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ワイオミング古生物学派遣#3:化石とデートする方法

野外シーズンの初日は晴れて明るく、すでに強い太陽がビッグホーン山脈の最高峰であるクラウドピークの後ろから滑り落ちています。 ここの盆地ではすでに午前6時に暖かく、テントの内部は日の出から1時間以内に耐えられないほど暑くなるので、立ち上がってコーヒーを入れ、サンドイッチを詰め、水入れを入れて飛び込む理由があります私たちが収集しようとしている最初のサイトへのドライブのためのディノ。 途中で一時停止して、4番目のチームメンバーであるエリザベスデニス(ペンシルベニア州立大学の大学院生)を迎えに行きます。

私たちが向かう植物化石サイトは、私のフィールド番号SW1010のみが指定されており、昨年のフィールドシーズンの終わり近くにエキサイティングな発見でした。 最初は郡の砂利道、次にアルファルファとサトウダイコンの畑の間を走る未舗装の道、そして灌漑用水路に沿って厚板の橋を渡り、最終的に漠然とした2本の道を見つけます。よもぎととげのある梨は、急斜面の悪地に向かっています。 野外シーズンの最初の1時間で泥で立ち往生します。 最初に立ち往生すると、乗組員の間で多少の笑いが発生しますが、タイヤを掘り返して再び進むためのほんの数分の作業であることが判明したとき、私は少し敬意を取り戻します。

現場に到着すると、よもぎが敷き詰められ、赤、オレンジ、紫の帯で縞模様になった険しい荒地の斜面に囲まれた狭い谷を見上げます。 巨大なケーキの層であるかのように私たちの目を追うことができるこれらの明るい縞は、古代のflood濫原堆積物であり、その色は、PETM中の風化によって堆積物が化学的に変化した鉄の酸化を反映しています。 彼らは化石土壌の地平線であり、彼らは美しいです! 対照的に、化石植物の場所は広くて平らな層ではなく、明るい色ではありません。 厚さ約10フィート、幅100フィートの泥岩の茶色がかった灰色の堆積物です。 明るい色の化石土壌層は、同じ丘の中腹にその上と下にあります。

植物の化石を含む岩は美しくないかもしれませんが、鈍い色は植物の化石の保存の秘密です。これは、この岩のレンズが酸化されなかったことを示します。それは、水中に堆積した堆積物でできているためです大気からの酸素が到達できなかった放棄された河川。 以前の河道で形成されたという事実は、これらの植物化石を含む岩が断面でレンズ形状を持っている理由も説明します-河道は中央が深く、縁が浅い。

私がここで見つけた化石の葉は、私の偏見に偏りがあり、静脈構造の微視的詳細を記録する複雑な痕跡があります。 一部の標本は詳細に保存されているため、手のレンズで細い毛の痕跡や、小さなa色の塊の黄赤色のきらめきを見ることができます。湾に見られるような葉の中の油で満たされた細胞の残骸です。スープを作るのによく使われる葉。 化石の葉のオレンジと赤の色合いは、昔の秋の本来の特徴ではありません。 それらは、葉の腐敗によって生じる化学反応中の鉄の堆積から生じます。 また、古代の淡水カタツムリと甲殻類の殻のカビや魚の鱗の時折の痕跡も見つかります。これらはすべて、これらの岩が小さな川の流路が閉じたときに形成された静かな池の底に堆積したという考えと一致していますPETM中。

化石について話す際に出てくるよくある質問の1つは、「それらが何歳なのかをどうやって知るのですか?」です。この質問は、私たちにとって非常に重要です。 答えにはいくつかの部分があります。 最も直接的な答えは、ジョンズホプキンス大学の私の同僚であるケン・ローズがここで長年化石哺乳類を収集しているため、SW1010の周りの岩石がPETMの間に堆積したことを知っているということです。 ケンがこの地域で発見した種の多くは、PETMの期間中にのみ発生し、その前後には発生しません。 岩石の年代を決定するこのアプローチは、生層序学と呼ばれます。

Macginitieaの葉とPopulusの葉。 化石は新しい始新世初期の化石植物サイトからのものです。 (スコットウィング) ワイオミング州のale新世-始新世熱極大期の化石ヤシ葉の一部。 (スコットウィング) フィールドシーズン初のパンクタイヤ。 幸いなことに、2トラックのレベルパッチで発生しました。 パンクしたタイヤはわずか15分の遅れをもたらしました。 (スコットウィング)

もちろん、生層序学は別の疑問を提起します。これらの種がPETMの間だけ生きていたことをどうやって知るのでしょうか? そのために、PETMの特徴的な化学的特徴に目を向けます。イベント中に、炭素の同位体の比率にグローバルなシフトがありました。 炭素のより軽い形である炭素12は、より重い形である炭素13に比べてはるかに豊富になりました。このシフトは、「炭素同位体エクスカーション」と呼ばれ、深海の堆積物から川の堆積した岩に至るまで見られますビッグホーン盆地。 このPETMの化学マーカーは、ビッグホーン盆地のいくつかの場所で哺乳類の化石を含む岩石で発見されており、炭素同位体のエクスカーションの前後に岩石に発生しない種の明確なセットに常に関連付けられています。

それでも、PETM化石の正確な年齢をどのように知るかについての質問には答えていません。 その情報については、放射性年代測定に適した火山性結晶を含む岩石の近くで炭素同位体の偏位が発見された世界の他の場所で作業する必要があります。 ここで、科学者はついに、火山結晶中の放射性物質の「親」と「娘」の同位体の比率を測定できます。 親同位体の半減期を知って、彼らは何百万年前に結晶が形成されたかを計算できます。 ビッグホーン盆地の荒れ地をさまようことから、5600万年前(与えられるか数十万年かかる)の化石を収集していることを知るまで、それは長いですが論理的なプロセスです。 ほとんどの場合、私たちはフィールドにいる間はそれについて考えません!

最初の日は最初の日の興奮から始まりますが、すぐに収集を開始することはできません。 まず、昨年私たちがさらした表面の岩が冬の雨でできた泥を取り除く必要があります。 それは激しい、ピックアンドシャベルの仕事であり、私たちはそれをやや不安定にバッドランドビュートの急な側面に腰掛けながら行います。 しかし、それは美しい朝であり、1時間かそこら後に、露頭から硬くて新鮮な岩のブロックを引き出し始めることができます。 各岩は化石を見つけるチャンスです! 私たちはそれらを1つずつ拾い上げ、レンガハンマーのノミの端でそれらを叩き、葉が蓄積した古代の寝具の平面に沿って分裂することを望みます。 時にはブロックは協力することもあれば、協力しないこともありますが、化石の報酬は午前中から午後までずっと着実に流れます。 斜面に切り込んだ棚には、かなりの数の標本(20〜30個)が蓄積されています。 そしてその日の興奮の中で、私たちは昼食を食べるのを忘れました!

午後の2時か3時までに、私たちは皆、少し気づきます。気温が90年代の高さで、空気が非常に乾燥しており、5, 000フィートで私たちが以前より少し薄くなっていることを考えると、驚くほどではありません。 、PB&Jサンドイッチはまだパックに入っています。 サラ、パム、リズは明らかにまだ仕事をしているトルーパーですが、私たちは皆、素早い昼休みが必要です。 サンドイッチをボルトで固定した後、仕事に戻り、熱が弱まる中で、一日の終わりについて考え始めます。 私たちはすべての発見物をラップして、バックパック、ディノの裏、キャンプに戻るようにそれらを壊れることなく取得する必要があります。

これはその日の最も退屈な部分から始まります。 私たちが収集する各標本には、地域番号と、それが何個入っているかを示す標識を付ける必要があります(すべての岩石が望みどおりに壊れるわけではありません!)。 Sharpieペンで印を付けた後、化石で岩を工業用トイレットペーパーで包みます。 最高のブランドはミシン目のないもので、私たちはよく使うので巨大なロールで購入します! 捻asした足首をエース包帯で包むようなもので、ラップするときに少し圧力をかけます。 これにより、岩と化石が一緒に保持され、繊細な表面が他の岩によって削られたり打ちつけられたりするのを防ぎます。 マスキングテープを使用してパッケージを閉じ、スミソニアンの自然史博物館に戻ったときにパッケージを並べ替えられるように、外側にサイト番号を再度マークします。 ガリに出会い、よもぎをキャンプに戻す頃には、午後7時近くになり、光が再び金色になります。 夕食は調理されたまま、料理は行われますが、長く満足のいく一日でした。

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スコット・ウィングは、スミソニアン研究所の古生物学部の研究科学者および学芸員です。

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