メッセル坑は、 ドイツ 中部ヘッセン州にある 化石の 保存地域であり、始新 世 (約4700万年前[ 1 ] )の年代が推定されています。化石を含む岩石単位はメッセル層 と呼ばれる地層 で、その地理的範囲はメッセル坑に限定されています。メッセル層は、結晶質のバリスカン基盤 岩 とそのペルム 紀の被覆岩(ロートリーゲント )、および基盤岩由来の始新世の火山角礫岩を不整合に覆っています。この層は主に 湖成の 薄板状瀝青質頁岩(「オイルシェール」)で構成されており、特に植物、節足動物、脊椎動物(例: ダーウィニウス・マシラエ ) の化石が非常に良好な状態で含まれていることで知られています
メッセル・ピット メッセル採石場(ドイツ語:Grube Messel )は、ドイツのフランクフルト・アム・ マインの南東約35kmにあるメッセル 村(ヘッセン州ダルムシュタット=ディーブルク郡)近くにある、現在は使われていない 採石場である。 瀝青質頁岩が採掘されていた。 始新世 中期のメッセル層の化石 が豊富に存在し、地質学的にも科学的にも重要な場所である。[ 2 ] 1400種 を超える植物、菌類、動物がこの場所で記録されている。[ 3 ] 埋め立て地になる寸前だったが、地元の強い反対により最終的に計画は中止され、メッセル採石場は1995年12月9日にユネスコの世界遺産 に登録された。哺乳類や鳥類の初期の進化に関する重要な科学的発見がメッセル採石場で今もなされており、観光地としても人気が高まっている。[ 2 ]
歴史 坑道の中央付近にあるメッセルオイルシェールの露頭 褐炭 、そして後にオイルシェールの 採掘は1859年から活発に行われました。この採掘場は1900年頃に化石の豊富さで知られるようになりましたが、本格的な科学的発掘は1970年代に入ってから始まりました。 石油価格の下落 により採掘が採算が取れなくなったためです。商業的なオイルシェール採掘は1971年に停止し、採掘場に建設されたセメント工場も翌年に倒産しました。この土地は埋立地 として利用される予定でしたが、計画は頓挫し、ヘッセン州は 1991年に科学的アクセスを確保するためにこの土地を買収しました。採掘が終了してから1974年までの間、州が廃棄物処理場の整備を開始するまでの間、アマチュア収集家による化石収集が許可されました。アマチュア収集家たちは、小さな化石の細部まで保存できる「転写技術」を開発し、この手法は今日でも化石の保存に用いられています。 [ 4 ]
この遺跡から発見された化石の多くはアマチュア収集家が収集したものであり、1996年には、個人所有のコレクションを公的所有に戻して科学研究に利用できるようにする目的で、以前に収集された化石に対する恩赦が実施された。
堆積特性 挿入図は、ドイツ南西部フランクフルト近郊のメッセルの町と化石の産地を示しています。拡大図は、メッセルオイルシェール発掘地域におけるメッセル霊長類1~7(表1)の位置を示しています メッセル採掘場の現在の地表は、地元の土地よりおよそ 60 メートル (200 フィート) 下にあり、面積は約 0.7 平方キロメートル (0.27 平方マイル) です。オイルシェール層は、もともと 190 メートル (620 フィート) の深さまで広がっていました。[ 5 ]メッセル 鉱床が形成された始新世 の 4700 万年前、この地域は現在よりも 10度南に ありました。この時代は前期始新世の気候最適期に非常に近く、この地域の気候と生態系は非常に異なり、年間平均気温が 22 °C で、驚くほど多様な生物を支えた緑豊かな亜熱帯林に囲まれた大きな一連のマール湖が特徴でした。 [ 6 ] メッセル湖床は、近くの川や小川からの排水の中心地であったと考えられます。
毛皮の輪郭がわかる原始的哺乳類コピドドン の化石 化石を含む地層の下にある玄武岩片の年代測定に基づくと、このピット堆積物は、約4700万年前の古第三紀 の始新世に形成された。 [ 7 ] 湖底の泥と枯れた植物がゆっくりと無酸素状態で堆積して形成されたオイルシェールが、この場所の主な岩石である。その堆積物は下方に13メートル(43フィート)まで広がり、より古い 砂岩の 基盤の上に横たわっている。シェール内の化石は、湖のユニークな堆積特性により、驚くほどの透明度と保存状態を示しており、メッセル・ピットはコンセルヴァート・ラーガーシュテッテ を構成している。湖の上部の地層は、間違いなくさまざまな生物を支えていたが、底部は流れによってほとんど撹乱されず、非常に無酸素状態の環境を生み出していた。そのため、多くの表層および底層の動物種がこのニッチに生息することができず、生物攪乱は最小限に抑えられていた。季節変動による湖水の層の反転により、表層付近の酸素濃度が低下し、水生生物の周期的な「死滅」が引き起こされました。堆積速度が年間0.1mm(0.0039インチ)と比較的低かったことと相まって、動植物の保全に最適な環境が整えられました。
火山ガスの放出 メッセル・ピット周辺地域は、始新世において地質学的および地質学的に活発であったと考えられています。一部の科学者、特にイェンス・フランゼンは、1986年にカメルーンの ニオス湖 で発生した火山ガス 放出に類似した事象が、この湖における非水生生物の死滅と保全の原因である可能性があると仮説を立てています。[ 8 ] 定期的な地下構造の変化により、高濃度の有毒ガス(二酸化炭素や硫化水素など)が湖とその周辺の生態系に放出され、感受性の高い生物が死滅した可能性があります。これらの放出により、湖面付近では鳥類やコウモリが湖に落ちた可能性があり、湖岸付近では陸生生物が圧倒された可能性があります。
他の科学者、特にヴィグハルト・フォン・ケーニヒスヴァルトは、シアノバクテリアの大量発生がメッセルの豊かな動物相の集合体である可能性があり、シアノバクテリアの毒素に汚染された水を飲んだ動物が死んだのではないかという仮説を立てた。[ 9 ] この仮説は、メッセルで妊娠または交尾中の動物が出現したことから支持されており、これは死の季節を反映していると考えられている。
他の研究者たちは、偶発的な死という帰無仮説を検証した。特に、クリスター・T・スミスらは、メッセルにおけるコウモリの化石の年間数が、現代のプールで溺死するコウモリの数に匹敵することを発見した。[ 10 ] つまり、メッセルにおけるコウモリの死亡率は実際には高くなく、上記の「大量死亡」仮説を支持するものではない。
死因に関わらず、メッセル湖の化石の保存状態(例えば、ほとんどが完全な骨格であること)は、湖が非常に深かったことを示しています。湖に落ちた動物は、腐肉食動物のいない酸素の乏しい水域へと流れ落ち、そこで幾重にも重なる泥の層に覆われ、後に石化しました。こうして、並外れた質、量、完全性、そして多様性を備えた化石の集合体が形成されたのです。
アクセス 坑道からの展示品は、メッセルの 町[ 11 ] 、メッセルの化石博物館[ 12 ] 、ダルムシュタット のヘッセン州立博物館 (メッセルから5km)[ 13 ] 、そしてフランクフルト・アム・マイン のゼンケンベルク博物館 (メッセルから約30km)[ 14 ] で見ることができます。一般の訪問者は坑道の近くに車を停め、約300m歩くと坑道を見下ろす展望台に到着します。坑道への入場は、特別に企画されたツアーに参加した場合のみ可能です
化石 大きなナイフで頁岩を割って化石を露出させる メッセル・ピットは、これまでに発見されたガイゼルタールの 動植物の証拠の中で最も保存状態の良いものであり、1400種以上の分類群が確認されています。 [ 3 ] 他の遺跡の多くは部分的な骨格 が発見されるだけでも幸運ですが、メッセルは構造的な完全性が非常によく保存されており、一部の種の毛皮、羽毛、そして「皮膚の影」まで保存されています。この異例の保存状態は、綿密な解釈を促しました。化石化した葉の葉脈の両側に見られる特徴的な「ダンベル」型の噛み跡は、菌類オフィオコルディセプス・ユニラテラリス に末期的に寄生されたオオアリ の致命的な噛み跡であると特定されています。当時も現在も、この菌類はアリの行動を操作し、好ましい場所から胞子を放出させようとしていたようです。これは、菌類による行動操作の具体的な最古のサンプルです。[ 15 ]
種の多様性は驚くべきもので、これは周期的なガス放出が原因の一つと考えられています。この遺跡で発見された化石の一部を簡単にご紹介します。
以下は部分的なリストです。
メッセルで驚くべき保存状態を示すダーウィニウス・ マシラエ (ホロタイプ) ゼンケンベルグ コレクションのマシラミス アーリーパーチPalaeoperca proxima 外骨格の(構造的な) 色がまだ残っている化石のタマムシ
哺乳類 2009年に適応型 霊長類として同定されたDarwinius masillae [ 19 ] 絶滅した樹上性シモレスタス 類、コピドドン レプティクティディウム (絶滅した雑食性の跳躍性哺乳類、レプティクティディウム科) 馬の初期の近縁種であるプロパレオテリウム 齧歯類 のAiluravus 後獣類 のペラデクテス 初期のコウモリ 、パレオキロプテリクス 小型のヒアエノドン類、 レスメソドン 初期のセンザンコウである エオマニス ユーロタマンドゥア 、鱗のないアリクイ に似たセンザンコウ 霊長類のユーロポレムール サイの祖先、ヒラキュウス 初期の肉食哺乳類、パロオデクテス 初期の肉食哺乳類であるメセロガレ 初期のハリネズミ 、フォリドセルクス マクロクラニオン 、初期の長い尾を持つハリネズミ 初期の齧歯類 マシラミス 初期の偶蹄類 メセロブノドン 初期の霊長類であるゴディノティア 半水生のカワウソ のようなシモレスタス類 、初期のコウモリ 、ハッシアニクテリス初期のコウモリ 、アーケオニクテリスタキプテロン(Tachypteron)は 、エンバロンウリド科 [ 20 ] またはミニオプテリド科 [ 21 ] のコウモリで
鳥類 初期のストルチオニド科の Palaeotis カリガニ目の 一種Strigogyps sapea (旧称Aenigmavis )エオコラシアス(Eocoracias)は 、色彩が知られている初期のサンゴ類である。 メッセルオルニス 、メッセル鳥。ツル目鳥類の一種。 マシラステガ 、淡水産の 粘液 Lapillavis 、おそらくトゲオイグアナ科の 近縁種 基底的有柄状骨片 である キュプセロラムプス メッセラストール科 (メッセラストール とティンスキア )、現代のオウムの肉食性の近縁種 謎めいた胸羽を持つ初期のフクロウ、パレオグラックス パラプレフィカ 、早生のポトゥー パラオルティゴイデス (キジ目) [ 22 ] マシララプトル 、初期のタカ類 初期の有柄状骨片であるパラゴルニス メッセリリソル(ヤツガシラ類)は 、ヤツガシラ類 やキジバト類 と近縁の、小さなフウカシ目鳥類である。 セルメス ( 「メッセル」のアナグラム )、つま先が短いネズミドリ ガストルニス (旧称ディアトリマ )、飛べない大型のガロアンセレ ハシアビス [ 23 ] 、キュプセロモル ファエ科クアシシン ダクティルス [ 23 ] アルセディニフォルメ 科Vanolimicola 、カタドリエの可能性[ 24 ] 現在名前のついていないリソルニス科の動物で 、イソシギに 似た古顎類であり、中期 始新世 ヨーロッパでこの種の動物として初めて記録された。[ 25 ]
爬虫類 大型ワニ、アシアトスクス アリゲーター 、ディプロキノドン硬骨 食、ハッシアコスクス ベルギスクス (セベコスクス亜綱 ワニ目)エオコンストリクター( Boinae亜科 、新熱帯ボア類)の2mのヘビ[ 26 ] メセロフィス 、小型の胎生 ボア[ 27 ] メセロピュソン 、ニシキヘビ の最も古い近縁種[ 28 ] クリプトラケルタ (両生類 に類似するトカゲ)コリトファニナ科 に近縁のトカゲ、ガイゼルタリエルス Allaeochelys crassesculpta 、 Carettochelys と近縁の水棲ガメ
魚 ボウフィンの 一種。アミア (現在の属)またはサイクルルス(Cyclurus)とも呼ばれる アンフィペルカ 、初期のパーチ もう一つの初期のパーチである Palaeoperca アトラクトステウス 、ガー ウナギ
昆虫 半翅目 膜翅目 アリ科
ミツバチ科
ハナキリン科
IUGS地質遺産 国際地質科学連合 (IUGS)は、メッセル・ピット化石遺跡を「非常に保存状態の良い化石を含むことから、始新世の生息環境を理解する上で世界で最も豊富な地質遺跡」と評し、2022年10月に発表された100の「地質遺産」リストにこの遺跡の始新世の記録を含めた。同組織はIUGSの地質遺産を「国際的に科学的に重要な地質学的要素やプロセスを有し、参考資料として使用され、歴史を通じて地質科学の発展に大きく貢献した重要な場所」と定義している。[ 30 ]
参照
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