世界の化石

多くの人が「化石って何？」と尋ねます。理論的には、かつて生きていたものはほとんど何でも化石になる可能性があります。海の生き物の柔らかい体から採取されたゼリー状の組織の断片でさえもです。実際には、ほとんどの化石は、歯、骨、貝殻、または樹皮や松ぼっくりなど、動物や植物の硬い部分から形成されます。化石はすべての大陸で発見されています。

Turtle Fossils

Trilobites

Shark Tooth Fossil

Orthoceras

今日、化石の一般的な定義は有機起源、つまりかつて生きていた物体です。これには、微生物、小さな植物、アリやブヨなどの昆虫から、巨大な樹木、サメ、恐竜、クジラ、マンモスに至るまで、あらゆる生物、生命体、そしてその一部が含まれます。

ほとんどの生物は死ぬと、腐敗し始めます。その残骸は菌類や細菌によって分解され、ウジ虫からハイエナに至るまで、あらゆる腐肉食動物によって引き裂かれたり、穴に掘られたり、砕かれたりします。

残ったものは、太陽、雨、風、氷、その他の気象要素の作用によって粉々に砕け散ります。水中でも同様の腐敗が起こり、波や水流、そして菌類、ミミズ、バクテリアなどの分解作用によって促進されます。こうして、大多数の生物は死に、跡形もなく消え去ります。そして、自然のプロセスによって、地中、湖底、川底、あるいは海底へと還ります。化石は残りません。

Gastropods

Dinosaur Cabs

Coral Fossil

Australian Fossil Shells

化石化には通常、非常に長い時間がかかり、偶然の産物です。そのため、生物の硬い部分だけが化石として保存されるのが一般的です。これらは、腐敗や腐食に耐え、保存が始まるまで十分に残存する部分です。繰り返しますが、よくある誤解では、化石になるのは骨だけ、そしておそらく歯も化石になると言われています。しかし、化石化の有力候補となる部位は他にも数多く存在します。

化石化した無脊椎動物

無脊椎動物、あるいは「無脊椎動物」は、神経や筋肉、脳を持たない単純な海綿動物である海綿動物から、タコやイカといった高度に発達した頭足動物まで、多岐にわたります。頭足動物は、その殻が海底という高い確率で保存された状態で埋もれているため、化石記録において最もよく表れている無脊椎動物群の一つです。

無脊椎動物の中でも最大のグループの一つは節足動物です。絶滅した三葉虫、フジツボやカニなどの無数の甲殻類、そして陸生昆虫やクモ類などが含まれます。

Agathis Jurassica

Bamboo Agate Fossil

Marston Marble

Shark Tooth Fossil

スポンジ

海綿動物門（海綿動物門）は、海底の岩や泥に恒久的に生息する奇妙な動物です。多孔質の体を通して水を濾過し、微細な食物粒子を濾過します。海綿動物の解剖学は極めて単純で、特殊な器官、神経、筋肉を持たず、数種類の基本的な細胞のみを有しています。カンブリア紀以降、ほとんどの海綿動物は、鉱物質化した体の化石を豊富に残しています。

過去も現在も、ほとんどの海綿動物は海に生息し、典型的には中空の多孔質の体を持ち、その一端は海底に接していました。体壁を通して水が引き込まれ、内部を覆う摂食細胞が食物粒子を吸収します。内部骨格は、体壁に埋め込まれた角質、皮、鉱化した破片、骨針、あるいは角質と鉱化した要素の両方から構成されます。

ワームズ

ミミズは完全に軟体動物であるため、非常に良好な保存状態にある場合を除いて、化石として発見されることはほとんどありません。北米のバージェス頁岩層では炭素膜として保存されたミミズが、中国の澄江層では黄鉄鉱とともに鉱化されて発見されています。溝や巣穴などの生痕化石は世界中で発見されています。

甲殻類

甲殻類は海棲節足動物の中で最大のグループであり、多様な環境に生息し、淡水と陸上の両方に生息する種を含め、4万種以上が生息しています。海ではカニ、ロブスター、エビ、クルマエビ、オキアミなどのエビ類、陸上ではダンゴムシやワラジムシ、池ではミジンコ、海岸ではフジツボなどが含まれます。

甲殻類はカンブリア紀の化石記録にすでに見つかっています。しかし、強固な石灰質の板を持つフジツボを除けば、真に硬い体節を持たないため、甲殻類は一般的に希少です。厚い外骨格を持つカニ、ロブスター、ザリガニ、エビなどの十脚類、つまり「十本の脚」が出現するまで、甲殻類はある程度規則的に化石化することはありませんでした。

甲殻類の中で最も馴染みのあるグループは十脚類です。この用語は、これらの甲殻類の「10フィート」、あるいはむしろ「肢」、つまり2本の前肢と通常は4対の歩脚を指します。十脚類には2万種以上の生物が含まれており、その中にはエビやクルマエビ（厳密には科学的根拠のない通称）に加え、あらゆる種類のザリガニ、ロブスター、カニが含まれます。

節足動物 – クモ – サソリ

節足動物には、クモ、サソリ、キフォスラ類（馬蹄サソリ）、ウミサソリ類（ウミサソリ）など、数種類の鋏角類が含まれます。これらはすべて、鋏角と呼ばれる強力な前肢を有し、鋏角はハサミ、爪、牙など様々な形態に変化します。サソリとクモはクモ類として知られ、4対の歩行肢を特徴とします。

サソリは3億8000万年以上前に陸上動物の第一波の一つでした。昆虫類 ― 化石記録において、広大な節足動物、あるいは「関節脚」を持つグループは、現在も繁栄している甲殻類や、はるか昔に絶滅した三葉虫などの水生生物が主流です。それに比べると、私たちがほぼ毎日目にする主要な節足動物グループである昆虫の化石はほとんど残っていません。

これは、ほとんどの昆虫が（そして今も）小型で比較的脆く、しばしば捕食動物に食べられていたためです。そうでない場合は、湿った森林など、腐敗が速い場所で死にました。典型的な昆虫は、主に3つの体の部分から構成されています。頭部（通常は触角、目、口器）、胸部（羽と脚）、そして腹部（消化器、排泄器、生殖器官）です。

通常、成虫の昆虫は 6 本の脚と 4 枚の羽を持ちますが、ハエ類 (双翅目) は 1 対の羽しかありません。

化石 – 種子シダ

シダ類は現在11,000種以上存在し、被子植物に次いで最大の植物群を形成しています。他の多くの単純な植物と同様に、シダ類は胞子によって繁殖します。シダ類はデボン紀に初めて出現し、石炭紀を通じて繁栄し、ペルム紀後期から白亜紀中期にかけて衰退しましたが、第三紀に再び繁栄しました。

種子シダ、あるいはシダ植物は、かつてはシダ植物の一種に分類されていました。しかし、前世紀の発見により、これらの植物は、針葉樹や顕花植物と同様に、受精時に雌雄の組織が融合して形成される種子によって繁殖することが明らかになりました。これは、スギナ、シダ、その他のより単純な植物が用いる、より原始的な胞子形成やその他の方法よりも進歩したものでした。種子シダの葉は、主に北半球全域の「石炭時代」の石炭紀の堆積物でよく見られます。現在では単一の植物として知られているものの、それぞれの部位には異なる名前が付けられることがよくあります。

種子シダは、本物のシダの特徴と、ソテツとして知られるより進化した樹木の特徴を組み合わせたものです。

魚 – サメ

サメは魚類の中でも最も古いグループの一つであり、その滑らかで流線型の体型は長い歴史を通してほとんど変わっていません。サメとその近縁種であるエイは、板鰓類として知られ、他の魚類と同様に内部骨格を持っています。しかし、この骨格は骨ではなく、軟骨と呼ばれる硬くて恐ろしい物質でできているという点で異例であり、サメやギンザメ類（ネズミウオ）は軟骨魚類（Chondrichthyes）と呼ばれます。軟骨は死後、骨よりも急速に分解されるため、先史時代のサメに関する私たちの知識のほとんどは、保存状態の良い豊富な歯と鰭棘から得られています。これらは4億2000万年以上前のシルル紀前期にまで遡ります。

魚の化石

今日の魚類のほとんど、そして化石記録に残る魚類は、軟骨ではなく骨でできた骨格を持ち、硬骨魚綱に属します。デボン紀には、肉鰭綱として知られるこれらの魚類の主要なグループが存在しました。肉鰭綱には肺魚やシーラカンス、そして四肢動物（両生類）や他の四足脊椎動物の祖先に近縁で、はるか昔に絶滅した魚類もいます。

原始的および条鰭類の硬骨魚類

今日の魚類のほとんどは、硬骨魚類（ostechthean）の条鰭亜綱に属します。条鰭綱では、扇の肋骨のように鰭を開いた状態に保つ棘状の鰭条が、肉質や葉状の基部からではなく、体から直接伸びています。しかし、鰭条が発達する以前には、顎のない魚類（無顎類）や、はるか昔に絶滅した板皮類（扁平な板状の皮膚を持つ）など、より古いグループが存在していました。

魚類 – 硬骨魚類

今日の魚類の大部分は条鰭綱（条鰭綱）に属し、硬骨魚類または「完全骨魚類」と呼ばれる。硬骨魚類は、骨格のほとんど、あるいは全く軟骨（軟骨）で構成されていない。硬骨魚類は、現生魚類の大部分を占め、2万種以上が存在する。三畳紀に出現し、中期白亜紀に急速な進化を遂げ、現代の多くの科が確立された。

現代の条鰭類硬骨魚類の中で、最も大きな亜群は、ミオプロスス属などのスズキ類（スズキに似た魚類）です。近縁種と共に、硬骨魚類は鰭脚類を構成し、現生魚類の半数以上を占めています。鰭脚類の特徴として、前背鰭またはその付近に硬い骨棘が見られることから、このグループ全体が「鰭類」という通称で呼ばれています。

四肢動物 - 両生類

四肢動物は、現在も四肢を持つ脊椎動物であり、現在もその仲間には両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類が含まれます（ただし、ヘビなど一部の種は、最近の進化の過程で四肢を失いました）。空気呼吸をする最初の四肢動物は、おそらく約3億8000万～3億6000万年前に、ユーステノプテロンやパンデルクティスに似た肉質のひれを持つ魚から、ベンタステガやアカントステガなどの生物へと進化しました。

かつて両生類の中には、陸上での生活に完全に適応していた種もおり、産卵時にゼリー状の卵を産むためだけに水を必要としていたと考えられています。現生両生類は、現代の分類学ではリスアンフィビアン（lissamphibians）として知られています。3つの主要なグループは、カエルとヒキガエル、最も背の高い無尾両生類であるサンショウウオとイモリ、尾を持つ有尾両生類、そして脚がなくミミズのようなアシナシイモリまたはアポダンです。

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