化石の準備

化石の準備は、古代の生物の遺物や痕跡を発掘、発見、保存、複製する作業の複合体です。これは、古生物学、博物館展示、公的信託で保管されている化石の保存の不可欠な部分です。準備する標本の品質と作業の目的に応じて、機械的から化学的まで、さまざまな技術が関係します。化石の準備は、科学者、学生、またはコレクション担当者によって実行される場合がありますが、多くの場合、プロの化石準備者が行います。^[1]

酸浸軟は、酸を使用して周囲の岩石マトリックスから有機 微化石を抽出する技術です。炭酸塩マトリックスから小さな貝化石などのリン酸塩化石を抽出するために、塩酸または酢酸を使用できます。フッ化水素酸も酸浸軟に使用され、ケイ酸塩岩から有機化石が抽出されます。化石を含む岩石は酸に直接浸漬するか、硝酸セルロースフィルム（酢酸アミルに溶解）を適用して有機成分に付着させ、岩石をその周囲で溶解させます。^[2]

フィルムプル法は、透過光顕微鏡下で研究するために炭素質圧縮化石を回収する方法である。酸を岩石の表面に塗布して表面からマトリックスをエッチングし、炭素質組織を突き出させる。エッチングしない表面はワックス（ワセリンやグリースなど）でコーティングすることができる。これは通常、岩石を逆さまにして弱い酸の中に置き、絶えずかき混ぜることで達成され、破片を洗い流すことができる。 次に、化石のある表面にニトロセルロースを塗布し、乾燥したら岩石から剥がすか、岩石をフッ化水素酸で溶かす。^[3]

この方法は、岩石を溶かすことによって生じる時間、費用、および材料の損失なしに連続した薄切片を得る方法として、ジョン・ウォルトンがライツェ・ゲルベン・クープマンスと共同で1928年に開発した。 ^[4]この方法の改良版として、セルロースの代わりにゼラチン（グリセリンとホルマリンを含む）を使用する方法が1930年に報告され、特に大きなサンプルに適している。^[5]この溶液ベースの方法は、オーバーヘッドトランスペアレンシーで使用されるものと同様の、予め形成されたフィルムシートの使用に大きく取って代わられた。硝酸セルロースと酢酸セルロースが使用できるが、後者が好ましい。^[6]フィルムの裏面を酢酸で湿らせると、フィルムはより不安定になり、材料との接触が良くなる。皮を酸で洗浄して残留マトリックスを除去してから、樹脂とともにスライドに載せてさらなる研究を行うことができる。^[7] この方法は多少破壊的である。岩石の基質を除去するために酸エッチングが使用されるが、より細かい部分も破壊する可能性がある。酸と基質の反応によって生じる発泡により、あまり強固でない細胞質が破壊される。^[7]エッチングを施さずに2回目の剥離を行う「引き剥がし」では、表面に平行な細胞壁が除去される。そうでなければ、酸にさらされると破壊される。^[7]

^{この方法の現代的な応用の詳細については、参考文献（ [8]} ）を参照してください。最新の技術にもいくつかの欠点があります。最も顕著なのは、細胞壁の間にある可能性のある小さな化石が酸エッチングで洗い流され、薄片を作製することによってのみ回収できることです。^[9]

顕微鏡検査のためにスライドをマウントするには、一連の手順が必要です。^[7]

• スライドガラスをアセトンで湿らせ、その上に新しい酢酸塩の層を置きます。アセトンにより酢酸塩がスライドに吸い付き、吸引によって良好な接触を維持します。これは後で溶解され、樹脂に貼り付けられた皮の一部を透過型電子顕微鏡で切断できるようになります。
• エポキシ樹脂の薄い層が塗布され、アセテートを覆い、スライド上に広がります。これにより、下層のアセテートが溶解した後、製剤をスライドに接着することができます。
• ガラス板に油を塗り、皮の滑らかな面をその上に押し付けます。
• この皮の粗い面を温めた (55 °C) エポキシ樹脂で覆い、事前に準備したスライドに押し付けます。約 45 分後、ガラス板を取り外し、樹脂を温かいまま放置して硬化させます。
• 試料はアセトンと酸で洗浄して残留物を除去します。残留物があると、画像化時に光学的アーティファクトが発生します。

フィルムを剥がして回収した標本は、特に剥がす表面が完全に滑らかでない場合、しわになりやすく、アセトンが溜まると酢酸塩にしわが生じる可能性があります。^[8]

転写技術は、化石を部分的にプラスチック樹脂（エポキシ樹脂やポリエステル樹脂）に埋め込むことで安定化し、岩石マトリックスをすべて除去した後も化石の位置が変わらないようにする技術である。この技術の注目すべき例としては、オイルシェール（メッセル坑道のものなど）や大気条件下では劣化するその他の基質に保存された化石、または酸に溶ける炭酸塩に保存された化石（サンタナ層の化石など）がある。^[10]この技術は、非常に高い科学的価値と展示価値の両方を備えた精巧な標本を提供することで有名である。この方法で露出した部分は標本作成前にマトリックスによって保護されるのに対し、最初に露出した化石は、堆積物の不適切な機械的除去や、化石を貫通する割れ目によって損傷を受けることが多い。これにより、化石の表面の微細な詳細を保存できる可能性がある。^[11]

この方法は、1950年に大英博物館のハリー・トゥームズとAE・リクソンによって開発され、酸に溶ける炭酸塩から魚の化石を抽出する方法として導入されました^[12] 。この技術により、周囲の岩石マトリックスをほぼすべて除去することで、壊れやすく、断片化したり、その他の点で不安定な化石を準備することができました。結果として得られる準備では、化石のすべての部分が化石に保存されていた位置で保持されます。トゥームズとリクソンによって開発された方法ではプラスチック樹脂が必要ですが、粉砕したチョークと蜜蝋の混合物などの他の物質も使用されています。^[13]

元々の方法は酸によって基質から解放された化石を扱うために開発されたが、最もよく知られている応用例はメッセル坑道の化石への応用である。軟組織、体の輪郭、甲虫の羽の色の光沢まで含めて保存状態が非常に良いことで知られるこれらの化石は、保存が非常に難しいことで知られている。化石自体は平らで、岩層の表面に膜のように広がっていることもある。オイルシェールには40%の水分が含まれている。周囲の岩石から切り離された岩石は、すぐに乾燥して割れてしまう。^[14] 完全な化石が入った岩石は、数時間で瓦礫の山となり、化石も一緒に破壊されてしまう。1970年代に移植技術が適用され始めるまで、多くのメッセル化石はこのような運命をたどった。

化石を保存するには、化石の板を岩から取り出した後、化石を岩の表面から耐久性のある人工の表面に移す必要があります。化石自体の中の水も交換する必要があります。

化石を載せた石板が岩から剥がされると、割れないようにすぐに水に浸されます。この作業では、石板をビニール袋や濡れた新聞紙で包みます。濡れた状態で石板を清掃し、移送に必要な準備をすべて行います。^[15]

移植の準備ができたら、化石（周囲の岩石は除く）をドライヤーで乾燥させます。化石が白くなり始めたら（乾燥の兆候）、水溶性ラッカーを塗ります。ラッカーは骨やその他の有機物に浸透しますが、頁岩自体には浸透しません。頁岩は水溶液に浸透しないからです。

漆が固まったら、化石の周りの岩の表面に粘土の枠を作ります。2成分エポキシを枠に注ぎ、化石の新しい人工表面を形成します。樹脂の成分は重要です。化石をさらに強化し、新しい表面に結合させるには、樹脂が化石に浸透する必要があるためです。これは樹脂の粘度を変えることで制御できます。^[11]

エポキシが固まったら、板をひっくり返し、裏側の頁岩から準備作業を始める。ブラシとメスで油頁岩を層ごとに取り除く。準備者が化石に当たると、さらにラッカーと接着剤を塗布して、壊れやすい化石をさらに安定させる。作業が終わると、油頁岩の痕跡はすべて取り除かれ、エポキシ板の上には化石だけが残る。^[16]

この技術を成功させるには、岩石と化石の対照的な物理的特性が不可欠です。化石の有機残骸は多孔質で吸湿性がありますが、油分を含む岩石はそうではありません。そのため、漆は岩石ではなく化石に浸透し、化石を人工のスラブに「接着」することができ、同時に化石を頁岩に接着することはありません。

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