊れるのではなく、条件が変われば別の地球になるということである。そしてその変化の中で、生命はしばしば繁栄し続ける。問題となるのは、どの生命が残るか、どの環境が失われるか、どの文明が適応できるかである。ゆえにこの温暖化と森林の時代は、過去の奇妙な世界ではなく、未来を考えるための最重要の鏡である。