始新世オカナガン高地

始新世オカナガン高地または始新世オカナガン高地は、カナダのブリティッシュコロンビア州とアメリカ合衆国のワシントン州にまたがる1,000 km (620 mi) の横断線にまたがる前期始新世の 一連の地層である。非常に多様で詳細な古動植物で知られる古湖床は、全体としてカナダの偉大なラーガーシュテッテンの一つと考えられている。代表される古生物は、暁新世-始新世温暖極大期の直後、中期および後期始新世から漸新世にかけての寒冷化の進行前の高地亜熱帯から温帯の生態系系列である。この地域の化石を多く含む堆積物は1873年には早くも記録されており、ブリティッシュコロンビア州のサイトでは1870～1920年代、ワシントン州のサイトでは1920～1930年代に少量の体系的な作業が行われていた。オカナガン高原の遺跡に焦点を絞り、より詳細な記述作業が1960 年代後半に始まりました。

古湖沼堆積物の大半は、1,000 km (620 mi) の横断面にわたる湖底堆積物中の圧縮化石であり、 ^[1]非公式に「北部」、「中央部」、「南部」のサイトに分類されている。^[2] 北部サイトは、ブリティッシュコロンビア州スミザーズ近郊の「ドリフトウッド頁岩」として露出している無名の Ootsa グループ層と、ブリティッシュコロンビア州ホースフライ周辺に露出している無名の層および無名のグループの「ホースフライ頁岩」から構成されている。^[2] 中央サイトは、トランキール層のMcAbee Fossil Beds、Tranquille River サイト、Falkland サイト、ブリティッシュコロンビア州バリエール近郊のColdwater Bedsおよび Chu Chua 層の露頭にあるQuichena サイトとStump Lake サイトを含む Kamloops グループ層を表している。^[2] 南部のサイトには、ブリティッシュコロンビア州プリンストンを囲むプリンストングループのアレンビー層のサイト、「ナインマイルクリーク」、「ワンマイルクリーク」、「プレザントバレー」、「トーマスランチ」、「バーミリアンブラフス」、「ウィップソークリーク」などが含まれます。オカナガン高地の湖の中で最も南に位置するワシントン州ノーザンフェリー郡のクロンダイク山層には、「ブートヒルサイト」、「コーナーロットサイト」、「ゴールドマウンテンサイト」、「ノブヒルサイト」、「マウントエリザベスサイト」が含まれます。^{[2]クロンダイク山層と密接に関連しているのは、カナダとアメリカの国境に沿った}境界地区にあるペンティクトングループのケトルリバー層、マラマ層、マロン層です。^[3]

現在は失われているクェネル遺跡とグレーター・オカナガン高原との関連については議論がある。アーチボルドら（2018年）は、高原ハチ目の概要に関するモノグラフの中で、この遺跡をシリーズの一部として取り上げた。しかし、アーチボルドとカニングス（2022年）は、この位置づけの確実性に疑問を呈し、この地域での野外採集の歴史について議論する中で、暫定的にクェネルを高原から除外することを選択した。^[4]

ブリティッシュコロンビア州南部および中部の地域における最も古い地質学的研究は、1870年代半ばにジョージ・マーサー・ドーソン率いる探検隊がブリティッシュコロンビア州の石炭および鉱物資源を記録するために行った調査遠征のときであった。 ^[5] 1875年の現地調査では、クイネル地域で化石の収集が行われた。^[6] 2年後の1877年、遠征隊はオカナガン、ニコラ、ノース・トンプソン渓谷を探検し、シミルカミーン川、ウィップソー・クリーク、ナイン・マイル・クリーク沿い、キルチェナ周辺の北、およびカムループス近郊の数か所で野外収集を行った。^{[7]これらの遠征の結果、}ジョン・ウィリアム・ドーソン、後にデイビッド・ピアース・ペンハロウ、エドワード・ウィルバー・ベリーが植物に関する一連の論文を執筆した。この昆虫はサミュエル・ハバード・スカダーによって最初に詳細に記述され、その後アントン・ハンドリルシュが論文を執筆した。^[8]ブリティッシュコロンビア州で収集された追加の植物化石について報告している際、ペンハロウ (1906) はプリンストン盆地が現在オカナガン高地と考えられている場所の多くと同時期に存在していた可能性が高いと指摘した。^[9]高地の魚類に関する最初の簡単な研究は、エドワード・ドリンカー・コープによる 1893 年の報告書で、ジョージ・ドーソンがトランキルおよびプリンストン地域から彼に送った数匹の魚類に関するものであった。コープはトランキルの標本は同定するには不完全すぎると考えたが、シミルカミーン川の化石から「Amyzon」brevipinneについて記述した。 ^{[10] [11]}

ワシントン州リパブリック地域の化石は、ジョセフ・アンプレビー（1910年）がトム・サム鉱山近くで採集した魚に基づいて初めて報告され、暫定的に後期中新世とされた。^{[12]魚のうち2匹は7年後に}チャールズ・R・イーストマンによって図解され簡単に言及され、暫定的に「アミンゾン」ブレビピンに分類され、リパブリックとブリティッシュコロンビアの遺跡間の初期の関連の一つとなった。^[13]リパブリック地域の植物化石に関する報告は、ベリー（1929年）によって初めて公表され、リパブリックの化石はラタ層の一部として含まれていた。^[14] 拡大されたラタ層への包含は、 1936年にローランド・W・ブラウンによって疑問視され、リパブリックと他の古い化石遺跡との類似点、さらに当時コロンビア川玄武岩と同年代と考えられていたリパブリック湖底の上にある玄武岩を指摘した。^{[15]この類似性は、プリンストン盆地に関連する針葉樹植物の調査中に}チェスター・A・アーノルド によって再び指摘されました。アーノルドは、アレンビーの遺跡が、以前に共和国から報告された分類群の半分以上を共有していることを指摘しました。^[16]

1960年代初頭から1980年代にかけて、ブリティッシュコロンビア州の遺跡に関する一連の論文が発表された。これらの論文では、遺跡の地質年代学をより深く理解するため、花粉学とカリウム-アルゴン年代測定という新しく考案された方法を組み合わせたものであった。 ^[8]一連の遺跡におけるK-Ar年代測定の最初の報告は、 4か所から採取した黒雲母サンプルをテストしたグレン・E・ラウスとウィリアム・H・マシューズ（1961年）によるものであった。彼らはプリンストンとロッククリークから火山灰、サヴォーナ山から粗面岩流、トランキールから輝緑岩流または岩床を採取し、 4900万年から4500万年前という結果が得られ、当時は中期始新世初期に分類されていた。彼らはアーノルドと同様に、共和国の植物相との非常に顕著な類似点に注目し、共和国の化石は当時考えられていた漸新世ではなく同時代のものであると仮定した。推定年代に基づくと、これらの遺跡はグリーンリバー層と同時代のものであることが指摘されたが、2つの地域の植物相は大幅に異なり、さらなる研究が必要であることが示された。^[17]

この地域の始新世の地層を指す「オカナガン高地」という用語は、1992年にワシントン地質学誌に発表された、リパブリックの針葉樹研究に関する論文の中で、ウェスリー・ウェールとハワード・ショーンが作った造語である。この名前は現在のオカナガン高地に由来しているが、当時リパブリックとプリンストンで保護されていた微小熱林に当てはめられた。^[18] この用語は拡大され、2005年までに、リパブリックとブリティッシュコロンビアのスミザーズ間の始新世の化石層すべてを包含するものと一般に理解されるようになった。^[19]この高地は全体として、保護されている生物相の多様性、質、および特異性に基づき、「グレート・カナディアン・ラーガーシュテッテン」^[1]の1つと評されてきた。湖の大きな横断面にわたって保護されている高地の温帯バイオームは、現代の属の最も初期の出現の多くを記録し、同時に古代の系統の最後の抵抗も記録している。^[1]

始新世オカナガン高地の地層の大部分には、季節的な混合と無酸素状態が蔓延していた湖沼環境から堆積した砂岩から頁岩の圧縮化石が保存されている。さらに、始新世オカナガン高地には 2 つの重要な非圧縮生物群が存在する。鉱化チャート植物群であるプリンストンチャートは、解剖学的に保存された植物で知られるアシュノラ頁岩ユニットの石炭鉱床と交互に層をなすシミルカミーン川沿いに見られる。^[20] セントラルサイトでは、ハットクリーク周辺のハットクリーク石炭層の亜瀝青炭に琥珀動物相であるハットクリーク琥珀が生息しており、圧縮生物群では見つからないであろう多くの小さな昆虫が保存されている。^[21]

古植物学的プロキシと地球化学データに基づくと、高地の標高は500〜1,500メートル（1,600〜4,900フィート）であったと考えられており、現代の遺跡と同等かそれよりも高い位置にあります。^[22]年間平均気温の推定値は、プリンストンと共和国の古植物相の両方に対する気候葉解析多変量プログラム（CLAMP）解析と葉縁解析（LMA）から得られています。共和国に対する多重線形回帰後のCLAMPの結果は、年間平均気温が約8.0°C（46.4°F）であったのに対し、LMAの結果は9.2±2.0°C（48.6±3.6°F）でした。プリンストンの多重線形回帰CLAMPの結果はわずかに低い5.1℃（41.2℉）となり、LMAは平均年間気温5.1±2.2℃（41.2±4.0℉）を返した。これは沿岸ピュージェット群の平均年間気温推定値よりも低く、15～18.6℃（59.0～65.5℉）と推定されている。リパブリックとプリンストンの生物気候分析によると、平均年間降水量はそれぞれ115±39cm（45±15インチ）と114±42cm（45±17インチ）である。^[23]

断層化した湖沼盆地と活発な火山活動に関連する高地の温暖な高地植物相は、前期始新世の季節的により公平な条件のため、現代に正確に相当するものは存在しないことが指摘されている。しかし、高地はアフリカ地溝帯のアルバーティーン地溝帯内のヴィルンガ山脈の高地生態学的島と比較されてきた。^[24]

始新世のオカナガン高地には、温帯と熱帯の古生物の多様な組み合わせが存在し、^[22]北米で初めて温帯植物が大きな割合を占める森林が存在した。^[25]

古植物群落は、亜熱帯常緑林と温帯落葉樹林に見られる植物の混合であった。^{[22]森林には、}カバノキ科、バラ科、ムクロジ科 などの現代の重要な温帯顕花植物科が数多く生息し、さらにマツ科の針葉樹も生息していた。高地の落葉植物の研究では、日向と日陰の条件によって異形の葉が発生したり、長い新芽や短い新芽の芽が発生したりしたことが記録されている。^[25] リパブリック地域の古植物群落は、オカナガン高地で最も多様な植物群落として知られており、68科134属以上が存在すると推定されている。^[26]