バージェス頁岩の歴史

カナダのロッキー山脈にある一連の化石層であるバージェス頁岩は、1886年にカナダ地質調査所（GSC）のリチャード・マコーネルによって初めて発見されました。彼とその後の発見はすべてマウント・スティーブン地域でのものでしたが、古生物学者チャールズ・ドゥーリトル・ウォルコットの目に留まり、1907年にその地域を偵察する時間を見つけました。彼は1910年に採石場を開き、一連の現地調査で65,000個の標本を持ち帰り、中期カンブリア紀のものと特定しました。化石の量とスミソニアン協会での他の職務のプレッシャーのため、ウォルコットは一連の「予備的な」論文しか発表できず、そこでは化石をすでに確立されている分類群内で分類しました。 1924年から始まった一連の訪問で、ハーバード大学教授のパーシー・レイモンドは、ウォルコットの採石場と、わずかに異なる化石が保存されていたフォッシルリッジのさらに高い場所から、さらなる化石を収集しました。

この地域の化石層への関心は、レイモンドの 1930 年代の探検の後、薄れていった。1960 年代初頭、ハリー B. ウィッティントンはさらに調査が必要だと確信し、カナダ地質調査所と共同で調査を組織した。これらの新しい標本がきっかけで、彼はウォルコットの化石を再調査するチームを結成した。化石は 1927 年にウォルコットが亡くなって以来、スミソニアン博物館の倉庫で眠っていた。1970 年代初頭、チームは標本の多くがこれまで知られていなかった種類の動物の化石であり、そのいくつかは新しい門に属する可能性があると診断した論文を発表した。これらの分析により、カンブリア爆発が認識可能な動物の本当に突然の進化を表していたのか、それとも、ほとんどが発見された化石の既知のセットの空白によって隠されていた、より長い発展の結果であったのかという既存の議論への関心が高まった。

これまで、カナダの博物館にはバージェス頁岩の化石のコレクションはありませんでした。1975 年にロイヤル オンタリオ博物館(ROM) が収集を開始し、既存の発掘場所の周辺で 7,750 点の新しい標本を発見し、最大 40 キロメートル (25 マイル) 離れた場所で同様の化石層を発見しました。現在、コレクションは 140,000 点の標本に達し、さらに増え続けています。新しい種が発見される速度から、バージェス頁岩は今後も重要な発見を生み出すことが予想されます。

フィールド地域の化石の豊富さは、トランスカナダ鉄道の建設に携わった労働者によって最初に特定されました。この鉄道は、（多少議論を呼んだものの）キックイングホース渓谷を通っていました。^[1]カナダ地質調査所のリチャード・マッコーネルは、1886年9月に鉄道線路周辺の地質図を作成していたところ、建設作業員からマウント・ステファンの三葉虫層を指摘されました。 ^[2] その後、この場所から、海綿動物、ミミズ、^[3]および当時カニの体と特定されていた珍しいアノマロカリスの付属肢など、いくつかの珍しい化石が記載されました。 ^[4]これらの化石のいくつかはチャールズ・ドゥーリトル・ウォルコットの手に渡り、ウォルコットはそれらを記載し、中期カンブリア紀の正確な年代を推定しました。これらの化石はウォルコットのこの地域への興味をそそりましたが、マウント・ステファンを実際に訪れる機会が訪れたのは1907年になってからでした。^[5]

1908 年には、ウォルコットが前年に収集した化石に取り組み、多くの出版物が発表された。そして 1909 年 8 月末に、彼はフィールド地域に戻った。その夏、ウォルコットはダーウィン生誕 100 周年の祝賀会に参加するためにイギリスを訪問していた。滞在中、彼は自然史博物館の学芸員ヘンリー・ウッドワードと会い、近くのマウント・フィールドから三葉虫層のような化石がさらに見つかるかもしれないと示唆された。^[2]フィールドに到着するとすぐに、ウォルコットはバージェス峠を経由してマウント・フィールドの斜面を登った。この峠は、おそらく CPR が観光客を誘致するために建設した多くの峠の 1 つで、^[6]現在フォッシル・リッジと呼ばれる場所に沿っていた。ウォルコットは、道を横切って横たわる崖錐の物質がスティーブン層であると認識し、興味深い化石に気付いた。この発見は、バージェス頁岩「そのもの」の最初の発見であると考えられている。^[7]彼は化石リッジでさらに数日間収集を行った後、マウント・スティーブンに戻り、三葉虫層のコレクションを強化した。^[5]

翌年、ウォルコットはより集中的に採集に取り組んだ。彼と二人の息子は、前年の夏に発見した岩石の産地を突き止めるため、あらゆる岩石層を系統的に調査した。彼らは最終的に、ウォルコット採石場となる場所の、葉状体層を含む化石の豊富な層を特定した。 ^[6]彼らはこの露頭の発掘を開始し、荷馬で岩石をウォルコットの妻に送り、妻は頁岩を割って化石を準備し、丘を下ってフィールドまで運び、さらに鉄道でワシントンまで運んだ。^[5]翌年、ウォルコットは発見を報告しながら、初めて「バージェス頁岩」という用語を考案し、それがスティーブン層内の岩相を形成すると提案した。 [5]これらの報告は、現在ではよく知られている多くの動物属を網羅していたが、ウォルコットが提案した分類法のほとんどが時の試練に耐えることはなかった。^{[5 ]}これらは、ウォルコットがバージェス頁岩の動物について発表した最後の出版物でもあった。^[8]

ウォルコットと家族は1913年まで毎年夏に採石場に戻り、地表での採集が枯渇するとダイナマイトを使った。この間、妻は列車事故で亡くなり、長男は結核で亡くなった。^[5]彼は1917年の次の旅行で採石場を「ほぼ使い果たした」と考えており、その年に採集された材料は1300kgだった。彼は1919年、1921年、1924年にも再び採集のため戻り、主に崖錐の材料から化石標本を収集し、3万枚の石板から合計6万5000点の化石標本を集めた。^[9]この間、彼はあまり魅力的ではない海綿動物や藻類の予備的な記述を行った。彼は多くの分類群の写真を撮り、明らかに記述するつもりでいたが、その多くはウォルコットの死後何十年もスミソニアン博物館の引き出しの中に写真とともに放置されていた。^[10]残念ながら、ウォルコットの時代には行政上の義務が重荷となり、バージェスは南ロッキー山脈の地層学を文書化するという彼の試みの完成を後回しにし、その膨大な作品が出版されるのを見ることはなかった。^[5]

1927年にウォルコットが亡くなる3年前、ハーバード大学教授のパーシー・レイモンドは、夏期講習の学生グループをウォルコットのキャンプと採石場に案内した。このフィールドトリップは定期的に行われるようになり、レイモンドは化石に興味を持っていたため、採石場を再開する許可を得た。^[5]また、ウォルコットが認識していたものの採掘していなかった、もう少し上の斜面に少し異なる動物相が生息していることを突き止め、この場所に新しい採石場を開設した。現在ではレイモンド採石場と呼ばれている。^[5]

レイモンドが数回遠征した後、バージェス頁岩はやや忘れ去られた存在となった。ウォルコットの3番目の妻メアリー・ヴォークスは、スミソニアン協会の高い棚で埃をかぶったコレクションへのアクセスを禁止した。^[2]当時ハーバード大学にいたハリー・ウィッティントンが、この場所への関心を再び高めるきっかけとなった。訪問中の三葉虫の専門家にレイモンドのコレクションを案内したところ、再調査の必要性がウィッティントンに指摘され、彼はカナダ地質調査所（GSC）にこの場所を再訪するよう働きかけた。^[5]再訪が実現し、三葉虫の第一人者として、ウィッティントンこそが節足動物が豊富な頁岩の古生物学的調査を率いる理にかなった選択だった。^[9]ジム・エイトキン、ビル・フリッツとともに、1966年にGSC偵察遠征隊を率いた。翌年、同僚の三葉虫学者デイビッド・ブルトンが大挙して採石場へ向かった作業員たちに加わった。^[5]ダイナマイトはごく少量しか使われず、大きな岩の塊を分離するために狭い間隔でドリルで穴をあけ、大きな岩の板はウォルコットとレイモンドの採石場から系統的に収集された。^[8]これらには地層レベルのラベルが貼られ、山の斜面からヘリコプターで運ばれ、更なる研究のためケンブリッジのセジウィック博物館にあるウィッティントンの基地へ持ち帰られた。^[8] 1967年の作業の結果、最古のウミユリ類や完全なアノマロカリスなど、新しい動物が記載された。最初は、最も一般的な節足動物のような生物であるマレラ、シドニーア、バーゲシアの詳細な記載がなされた。^{[11] [12] [13]これらの再記述は時間がかかり、骨の折れる作業で、顕微鏡で絵を描くために}カメラルシダ技法を多用し、論文は化石標本の詳細な絵を中心に書かれていた。^[9]バージェス頁岩はこれまで考えられていたよりもさらに例外的なものであることがすぐに明らかになった。軟組織が非常に良好な状態で保存されており、これまで夢にも思わなかった初期の生命についての洞察が可能になり、化石記録では見えなかったさまざまな非鉱化分類群が保存されていた。^[9]圧倒的に多様な動物相の分類が必要だったため、ハリー・ウィッティントンは2人の新しい大学院生にその仕事を任せ、デレク・ブリッグスとサイモン・コンウェイ・モリスにそれぞれ節足動物と「虫」を担当させた。[ ^8]この研究は、現代の海洋に見られる多様性にほぼ匹敵する、予想外に多様な生態系のベールを脱ぎ始めた。カンブリア紀の生命は単純で、単純で、やや退屈なものだったという古い理論は、新しい化石が発見されるたびにさらに崩れていった。^[9]この見解は、 1984年の澄江層とシリウス・パッ セット層が発見されたことをきっかけに、世界の他の場所でもバージェス頁岩型鉱床が特定されたことで強化された。^[5]

2014年2月、南のクートニー国立公園で別のバージェス頁岩の露頭が発見されたことが発表されました。2013年のわずか15日間の現地採集で、50種の動物が新しい場所で発掘されました。^[14]

1975 年まで、カナダの博物館にはバージェス頁岩の化石の独自のコレクションはありませんでした。GSC とその関係者の活動により、頁岩の重要性が高まり、1975 年にロイヤル オンタリオ博物館(ROM) は国立公園管理局のパークス カナダから、独自の展示を行うために崖錐から化石を収集する許可を得ました。パークス カナダは他の博物館からの資料の要求を ROM に転送するため、1975 年の収集チームは、予想される教育および展示の要件を満たすのに十分な標本を集めました。7,750 個の標本に加えて、この探検では斜面の上流にさらに化石の露頭があるという証拠が得られ、1981 年に 5 年間の偵察プログラムが開始されました。^[5]これらの遺跡は非常に産出的で、異なる動物相をもち、元の層よりも長い期間にわたっていた。^[5] ROMの作業員による発掘は今日まで続いており、ウォルコットの採石場の底部と、約40km離れたスタンレー氷河の近くで化石が発見されている。ROMのコレクションは現在14万点の標本を誇り、重要な新種と再記載が絶えず生み出されている。^{[15] [16] [17]}統計分析によると、今後も新種が発見され続けることが示唆されている。^[18]

1981年、ユネスコはバージェス頁岩の重要性を認め、世界遺産に登録しました。^[19]フォッシルリッジ採石場と三葉虫層への立ち入りは現在、ガイド付きグループでのみ可能であり、^[5]これらの場所はパークスカナダによって継続的に監視されており、化石の除去や損傷には高額の罰金が科せられます。^[5]

ウォルコットがフォッシルリッジのバージェス頁岩の主要部を発見してから100周年を記念して、2009年8月にアルバータ州バンフでこの分野の専門家150名が参加する国際会議が開催された。^[20]この会議では、この分野の最新の研究を報告する技術セッションや基調講演が行われ、^[21]頁岩自体への現地ハイキングも行われた。^{[22] [23]}

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