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メッセルピット内の進化の秘密

中央ドイツのダルムシュタット市から約20分の森の真ん中に、幅0.5マイルの廃止されたストリップ鉱山があります。 今日、底が汚れた茂みで覆われており、そこでは土の道が明るい緑の藻で満たされた雨水池を通り過ぎます。 森に囲まれた200フィートの深さのガウジ、メッセルピットは一見保存する価値がなく、訪れることを気にしませんが、1995年以来、一連の不幸な出来事のおかげでユネスコの世界遺産に登録されています約4800万年前。

科学者に始新世として知られている期間、世界は当時とはまったく異なる場所でした。 大気中の二酸化炭素のレベルは今日よりも高く(少なくとも当分の間)、気温が上昇する温室効果を生み出しました。 北極圏では、巨大なワニがシダの間の暖かい水の中を泳ぎました。 南極大陸は熱帯雨林で覆われています。 インドはまだヒマラ​​ヤを形成するアジアとの衝突コースにあったが、大陸の形状はほとんど認識できるだろう。 海面は今日よりも約150フィート高いため、ヨーロッパは大部分が連続した陸地ではなく、広大な群島でした。

現在、目立って滑らかなコンクリートとガラスの新しいメッセルピットビジターセンター(仮想ボアホールを遡る時間を含む)で占められているスポットは、始新世のピーク時の約2マイルの深い湖の近くにありました。 。 湖は数え切れないほどの動物の死のtrapになり、数百万年にわたる植物や鉱物の堆積物の蓄積と地球化学が相まって、沈んだ死体の特徴を驚くほど保持していました。

何百万年もの収穫量を超える大きな圧力の下で埋められ、圧搾された動植物材料の腐敗は、化石燃料、この例では主にオイルシェール、つまりオイルを含浸させた柔らかい灰色の石の層です。 これらの鉱床は、1800年代後半から1970年代にかけて採掘者を引き付けました。そのとき、露天掘り鉱山は閉鎖され、燃料ではなく化石を採掘することに熱心な少数の人々以外は忘れられました。

約4800万年前、メッセルピットは深い湖の場所でした。 時間が経つにつれて、粘土と死んだ藻の層が本のページの間に押し込まれた花のような標本を保存しました。 (ベルトホールド・シュタインヒルバー) これらは、交尾中に有毒になりそうなカメです。 (ジョナサンブレア/コービス) クワガタムシはその色を誇示します。 (ベルトホールド・シュタインヒルバー) 研究者は、現代のテリアほどの大きさの原始馬( ユーロヒップス )の化石を調べます。 (ベルトホールド・シュタインヒルバー) ハチドリほど大きく成長したアリであるTitanomyrma giganteumの化石に取り組んでいる研究者。 (ベルトホールド・シュタインヒルバー) 約2インチのゴキブリ( Blattodea )の化石。 (ベルトホールド・シュタインヒルバー) 先史時代のワニの化石。 同様の標本が1875年に鉱夫によって発見されました。(Berthold Steinhilber)

驚くべき発見の言葉が急速に広がりました。 そして、地方政府が地面の巨大な穴をゴミ捨て場に変えることを検討したときのおそらく市民の近視眼の理解できることを除いて-1992年に広まった古生物学者などが20年にわたって鋭く反対した提案-その種の最大の化石の旅。 「脊椎動物の古生物学の誰もがメッセルを知っています」とジョンズ・ホプキンス大学の古生物学者ケン・ローズは言います。 「世界には比較できる場所は本当にありません。 その期間から私たちが知っていることの多くはそこからです。」

始新世は、5600万年から3400万年前まで、地球上の生命の歴史における重要な転換点でした。それは、私たち自身が相当な負債を負っている時期です。恐竜の絶滅によってニッチが空になりました。 メッセルピットでは、多くの哺乳類の骨格が無傷で保存されており、多くの場合、周囲の岩にまだ毛皮や肉の輪郭が見えています。 原始的なオポッサム、フォックステリアほどの大きさの馬、アリクイ、8匹のコウモリ、人類の家系図の初期の枝になりうるキツネザルのような霊長類。

古生物学者は多くの場合、訪問者が自分の発掘地を歩き回る見通しに眉をひそめますが、フランクフルトのゼンケンベルグ研究所が運営するメッセルピットは、ガイド付きツアーのために一般公開されています。 ある秋の日、地質学者のマリー・ルイーズ・フライに続き、2010年にオープンした650万ドルのビジターセンターからピットの底まで行きます。 彼女は舗装された道から私を、最近閉鎖された発掘のなだらかな斜面へと導きます。 ブーツの下で乾いたオイルシェールクランチのフレーク。 鋭い角は、古生物学者がチェーンソーで頁岩の層を切り裂き、隠された化石を探すために慎重にそれらを引き離す前に大きなブロックを取り除く場所を明らかにします。

発掘の端は燃やされた本のページに似ています。 今日でも、オイルシェールの大部分は水です。 乾くと、フライはドイツ語で、オイルシェールはフィロ生地のように薄片状になり、最終的には粉塵になると説明しています。 以前の場所を想像しようとしていますが、4800万年前の寒い秋の空気、曲がりくねった葉、近くの砂利工場の機械の揺れは、私をジャングルに入れてくれませんでした。

疑わしい丸い小石に気づき、それを拾います。 それはプラリネの大きさです。 「 コプロリスダス・イストアイン 」フレイは明るく私に言います。古生物学者は古化石化した糞の塊を「コプロライト」と言います。 これはおそらく非常に大きな魚によって生産されたと彼女は言います。「彼らが食べたものを調べることで、あなたはまだ彼らが何を食べたのかを知ることができます。」

約5, 000万年前のある時点で、地下水は溶融岩の鉱脈と接触しました。 高圧蒸気が噴出し、側面が急なクレーターを形成しました。 水が染み込むと、それはスープボウルよりもグラスのような形をした湖を作りました。 落ちた動物はすぐに底に沈みました。

それでも、それだけでは、なぜ鳥、コウモリ、昆虫などの陸生哺乳類がここで死んだのかを説明していません。 1つの理論は、二酸化炭素が湖底の深いところから定期的に泡立ち、海岸近くの動物を窒息させるというものです。 別の可能性は、夏の藻のブルームの一部が有毒で、喉の渇きを消すために間違った時間と場所を選んだ動物を中毒したことです。 または、おそらくより小さな動物が近くで死亡し、小さな洪水や急流で洗い流されました。

湖は非常に深く、底部近くで酸素が循環しなかったため、死んだ動物や死にかけている動物を食べるための底部給餌機がありませんでした。 湖の表面に浮かぶ藻が年々咲き、死んでいったため、細かい粘土と死んだ微生物の層が底に漂いました。 各層は髪の毛のように太かった。 1インチの泥を作るのに250年かかりました。 何百万年もの間、植物や動物は本のページの間に押し込まれた花のように保存され、藻やその他の有機物はオイルシェールに変わりました。

古生物学者がメッセルピットで回収した数千の化石の中には、45種類近くの哺乳類種を表す標本があります。 それらの発見は、温血生物がどのように進化したかを理解するために重要です。 哺乳類と恐竜は約2億年前にほぼ同時に出現しました。 しかし、恐竜は環境に非常に適しているため、競合他社を圧倒しました。 ほ乳類は縁に住んでいて、ほとんどが暗闇に隠れて昆虫を食べて生計を立てている小さな生き物です。 「彼らは邪魔にならないようにしただけです」と、センケンバーグ研究所古生物学者のトーマス・レーマンは言います。 そして、それは1億5000万年近く続いた。

それから一瞬にして、6600万年前に小惑星または彗星が地球に衝突し、気候を劇的に変化させ、最終的に巨大な爬虫類を一掃したときに、すべてが変化しました。 メッセルピットの化石の中で見つかった種の多様性は、哺乳類が彼らが見つけることができるすべての空の生態学的な隅々を埋めるために急いだことを明らかにしています。 「彼らは、飛行、ジャンプ、ランニング、木に住む、蟻を食べることなど、すべてを本当に試しました」とレーマンは言います。 「進化の観点から見ると、メッセルは生命が私たちに与えたかもしれないものを見るための素晴らしい研究所です。」

あるかもしれないが、多くの場合はそうではなかった。 メッセルの最も魅力的な標本は、生き生きとした親familiarを持たない種かもしれません。 ビジターセンターでは、数週間前に出土した化石からオイルシェールの層をきれいにする歯ブラシ、歯科用ピック、メスで武装した保護者が子供たちを見て回っています。 私には、 Ailuravus macrurusの骨格は巨大なリスの骨格のように見えます。 ふさふさした尾を含め、長さは3フィートです。 rib骨の近くでは、黒い染みが化石化した消化管をトレースしています。 その尾にもかかわらず、 Ailuravusはリスの祖先ではありません。 それは進化の行き止まりです。 Ailuravusとその親族はすべて、3700万年以上前に亡くなりました。 どうして? たぶん、彼らは気候変動の犠牲になったり、より良く適応した競争相手になったり、食料源がなくなったり、運が悪かったりしました。

Ailuravusの現代のリスとの類似性は、進化の収束の一例です。 十分な時間があれば、適応により、ほぼ同一の解決策(たとえば、ふさふさした尾、またはカンガルーのような強力な後肢)が異なる種に出現する可能性があります。 「同じレゴを使用して異なるフォームを作成するようなものです」とレーマンは言います。

そして、メッセルピットにはたくさんのフォームがあります。 絶妙に保存された化石は、哺乳動物が摂食、移動、さらには繁殖のために採用した適応戦略(一部は成功したもの、その他は成功しなかったもの)に関する前例のない洞察を古生物学者に提供しました。 たとえば、化石化した葉やブドウの種である先史時代の小さな馬の胃の中身は、動物が牧草ではなくブラウザであり、林床で見つけたものを食べていることを示しています。 古生物学者はまた、妊娠した牝馬の化石化された8つの標本を発見しました。 この発見は、少数の子孫の生存を保証するための共同のケアが最善の方法であるため、初期の馬はすでに群れ行動を採用していたことを示唆しています。

このような発見は、4800万年前の生態系を含むタイムカプセルよりも、その場所を墓地のように感じさせない。 「これは古生物学だけでなく、生物学でもあります」と、センケンベルク研究所で働いており、メッセルの最も顕著な発見の発掘を手伝った引退した古生物学者であるイェンス・ローレンツ・フランゼンは言います。 「その時代の生きた世界を再構築できます。」

メッセルピット内の進化の秘密