石炭にならなかった古代の森林は結局どこへ行ったのでしょうか?

大雨の中、プラセリアの群れが、低く垂れ下がった柔らかい枝に体を触れながら、川岸のアラウカリアの森からゆっくりと歩いてきました。

左から1番目は Placerias hesternus です。ペトリファイド・フォレスト国立公園のビジターセンターにある小さな博物館、レインボー・ミュージアムには、ペトリファイド・フォレストと同じ地層から発見された多くの動物の化石が展示されています。写真の3種は恐竜のように見えますが、恐竜ではありません。彼らはほとんどの恐竜よりもずっと古い時代の人間です。キキョウは獣弓類に属し、哺乳類に近い。真ん中は主竜類・偽鰭類に属する捕食動物のポストスクス・キルクパトリッキ、右端は草食ワニのデスマトスクスです。 |鍾叔父

カバほどの大きさのこれらの動物は、餌を探して川底を慎重に歩き回っていました。この低地の沼地には彼らが好むシダ植物がいっぱい生えていた。そして森の端近くには大きなスギナがあった。その茎には彼らが飲み込むことのできない、シリカを含んだざらざらした物質が詰まっていた。プラティカンニスはカメのようなくちばしを使ってシダの大きな葉をちぎり、それから注意深く頭を上げてそれをかじりました。この川には、三畳紀後期の沼地に生息していた恐ろしい捕食動物、体長10メートルのスミロスクスがよく生息していた。

この頭蓋骨は Chiselosteus 属のものです。ワニのように見えますが、植物竜目の捕食動物であり、ワニとは非常に遠い関係にあります。 |鍾叔父

しかし突然、泥の川水が平首の獣の目の前の大きなシダの茂みに溢れ、遠くから大きな木が根こそぎ倒れる音が聞こえ、強い風が川沿いの森の木々を吹き抜けました。平たい首の獣が声を出す前に、激しい雨による洪水が空一面に広がり、沼地はひっくり返ったようでした。あらゆる鋭い歯を持つワニや平らな首を持つ獣は木や泥に巻き付いて転がり、音も出なかった。

洪水がゆっくりと引くまでには数か月かかりました。泥の中から突き出ている数本の木のてっぺんを除いて、この小さな沼地の生物のほとんどは厚い泥の層に埋もれていました。

世界は今とは程遠い

これは、2億2500万年前の三畳紀後期のノーリアン期に発生した小規模な洪水でした。地球上の多細胞生物史上最大の絶滅イベントであるペルム紀末の絶滅イベントから2000万年以上が経過し、生命は再び繁栄しました。動物や植物は2億年前にすでに陸地に上陸していました。一部の植物は輸送や支持に利用できるリグニンを進化させ、前例のないスピードで内陸部に移動しました。石炭紀の見事なヒカゲノカズラ類とスギナ類の熱帯雨林は、8000万年前に崩壊しました。沿岸の森林は現在、ソテツ、イチョウ、ナンヨウ、針葉樹に似た、今日の裸子植物の古代の近縁種で満ちている。開花する被子植物を見つけるのは難しい。

三畳紀後期の沼地の森林の画像 |虹の森美術館・NPS ブルーメサルーム

この時点では、世界は今日とは程遠い状況でした。

私たちの足元の地殻は固い塊ではありません。地質学の歴史を通じて、広大な陸地が分離したり結合したりしてきました。 3億年以上前の古生代後期に、地球上に「パンゲア」として知られる超大陸が再形成されました。 「パンゲア」という名前は、大陸移動説を提唱したアルフレッド・ウェゲナーによって造られました。これは「pan（すべて）」と「gaea」の組み合わせから来ており、後者は「ガイア、母なる地球」を指します。

パンゲア、約2億年前 |ファマ・クラモサ / ウィキメディア・コモンズ

洪水は、現在では米国西部の内陸部に位置するアリゾナ州で発生したが、2億2500万年前は熱帯地方のパンゲア大陸の南西海岸で、地球史上最大の海洋の一つである古代太平洋の前身、パンサラッサに面していた。

陸と海の間の大きな温度差により、三畳紀のアリゾナ州では長期にわたる頻繁な降雨が発生しました。熱帯雨林と動物相の広い範囲に栄養を与えたが、時折洪水によってそれらを破壊し、地層に大きな痕跡を残した。洪水は常に泥、瓦礫、死んだ生物を運び、低地の盆地に堆積させた。数百万年後、今日発見された最も厚い堆積層は500メートルを超えています。洪水に加えて、大規模な火山活動も珍しくなく、洪水の泥と火山灰の間の割れ目には沼地の森林が繁茂することがよくあります。

古代の森は土砂崩れや火山の噴火によって埋もれてしまいました。数億年にわたる堆積の後、地質学的隆起と風と水による浸食により再び地表に露出しました。同じ効果により、虹のような地層構造も形成されました。日没と夕方の嵐により、虹のような地層構造にさらに予測不可能な色彩が加わりました。 |鍾叔父

しかし、埋もれた生命が完全に消滅したわけではなく、細部では別の光景が続いており、だからこそ私たちは今日、三畳紀末期の北米大陸における生命の姿を垣間見ることができるのです。

盗みの微細な奇跡

泥と火山灰に覆われた大木は空気から完全に隔離されていました。多量の雨が森を満たし、酸素が欠乏した環境を作り出しました。これにより、木材を分解する菌類の生存が困難になり、劣化がさらに遅くなります。水に溶けた極微量のケイ酸塩が長い時間をかけてリグニン分子と水素結合し、再び結晶状または非晶質の形で木材の周りに徐々に沈着し、まるで型のように木材の形状を完全に再現します。木材自体は時間の経過とともに分解し、劣化します。

静かに、石英やオパールなどのさまざまな形のシリカ鉱物が木材に完全に取って代わりました。時々、他の不純物が混ざって瑪瑙のような鉱物が形成されましたが、この微細な置換物では木材の形状が保存されていました。これらは木の形をした化石を形成し、珪化木としても知られています。同様の影響により、一部の動物遺体の構造も鉱物に置き換えられて保存され、化石になります。

化石の森にある化石化した木のほとんどは、現在のナンヨウアブラナ科の植物と形態が似ている Araucarioxylon arizonicum などの絶滅した裸子植物に由来しています。 |鍾淑淑

いくつかの断面には瑪瑙とオパールの虹彩光沢が見られます |鍾叔父

数百万年にわたって、洪水堆積物がここに層ごとに蓄積されました。これらの堆積物は、石英砂利、石灰質チョーク、酸化鉄を含む赤土など、組成や質感がさまざまです。まるで本のページのように堆積します。地質が長期間安定していると、下層の堆積物は上層によって圧縮され、堆積岩になります。広大なパンゲアは1億8000万年前のジュラ紀に最後の分裂と崩壊が始まり、北アメリカ大陸もプレート運動によって熱帯地方から押しのけられました。

数億年後、太平洋プレートの圧縮により、この広大な地域が浅い海から隆起し始めました。 6,000 万年前から今日まで、一部の地域の標高は 3,000 メートルを超えており、これが現在のコロラド高原です。元々の沼地は完全に消滅し、湿潤な海岸は内陸部で乾燥化しました。

化石化した木は長さが最大30〜40メートル、直径が1メートルを超え、どこにでも見られます。 |鍾叔父

この過程で、以前は不安定だった堆積帯が流水と強風によって侵食され、風化して、何千もの峡谷と色とりどりの丘が形成されました。美しい化石化した木や動物の化石も再び自然界に現れ、数千年前にここに到着した人々によって発見されました。

森林埋没のプ​​ロセスは、世界中で、また複数の地質学的期間にわたって発生してきました。現在、北米の砂漠から中央ヨーロッパの平原、新疆ウイグル自治区のジュンガル盆地からアフリカのマダガスカルの海岸まで、ほぼすべての大陸で化石化した木が発掘されています。発見された地層は、3億年以上前の古生代ペルム紀から200万年前の新生代後期第三紀までの範囲にわたります。洪水や火山による急速な埋没とシリカを豊富に含む水域により、石炭の形成や菌類による分解とはまったく異なるプロセスが生まれ、枯れた森林に新たな生命が与えられた。深セン仙湖植物園には、遼寧省、新疆ウイグル自治区、内モンゴル自治区、さらには北米から採取された化石化した木を集めた「化石の森」がある。訪れる市民にとっては、山や海の劇的な変化に思いを馳せるだけで十分だ。

これらの化石化した木々は、明るい黄色の地衣類で覆われていることが多く、地衣類はシュウ酸などの有機酸を分泌し、岩石をより強く侵食する可能性があります。この森林の最後の残骸は風化から逃れられず、土となり、最終的には地球の物質循環に戻ります。 |鍾叔父

コロラド高原を車で横切ったとき、そこはすべて岩と砂漠でした。これらの化石化した森と壮大な堆積層がなければ、かつてここに連続した針葉樹林があったことを誰が知るでしょうか?平たい首の獣の群れの運命を知っている者は誰でしょうか?

森の残骸の中を歩いていると、ヒスイのような森の断片の上に、鮮やかな黄色の花を咲かせたとげのある植物が生えているのが見えました。それらはおそらくサボテン科のオプンティア・ポリアカンサだったと思われます。水分の多い茎と鋭いトゲは乾燥した気候に適応しています。バラ科のマオウやプルシアもいくつかありました。これらの植物の祖先は、1000万年も前にここに到着したわけではありません。三畳紀の沼地の森林が消滅してから2億年後、この土地の生命は新たな様相を呈しました。

三畳紀に死んだ化石の木の化石の隣では、サボテンやカモシカが咲いています。植生が完全に変わりました |鍾叔父

このかつての森のそばに立って、私は想像せずにはいられませんでした。もし東晋の祖先がこのような荒野と「珪化した森」を見たら、「沧海桑田」（世の中はこんなにも変わった）以外にどんな慣用句を発明しただろうか？地質学の歴史の広大​​さを理解するには、大胆な想像力が必要です。初めて珪化木に出会った人々も、虚しさと混乱に陥ったのでしょうか？

しかし、私はそれらの岩に描かれた岩絵を見たとき、これらの物語が何万年も前に人間の夢を飾っていたのだと信じました。

化石の森国立公園にネイティブアメリカンが残した岩絵 | VIP スチュアート・ホームズ / NPS

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