古動物学

古動物学（パレオゾオロジー、ギリシア語：παλαιόν、palaeon「古い」、ζῷον、zoon「動物」）は、古生物学、古生物学、動物学の一分野であり、地質学（または考古学）の文脈から多細胞 動物の化石を回収して識別し、これらの化石を使用して先史時代の環境や古代の生態系を再構築することを扱う。^[1]

これらの後生動物の決定的な肉眼で見える遺物は、新原生代エディアカラ紀以降の化石記録の中に見つかっているが、古生代後半の後期デボン紀まで一般的ではなかった。

おそらく最もよく知られている大型化石のグループは恐竜です。その他のよく知られている動物由来の大型化石には、三葉虫、甲殻類、棘皮動物、腕足動物、軟体動物、硬骨魚類、サメ、脊椎動物の 歯、および多数の無脊椎動物グループの殻があります。これは、骨、歯、殻などの硬い有機部分は腐敗に抵抗し、最も一般的に保存され発見される動物の化石であるためです。クラゲ、扁形動物、線虫、昆虫などの完全に軟体動物は、これらのグループが硬い有機部分を生成しないため、 その結果、化石になることはめったにありません。

脊椎動物古生物学とは、進化論において形態学的、時間的、地層学的データを用いて脊椎動物の歴史を解明することを指します。^[2]脊椎動物は脊索動物門の亜門に分類されます。脊索動物門は、脊索と呼ばれる棒状の柔軟な体型に属する種を分類する門です。^[2]脊椎動物は他の門とは異なり、他の門には軟骨または軟骨のような組織があり、一種の骨格を形成しますが、脊椎動物だけが骨と定義されるものを持っています。^[2]

脊椎動物の分類は、古いものから新しいものまで年代順に並べると、異尾類、骨尾類、無顎類、棘皮動物、硬骨魚類、軟骨魚類、両生類、爬虫類、哺乳類、鳥類などがある。脊椎動物はすべて、行動や生命過程の標準的な進化論に基づいて研究されているが、限られた化石資源から正確に個体数を推定できるかどうかについては議論がある。^[2]

脊椎動物および脊索動物門の進化的起源は科学的に解明されていない。脊椎動物は脊索動物と棘皮動物の共通祖先から分岐したと多くの人が信じている。この考えは先史時代の海洋生物であるナメクジウオによって十分に裏付けられている。ナメクジウオは骨を持たないため無脊椎動物であるが、脊椎動物と共通の特徴、すなわち節のある体と脊索を備えている。これはナメクジウオが初期の脊索動物、棘皮動物または共通祖先と脊椎動物の間の過渡的形態であることを示唆している可能性がある。^[2]

定量的古動物学は、化石の種類を目録ではなく国勢調査するプロセスです。目録は個々の化石の詳細な記録を指すのに対し、国勢調査は個々の化石をグループ化して種の総数を数えようとするという点で両者は異なります。この情報を使用して、どの種が最も優勢で、どの種が特定の時期または地質学的地域で最大の個体数を持っていたかを判断することができます。^[1]

1930年代初頭、古生物学者のチェスター・ストックとヒルデガルド・ハワードは、定量的古動物学と定量的古生物学のための特別な単位を考案した。最初に使用された単位である同定された種の数（NISP）は、記録された特定の種の化石の正確な量を指定していた。ストックとハワードは、歯などの小さな化石が多すぎると種の量が誇張される可能性があるため、この単位は定量的な目的には問題があると判断した。また、骨片をまとめて1つの骨として数えるべきか、それとも個別に数えるべきかについても、ある程度の混乱があった。^[1]その後、ストックとハワードは、記録された化石を生成するために必要な動物の最小数を推定する最小個体数（MNI）を考案した。^[1]たとえば、ある種の肩甲骨が 5 つ見つかった場合、そのうちのいくつかが 1 人の個体で左右に対になっていたのか、それぞれが異なる個体のものだったのかを判断するのは難しいかもしれません。これは、個体数に変化をもたらす可能性がありますが、5 つの肩甲骨を生成するには少なくとも 3 人の個体がいなければならないと言えます。したがって、3 が MNI になります。^[1]化石のコレクションから正確な個体数が得られる個体を組み立てることができるまれなケースでは、実際の個体数、つまり ANI という単位が使用されます。^[1]

定量的古動物学でよく使われるもう一つの単位はバイオマスです。バイオマスは、ある地域またはある種の組織の量として定義されます。^[1]これは、類似の現生種に基づいて平均重量を推定し、それに MNI を掛けて計算されます。これにより、ある種の個体群全体の重量が推定されます。^[1]この測定の問題には、幼体と成体の体重の違い、食事と冬眠による季節的な体重の変化、骨格のみを基準にして生物の体重を正確に推定することの難しさなどがあります。^[1]また、化石化した物質の正確な年齢を 1 年または 10 年以内に特定することは困難であるため、化石が生きていた推定期間が間違っていると、バイオマスが大幅に誇張されたり、誇張が足りなかったりする可能性があります。^[1]

バイオマスに似た測定法に肉の重量がある。^[1]肉の重量を決定するには、MNI に個体が提供したと考えられる肉の量を掛け、さらにその肉のうち食用とみなされる割合を掛ける。これにより、先史時代の狩猟者が捕獲したかもしれない「利用可能な肉の重量」が個体ごとに推定される。^[1]たとえば、オスのワピチの平均体重は 400 kg で、ある研究ではワピチの MNI は 10 であることが判明した。この場合、バイオマスは 4,000 kg となる。食用肉の量が 50 パーセントと推定される場合、肉の重量は 2,000 kg となる。^[1]この方法の最大の問題は、「利用可能な肉の割合」をめぐる議論である。種のどの部分が食用でどの部分が食用でないかという異なる見解や、原始的な肉屋がさまざまな部分にアクセスして調理できたかどうかが論争を呼んでいる。^[1]

古生物データは保全生物学に関する研究で利用されています。保全生物学とは、さまざまな種や生態系の保全、管理、保護を目的とした生物学的研究を指します。この文脈では、使用される古生物データは先史時代の物質ではなく、最近死んだ分解中の物質から得られます。^[3]

ミズーリ大学人類学部教授兼学部長のR・リー・ライマン氏^[4]は、古動物学研究は絶滅率や原因、個体数のピークと減少の「ベンチマーク」データなどを提供し、将来のパターンを予測したり、これらのパターンを制御するための最大限に効果的な方法を設計したりするのに使用できると書いている。^[3]さらに、古動物学データは、種の現在の個体数と分布を以前のものと比較するために使用できる。^{[引用が必要]}

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