森の遺跡の秘密を見つけよう！山西省陽泉市の3億1000万年前の化石木材群が人気を集めている

科技日報（​​記者 韓容） 11月29日、記者は中国科学院南京地質古生物学研究所が山西省陽泉市で3億1千万年前の鉱化植物群落を発見したと報じた。ここは中国北部で最も古い森林の遺跡でもあります。関連する研究論文は、国際学術誌「Reviews in Paleobotany and Palynology」および「Ancient World」に掲載されました。

2022年10月、陽泉市地質災害防止管理センターは、郊外ボーキサイト層の上にある第一層の石灰岩層で、鉱化が良好で木質構造が明確な木質化石を発見した。これは陽泉市の岩層の中で最も保存状態が低い最古の珪化木です。中国科学院南京地質古生物学研究所の専門家らがこれについて研究を行った。

1930年代以来、国内外の専門家が北朝鮮における石炭紀後期の植物相に関する一連の研究を行ってきました。化石の保存状態が悪く、徹底的な研究も行われていないことから、我が国における後期石炭紀の植物に関する体系的な分類学的研究は、今世紀初頭に停滞しました。

研究者らは陽泉で採取された60本以上の鉱化木材の解剖学的研究を行い、ダムディム、リーのカウリ型木材、ウダのカウリ型木材など、我が国で石炭紀後期の樹木型コルデア植物と、初期針葉樹（広義）植物のパライバワンギを初めて発見した。

中国科学院南京地質古生物研究所石炭紀-ペルム紀植物研究チームのメンバーである王可宇氏は、植物の相対成長の経験式によれば、石炭紀後期のカタイシアン植物相のコルダ植物は高さ30メートルまで成長できたと計算され、石炭紀後期のわが国本渓層の堆積期には高層植生は存在しなかったという欧米の古植物学者の誤った見解を正したと紹介した。

森林生態系は陸上生態系の主体であり、重要な生態学的サービス機能を持っています。王科宇氏は、今回の研究でこれまでで最も古い「育樹」現象も発見されたと述べた。 「養樹」現象とは、植物の茎や切り株が枯れて腐った後、種子の発芽や他の植物の苗の成長に必要な栄養分と水を提供し、森林群落の安定性と持続可能な発展を保証することを意味します。しかし、化石証拠が不足しているため、学界では「苗木」の起源と進化についてあまりわかっていません。研究者らは今回発見された木材化石の中に、コルダリン植物の茎に点在する裸子植物の「細根」を多数発見し、「苗木」現象が3億1千万年前にすでに中国の植物相に現れていたことを示した。

研究者らが化石木材の中に、美しく保存された真菌の化石や大量の糞便の化石も発見したことは特筆に値する。研究者らは、糞の化石の大きさ、形状、表面構造などの特徴を分析した結果、これらの糞はササラダニが木材を食べる過程で残したものだと推測した。

「これまでの研究結果と今回の研究の最新の知見を組み合わせると、カタイの植物相の進化の初期段階では、植物の多様性、特に裸子植物の多様性は、私たちがこれまで知っていたよりもはるかに高かったことがわかります。鉱化植物の研究は、堆積環境の影響を受けた印象化石の保存の欠陥をかなり補うことができます。」王科宇氏は、今回の研究は、石炭紀後期のカタイシアン植物地理区ではすでに植物と節足動物、植物と菌類、植物同士の相互作用などの生態現象が非常に一般的であったことを示しており、当時の陸上生態系構造がすでに非常に複雑であったことを示していると述べた。