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古生物:ギルボアのデボン紀中期の化石林で発見された意外なほど複雑な群落

Nature 483, 7387 doi: 10.1038/nature10819

デボン紀中期(3億9,800万〜3億8,500万年前)までの高木の出現は、風化作用の増大や、大気中CO2濃度の低下、気候の変化、堆積パターンの変化、および大量絶滅などの長期に及んだと思われる影響を伴う、陸上生態系の大きな変化の先触れである。しかし、初期の森林の生態についてや、初期の陸上生態系の変化が全球的過程にどのように影響を及ぼしたのかは、ほとんどわかっていない。この年代の古生物学的記録の中で最もよく知られているものの1つに、米国ニューヨーク州ギルボアのリバーサイド採石場で1920年代に発見された「最古の化石林」がある。当初は泥質の沼地だと思われていた層準から見つかった、砂岩に残された数百個もの大きなEospermatopterisの雄型は、現在ではクラドキシロン類の立木の基部にあたると考えられている。採石場の操業停止後は、類似の化石が見られる近隣の露頭は比較的小規模なものであるため、現代的な方法を用いて広がりのあるこの眺めを評価する機会は限られたものとなっていた。2010年、採石場の埋め戻し材が撤去され、この重要な化石発掘場所の古生態学的特性の再評価が可能となった。今回我々は、樹齢がさまざまな林分内の多数のEospermatopterisの根系を生育時の位置関係で示す1,200 m2の地図を作成した。意外にも、Eospermatopterisの樹間には、原裸子植物のアニューロフィトン類(Aneurophytales)であることがわかった不定根および気生枝系を伴う大型の木本根茎が走っており、おそらく樹上へもはい上がっていたと考えられる。我々は、両面性の維管束形成層によって作られた材を有する最古の化石分類群である、これらのきわめて大型のアニューロフィトン類に関して、全体的な生態特性を明らかにした。この化石発掘場所からは、ヒカゲノカズラ類の木本性を示す証拠も得られ、それにより生態学的に重要なこの分類群の高木の北米での生息範囲が広がった。根のある層は暗灰色の砂質泥岩であり、根の貫通は限定的である。この森林は、湿地の海岸平野環境にあったことは明らかだが、存続期間はおそらく限られており、周期的な撹乱を受けていたと考えられる。今回の観察結果は、この初期の混成林の古生態学的特性を根本から解明するもので、世界各地にある同年代の群落化石データの解釈に重要なかかわりがある。

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