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化石

他の使用については、見なさい 化石(区別).

化石 (から ラテン系 fossus、文字通り「掘られての上で」)維持された残物はまたはである 跡 リモートからの動物、植物および他の有機体の。 発見された未知化石、および配置の全体 fossiliferous (化石含んでいること) 石 形成 沈澱物 層(層)として知られている 化石の記録. 化石の調査 地質年代、いかにそれらが形作られ、か 発展 その間関係 イチイ (系統発生)科学の最も重要な機能のいくつかはのある 古生物学.

化石は最も頻繁に最小保持時間前に10,000年の任意日付によって普通、区別される。[1] それ故に、化石はのはじめに最も若いのから年齢で及ぶ 完新世 からの最も古いのへの新紀元 始生代 永劫複数 十億 歳。 ある特定の化石がある特定の石と関連付けられたこと観察 層 19世紀の地質タイムスケールを確認する導かれた早い地質学者。 開発の 放射に日付を記入すること 数を定める20世紀初頭の許可された地質学者の技術または 「絶対」年齢 様々な層およびそれにより含まれた化石の。

のように 現存する 有機体、化石はから大小の差がある 顕微鏡、単一の細菌の細胞のような [2] 1つ マイクロメートル 直径では、巨大へ、のような 恐竜 そして木長く、多くのトンを重量を量る多くのメートル。 化石は普通死んだ有機体、通常部分的にあったその部分の部分だけ維持する 鉱化される のような生命の間、 骨 そして歯の 脊椎動物、または chitinous 外骨格 の 無脊椎動物. 柔らかいティッシュの保存は化石の記録で絶妙に稀である。 化石はまた足跡のような有機体によって、置き去りになる印から生きている間、または成るかもしれない feces (coprolites) aの ハ虫類. これらのタイプの化石は呼ばれる 跡の化石 (または ichnofossils)、に対して ボディ化石. 最後に、 過去の生命 ことができなかったり見る検出することができるあるマーカーを残す 生化学的 信号; これらはとして知られている chemofossils または biomarkers.

目次

例外的なfossilizationの場所

例外的な保存の化石の場所は-時々維持された柔らかいティッシュを含んで-ように知られている Lagerstätten. これらの形成はの死体の埋葬に起因するかもしれない 無酸素症 従って最低の細菌が付いている環境、分解を遅らせる。 Lagerstättenのスパン 地質 からの時間 カンブリア への期間 現在. 世界的に、near-perfect fossilizationの最もよい例のいくつかはである カンブリア Maotianshanの頁岩 そして 市民の頁岩、 デヴォンシャー州 Hunsrückは候補になる、 ジュラ紀 Solnhofenの石灰岩および 炭素を含む Mazonの入り江 場所。

最も早いfossiliferous場所

地球で最も古い化石はである stromatolites 層に層からの造られる石から成っていること 沈殿物 そして沈殿剤。[3] 今稀な(しかし住んでいる) stromatolitesの調査に基づく(とりわけ、確か 青緑色の細菌)、化石のstromatolitic構造の成長はマットによって生物発生的にの仲介された 微生物 沈殿物のわなに掛ける事によって。 但し、 非生物性 ある特定の形成、より低いのからの中間への特にそれらの生物発生に関する十年長く、時々好戦的な科学的な討論をもたらすstromatolitic成長のためのメカニズムはまた知られている 始生代 永劫。

それは最も広くこと遅い始生代からのそして中間を通したstromatolites受け入れられる 原生代 永劫は大きいによって大抵形作られた コロニー の cyanobacteria (青緑色の「藻」として以前知られていて)、およびこと 酸素 彼等のの副産物 光合成 新陳代謝 大きい地球で最初に起因して バンドを付けられた鉄の形成 そして続いて酸化された地球の大気。

それが余分に稀であるのに、類似している微細構造 細胞 時々stromatolitesの内にある; しかしこれらはまた科学的な競合のもとである。 Gunflint Chert 豊富含んでいる microfossils 2.0の多様な借款団として広く受け入れられて bya 微生物.[4]

それに対して、西オーストラリアのbyaのWarrawoonaの3.4のグループからの推定の化石のcyanobacteriaの細胞は論争に非生物性プロセスが除外することができないのである。[5] cyanobacteriaとしてWarrawoonaの微細構造の確認は深く私達の理解にのいつ、どのように影響を与える 早い生命 多様化させる、重要な押すこと 発展 マイル標石は時間(参照)に促進する。 これらの最も古い化石の継続的だった調査は優先する補足に目盛りを付けるために 分子 phylogenetics モデル。

化石の記録の解釈の開発

また見なさい: 古生物学の歴史

記録される以来 歴史 始まり、おそらくの前に、人々は化石、部分をの見つけた 石 そして 鉱物 生物的有機体の残物を取り替えるか、または外的な形態を維持したかどれが。 地球の石の順序内の発生のこれらの化石および全体 層 化石の記録と言われる。

化石の記録は調査にの関連したデータの早いもとの1つだった 進化 そしてに関連しがあり続ける 地球の生命の歴史. 古生物学者 進化および方法点のプロセスを理解するために化石の記録を検査しなさい 種 展開した。

説明

様々な説明は化石がであるもの、そして見つけられたところであることを来たいかに説明するために歴史を通して置かれた。 これらの説明の多数はfolktalesか神話に頼った。 中国古代ほ乳類の化石の骨を含む Homo erectus 頻繁に誤解されたと「ドラゴン 骨」および薬およびaphrodisiacsとして使用されて。 西で山腹の化石化された海の創造物の最高の存在はの証拠として見られた 聖書の大洪水. 化石の科学的な眺めはルネサンスの間に現れ始めた。 例えば、 Leonardo Da Vinci 化石の起源のための説明として聖書の洪水の物語の使用を用いる気づかれた矛盾:

「大洪水が海からの3のそして400マイルの間隔のための貝を運んだら完全に一緒にの上で蓄積された他の色々で自然な目的と混合されたそれらを運ぼう; しかし私達がカキをすべて貝およびcuttlefishおよびall the他の貝を一緒にそして集まった一緒に、すべての一緒に死んだ見つけたまた見る海からのそのような間隔で均等にしなさい; そして孤独な貝は互いから離れて私達が海岸のそれらを毎日見るようにある。
そして私達はいくつかが一緒に結合される貝とまだ見られるかもしれない海によってそこに残っていたこと、そしてジブラルタルの海峡が通り過ぎたときにまだ住んでいたことを示している非常に大家族でカキを、一緒に見つける。 ParmaおよびPiacenzaの多数の貝の山および穴が付いている珊瑚にあるように見られた石へのまだ接着は… 「[6]

ウィリアムスミス(1769-1839年)、観察される英国運河エンジニアことを異なった年齢の石(に基づく 重ね合わせの法律)規則的で、決定可能な順序で互いが化石の維持された異なった集合によって、およびそれはこれらの集合成功した。 彼は遠い位置からの石が含んでいた化石に基づいていた関連できることを観察した。 彼はこれをfaunalの連続の原則と名づけた。

先行したスミス、 Charles Darwin、生物的進化に気づいていなくがあり、faunalの連続がなぜ起こったか知らなかった。 生物的進化はfaunalの連続がなぜあるか説明する: 異なった有機体が絶えている展開し、変わり、そして行くと同時に、化石を置き去りにする。 Faunalの連続は生物的進化が起こったことDarwinが引用した主な証拠の1つだった。

生物的説明

早く 博物学者 井戸は生きている種の導くことの類似そして相違を理解した Linnaeus 使用中の階層的な分類体系をまだ開発するため今日。 非常に希薄な化石の記録と最初に生きている有機体の生命の大きい木の階層構造をつないだ彼の同世代の人およびのはDarwinだった。 Darwinは雄弁に修正を用いる降下のプロセスを記述した、または有機体が自然な、変更の環境圧力に合わせる、またはそれらは死ぬという進化。

Charles Darwinが書いた時 自然な選択による種の起源、か生命の苦闘の支持された競争の保存、最も古い動物の化石はからのそれらだった カンブリアの期間、約540,000,000歳があるために今知られている。 より古い化石の不在は彼の理論の妥当性のための含意をDarwinを心配したが、彼はそれに注意するそのような化石が見つけられるという希望を表現した: 「世界の小さい部分だけ正確さと知られている」。 Darwinはまた多くのグループの突然の出現を熟考した(すなわち。 門)最も古い知られていたカンブリアのfossiliferous層で。[7]

それ以上の発見

Darwinの時間以来、化石の記録は現在の前の2.3そして3.5十億の間でに戻って年押された。[8] これらの先カンブリア時代の化石のほとんどは顕微鏡の細菌またはである microfossils. 但し、マクロスコピック化石は遅いのから今知られている 原生代. Ediacaranの生物相 (またVendianの生物相と呼ばれる) 575,000,000年前に一まとめにさかのぼることは早い多細胞の豊富に多様なアセンブリを構成する eukaryotes.

化石の記録およびfaunalの連続は科学の基礎をの形作る biostratigraphy または化石に基づいて石の年齢を定めてそれらは含んでいる。 最初の150年のための 地質学、biostratigraphyおよび重ね合わせは決定のための唯一の平均だった 相対的な年齢 石の。 地質年代のスケール 早い古生物学者によって定められるように石の層の相対的な年齢に基づいて成長した stratigraphers.

20世紀の初期以来、 絶対に日付を記入すること 方法、のような 放射に日付を記入すること (を含む カリウムかアルゴン, アルゴンかアルゴン, ウラン系列、 carbon-14の日付を記入すること)化石によって得られる相対的な年齢を確認し、多くの化石に絶対年齢を提供するのに使用されていた。 放射に日付を記入することはそれに最も早く知られている示した stromatolites 3.4十億歳にありなさい。 様々な日付を記入する方法はローカル地質学および文脈によってこれらからの結果に変動の間、今日使用され、使用され 方法に日付を記入すること、ほぼすべてはaに証拠を提供する 非常に古い地球、およそ4.6十億年。

現代眺め

「化石の記録環境条件および遺伝の潜在性が自然な選択に従って」。は相互に作用していたと同時に,000,000,000年に開いた生命の発展の叙事詩である[9] 地球の気候、構造地質学、大気、海洋および周期的な災害は合わせた、または子孫を残すことの有無にかかわらず死んだすべての有機体の第一次選択的な圧力を実施するか。 現代古生物学は進化生物学と細胞構造および機能が展開したときに先カンブリア時代の顕微鏡の生命を時間に当然後方にもたらす生命の木を開くことの学際的な仕事を共有するために結合した。 始生代の原生代およびより深い酒造機の地球の深い時間は顕微鏡の化石および微妙な化学信号によってだけ「詳述される」。[10] 分子生物学者は、phylogeneticsを使用して、蛋白質のアミノ酸またはヌクレオチド順序の有機体間の、限られた統計的な自信をもつ分類学そして発展の間隔を推論するために相同(すなわち、類似)を比較できる。 化石の調査は、一方では、ピンポイントを時もっととりわけ缶詰にし、どんな有機体の分岐がに生命の木に起こったか。 現代phylogeneticsおよび古生物学は地球の深い時間の間に科学の生命および進化の出現の悲観的な見方の説明でまだ一緒にはたらく。[11]

Niles Eldredge Phacopsのtrilobite属の調査はtrilobiteのアイレンズの整理への修正がの間に何百万の年に気まぐれに進んだこと仮説を支えた デヴォンシャー州.[12] EldredgeのPhacopsの化石の記録の解釈はレンズの余波が変わるが、ない急速に起こる発展プロセスは、化石化されたことだった。 これおよび他のデータは導いた スティーブンジェイGould そして Niles Eldredge 精液のペーパーを出版するため 強調された平衡 1971年に。

現代開発の例

現代古生物学的な進歩の例は適用のである シンクロトロン X線 断層法 早いカンブリアのbilaterianへの技術 萌芽期 microfossils最近新しい洞察力をもたらしてしまった metazoan 初期の進化。 断層レントゲン写真撮影の技術はfossilizationの限界で前に得難い三次元決断を提供する。 2つの解き難いbilaterians、卑劣のの化石 Markuelia そして推定、原始 protostome, Pseudooides、かいま見をで提供しなさい 細菌層 萌芽期の開発。 これらの543百万年古い胚はある面の出現をの支える 節足動物 開発は遅いので先により前に考えた 原生代. 維持された胚からの 中国 そして シベリア 急流を経た diagenetic 細胞構造を含む絶妙な保存に終るリン酸塩処理。 この研究は化石の記録によって符号化される知識が地球の生命の出現そして開発の別の方法で得難い情報をいかにの貢献し続けるか著しい例である。 例えば、研究は提案する Markuelia 最も近い類縁をpriapulidみみずに持ち、発展のブランチ命令に隣接してのある Priapulida, Nematoda そして Arthropoda.[13]

化石の珍事

Fossilizationは前生存事のほとんどの部品が次の死を比較的すぐに分解しがちであるので、特別に稀な発生である。 化石化されるべき有機体のために残物は普通覆われる必要がある 沈殿物 できるだけ早く。 例外がこれへあるどんなに、のような有機体が凍結するようになれば、 乾燥させる、またはで休むことを来る 無酸素症 (酸素-)環境を解放しなさい。 複数の異なったタイプの化石およびfossilizationプロセスがある。

結合された効果のための taphonomicプロセス そして簡単な数学チャンス、fossilizationは広まっていた、およびそれらがちである堅い長い間住んでいた身体部分、身体部分と有機体を支持し。 一方では、それは保存の相対的な珍事そして低い可能性のために小さいの化石を見つけることは非常に珍しく、静かにそして地質的にはかない有機体、bodied、地理的に制限し。

より大きい標本(macrofossils)顕微鏡の残物(が、より頻繁に観察され、掘られ、そして表示されるmicrofossils)実際に化石の記録でずっと共通がありなさい。

何人かのでたらめな監視者は珍事によっての混乱させられた 過渡的な種 化石の記録の中では。 この珍事のための慣習的な説明は与えられた Darwin、ことを「地質記録の極度な欠陥示した、多くのそのような化石は見つけられること」まずないそれになされる過渡的な種類の短い持続期間そして狭く地理的な範囲と結合されて。 簡単に言えば、条件がfossilization起こるかなり稀がありなさい; そしてある特定の有機体が化石を置き去りにすることはほぼ不可能である。 EldredgeおよびGouldは理論をの開発した 強調された平衡 stasisのパターンおよび化石の記録の突然の出現を説明する一部には。

タイプの保存

Permineralization

従ってPermineralizationは有機体(生命の間に液体かガスで満ちているスペース)内の空スペースとして埋葬の後に、なり地下水で鉱物豊富な地下水および鉱物の沈殿物で満ちられるように起こり、空スペースを占める。 このプロセスは植物の細胞の細胞壁内ののような非常に小さいスペースに、起こることができる。 小規模permineralizationは非常に詳しい化石を作り出すことができる。 起こるpermineralizationのために有機体は死またはすぐに最初の腐食プロセスの後で沈殿物によって覆われるようにすぐにならなければならない。 残物が覆われたとき腐る程度は化石のより遅い細部を定める。 ある化石は骨格残物か歯からだけ成っている; 他の化石は跡をの含んでいる 皮, 羽 また更に柔らかいティッシュ。 これは形態のである diagenesis.

鋳造物および型

場合によっては有機体の元の残物は完全に分解するか、または別の方法で破壊された。 残っているすべては石の有機体定形穴のとき、呼ばれる 外的な型. この穴が他の鉱物で後で満ちていれば、aである 鋳造物. 内部型 沈殿物か鉱物がbivalveまたはかたつむりの内部のような有機体の内部キャビティを、満たすとき形作られる。

取り替えおよび再結晶化

取り替え 貝、骨または他のティッシュが別の鉱物と取り替えられる時起こる。 元の貝の時としてミネラル取り替えは次第にそしてそのような良いスケールで微細構造の特徴が元の材料の総損失にもかかわらず維持されることそう行われる。 貝はあると言われる 再結晶させる 元の骨格鉱物がしかし別の結晶形にそれでもある時、からように aragonite に 方解石.

圧縮の化石

圧縮の化石、化石のシダのそれらのような、有機体のティッシュを構成する複雑な有機性分子の化学減少の結果はある。 この場合化石は地球化学的に変えられた状態の元の材料から、とはいえ成っている。 この化学変化は表現のである diagenesis.

Bioimmuration

Bioimmurationは別の有機体が一面にはえるか、または他では包含するタイプの骨組内の保存、それの後者、骨格有機体によってがか印象を維持するであり。[15] 通常それはsessile骨格有機体、他のsessile encrustersを覆っているbryozoanまたは基質に沿って育つカキのような、である。 時々有機体をあり、柔らかくbodiedが次に否定的な救助で一種の外的な型として維持されるbioimmured。 また有機体が上向きに育てる解決者を維持する生きている骨格有機体の上に骨組で解決する箱がある。 BioimmurationはOrdovicianからの化石の記録で知られている[16] 最近に。[17]

要約するためには、fossilizationプロセスはティッシュのそして異なった種類の条件の下の異なった種類のために別様に進む。

跡の化石

主要な記事: 跡の化石

跡の化石 trackways、隠れ穴の残物はある、 bioerosion, 卵 そして印象の卵の殼、巣、droppingsおよび他のタイプ。 呼ばれる化石化されたdroppings coprolites、従って動物の供給の行動に洞察力を与え大きい重要性をもつことができる。

Microfossils

主要な記事: Micropaleontology

「Microfossil」はサイズが化石が肉眼によって分析することができるレベルかそれ以下でちょうどある化石化された植物および動物に適用される説明的な言葉である。 「マイクロ」間の一般に応用カットオフポイント 「マクロ」化石 これがおおよそガイドだけであるが、1つのmmはある。 Microfossilsは彼ら自身の完全で(か近完全な)有機体であるかもしれない(海洋のplanktersのような foraminifera そして coccolithophores)または各部分(小さい歯のようなまたは 胞子)より大きい動物か植物の。 Microfossilsは貯蔵所として重大な重要性をのもつ paleoclimate 情報は、また一般的であり biostratigraphers 石の単位の相関関係で助けるため。

樹脂の化石

化石の樹脂(通俗の言葉で呼ばれる こはく色)自然のある ポリマー 多くのタイプの層で世界中で見つけられる、 北極. 最も古い化石の樹脂はに日付を記入する 三畳紀、しかしへのほとんどの日付 第三. ある特定の植物による樹脂の排泄物は発展であると考えられる 適応 昆虫からの保護のためおよび損傷の要素によって引き起こされる傷を密封するため。 化石の樹脂は頻繁に粘着性がある樹脂によって捕獲された包含と呼ばれる他の化石を含んでいる。 これらは細菌、菌類、他の植物および動物を含んでいる。 動物の包含は通常小さい 無脊椎動物、主に 節足動物 昆虫のようなおよびくもおよび非常に稀にaだけ 脊椎動物 小さいトカゲのような。 包含の保存は小さい片を含んで絶妙、のである場合もある DNA.

Pseudofossils

Pseudofossils 生物的プロセスよりもむしろ自然発生する地質プロセスによって作り出される石の視覚パターンはある。 それらは実質の化石と容易に誤解することができる。 あるpseudofossils、のような 樹枝状結晶、鉱物の濾過によっていっぱいにされて得る石の自然発生する割れ目によって形作られる。 他のタイプのpseudofossilsは腎臓の鉱石(鉄鋼の丸型)である コケ瑪瑙、コケまたは植物の葉のように見える。 Concretions、ある沈澱物の層で見つけられた球形かovoid定形小節は一度あると考えられた 恐竜 卵は頻繁に化石と、また誤解され。

生きている化石

主要な記事: 生きている化石

生きている化石 あらゆる生活に使用する非公式の言葉はある 種 密接に化石から知られている種に類似しているかどれが -- すなわち、それは古代化石が生命に「」。来たようにある

これはまたは(a)種である場合もある 分類群 生きている代表までの化石からだけ知られていて分裂finnedのような、発見された coelacanth、原始 monoplacophoran 軟体動物、および 中国のmaidenhair のような近親者無しの木、か(b)単一の生きている種、 新しいCaledonian Kagu、または Sunbittern、または(c)他の近親者無しの近関係した種の小さいグループ、primoidial酸素作成のような stromatolite、はっきりしない lampshell Lingula、多くのchambered真珠のよう オウムガイ、rootless シダを払いなさい、装甲 U字形カニおよび恐竜のように tuatara それは大きい化石の記録の広まったグループの唯一生存者であり。

また見なさい

参照

  1. ^ 古生物学についてのよくでる質問。 サンディエゴの自然史博物館
  2. ^ {{ジャーナルを引用しなさい | 最後= Westall | 最初に=フランシス | 共著者= 等。 | タイトル=早くBarbertonのgreenstoneベルト、南アフリカ共和国からの熱水影響を及ぼされた沈殿物の始生代の化石の細菌そしてbiofilms | ジャーナル=先カンブリア時代の研究 | 容積= 106 | 問題= 1-2 | ページ= 93-116 | URL = http://ieg.or.kr:8080/abstractII/E0210601006.html
  3. ^ Stromatolitesの最も古い化石. 取り出される 2007-03-04.
  4. ^ Knoll、A。 H.、Barghorn、E.S、Awramik、S.M。 (1978). Aphebian Gunflintからの新しい有機体は形成にアイロンをかける。 古生物学(52)のジャーナル、1074-1082年。
  5. ^ Lowe、D。 R. (1994). 記述されていたstromatolites古くより3.2 GaののAbiologicalの起源。 地質学、22、387-390
  6. ^ da Vinci、Leonardo. Leonardo Da Vinciのノート. オックスフォード: オックスフォード大学の出版物、28-29。 ISBN 0-19-283897-0. 
  7. ^ Darwin、種の起源のC (1859年)。 第10章: 地質記録の欠陥。
  8. ^ 生命のSchopf JWの(1999年の)揺りかご: 地球で最も早い化石の発見、プリンストン大学の出版物、プリンストン、NJ。
  9. ^ 事実上の化石博物館-地質年代および進化を渡る化石. 取り出される 2007-03-04.
  10. ^ Knoll、A、(若い惑星の2003年の)生命。 (プリンストン大学の出版物、プリンストン、NJ)
  11. ^ ポールCRCおよびDonovan SK、(1998年)化石の記録の完全性の概観。 化石の記録(ポールCRCおよびDonovan SK ED)の適切さ。 111-131 (ジョンワイリー、ニューヨーク)。
  12. ^ Fortey R、Trilobite!: 進化への目撃者。 アルフレッドA。 Knopf、ニューヨーク2000年。
  13. ^ Donoghue、PCJ、Bengtson、S、東、X、Gostling NJ、Huldtgren、T、Cunningham、JA、Yin、C、ユェ、Z、ポン、FおよびStampanoniのMの(化石の胚の2006年の)シンクロトロンのX線の断層法顕微鏡検査。 性質442、680-683
  14. ^ OrdovicianのbryozoansのPalmer、TJおよびウイルソン、MAの(1988年の)寄生およびpseudoboringsの起源。 古生物学31,939-949
  15. ^ テイラー、PD。 (1990年) bioimmurationによる柔らかくbodied、他の有機体の保存: 検討。 古生物学33,1-17
  16. ^ ウイルソン、MA、Palmer、TJおよびテイラーのepibiontのbioimmurationによる柔らかいbodied化石のPDの(1994年の)最も早い保存: ケンタッキーの上部のOrdovician。 Lethaia 27、269-270
  17. ^ テイラー、PD。 (1990年) bioimmurationによる柔らかくbodied、他の有機体の保存: 検討。 古生物学33,1-17

外部リンク

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