うろこ状の「奇妙な木」

奇妙な化石

1991年、オーストラリアの博物館に奇妙な化石標本が寄贈されました。これは採石場から出土したもので、表面には爬虫類の鱗に似たダイヤモンド形の跡があります。博物館の職員はその起源について困惑したが、最終的にはダイヤモンド形の跡が現代の発掘道具によるものである可能性を排除し、標本が真の生物印象化石であることに同意した。しかし、どの生物がこれらの奇妙な痕跡を残したのか正確には誰もわかりません。こうして、この標本は博物館で謎の化石となった。

2010年、古生物学者グラハムの協力により、ついに化石が特定されました。それは、鱗翅目と呼ばれる古代の植物の外樹皮の化石の痕跡であることが判明しました。ウロコの木は、魚の鱗のような外樹皮、太くてまっすぐな幹、幹の根元の直径が最大 2 メートル、植物の高さが最大 ​​50 メートル、葉が針状になっています。

鱗翅目昆虫は、地球上の初期の陸上植物の全盛期であった3億5900万年前から2億9900万年前の石炭紀に生息していました。石炭紀という名前は、地質学者がこの時代における古い地層に鱗状の樹木、シダ、その他の初期の植物の残骸が蓄積して形成された大量の化石燃料である石炭を発見したという事実に由来しています。リピドライトは極めて速く成長し、わずか15年で高さ50メートル近くに達し、胞子を生成してすぐに大量に死滅します。当時、レピドロフスはアジア、ヨーロッパ、北アメリカの温帯の沼地や森林のほとんどに生息していました。

それは木ではなくシダです。

科学者たちは、多数の化石サンプルに基づいて、レピドロフスの構造を徹底的に理解しているだけでなく、これらの古代植物の独自性にも感銘を受けています。シダ植物と同様に、チョウ目昆虫は種子ではなく胞子によって繁殖します。胞子嚢の中の胞子はトウモロコシのように胞子樹の下の水に落ち、他の土地に運ばれ、そこで発芽し始めます。

鱗翅目はヒカゲノカズラ科に属しますが、ヒカゲノカズラ科は樹木ではなく、非常に原始的なタイプの維管束植物である、背の高いシダ類の総称です。血管の出現により、植物には 2 つの大きな利点がもたらされます。第一に、血管組織は植物が水を吸収するために使用するパイプのようなもので、植物が体内で水を輸送するのに便利になります。第二に、維管束組織を構成する硬いリグニンの支えにより、植物は非常に高く成長することができ、苔などの非維管束植物のように地面近くで成長する必要がなくなります。

しかし、レピドライトを支える主な組織は維管束組織（木部）ではなく、レピドライトの周皮です。レピドライトの周皮は特に厚い。現代の樹木の周皮は通常わずか数ミリメートルの厚さしかありませんが、一方、鱗翅目植物の断面の大部分は周皮で、木部はわずかな部分しか占めていません。鱗状の木材がしっかりと立っているのは「皮」のおかげだとわかります。

化石化した鱗状デンドロンの幹や枝の表面には、密集したダイヤモンド形の窪みが至る所に見られ、これらの窪みは螺旋状に配列されています。ウラジロガシの樹皮にある菱形の凹みは鱗ではなく、葉が残した傷跡です。レピドライトは、苗の段階ではボトルブラシのように見えます。レピドライトが成長するにつれて、下部の針状結晶が脱落し、特徴的なダイヤモンド形の傷跡が残ります。

自分を送り出す

レピドライト樹木の根は現代の樹木ほど深くなく、激しい嵐で樹木全体が倒れてしまうこともありました。チョウ目植物は成長が早く、寿命が短いため、大気中の大量の二酸化炭素をセルロース、ヘミセルロース、リグニンなどの有機物に合成することができる、非常に効果的な炭素固定植物です。最盛期には、ヨーロッパと北アメリカの今日のバイオマスのほぼ半分がレピドライトから得られ、石炭紀の巨大な昆虫や初期の爬虫類の住処と食料を提供しました。

しかし、レピドロフスの超炭素固定能力は、最終的に彼らの絶滅につながりました。レピドライトが生息していた石炭紀には、微生物はリグニンを分解することができなかったため、微生物は死んだレピドライトの残骸を分解することができず、レピドライトが固定した二酸化炭素を大気中に戻すことができなかった。同時に、大気中の二酸化炭素が少なすぎると「逆温室効果」が引き起こされ、年間平均地表温度は年々低下します。さらに、火山の噴火によって生じた噴出物は成層圏まで上昇し、地上に届くはずの太陽光を長い間遮ります。さまざまな要因により、地球は非常に寒い氷河期に入り、その間に多くの植物が死滅しました。この大量絶滅事件は「石炭紀熱帯雨林崩壊事件」と呼ばれています。この絶滅では、翼幅70センチの巨大トンボや体長2.4メートルのムカデも姿を消した。

しかし、レピドカルプスは貴重な遺産を残しました。レピドロフスなどの植物の残骸は地表に蓄積し続け、徐々に堆積物に埋もれていった。長い年月を経て、地中に埋もれたこれらの初期の植物の残骸は、高温高圧下で徐々に脱水され、厚い泥炭層を形成し、それが徐々に亜炭、瀝青炭に変化し、最終的に無煙炭を形成しました。この無煙炭の一部は火力発電所の燃料として使用され、発電して何千もの家庭に電気を供給しています。