プリンストンチャート

プリンストンチャートは、カナダのブリティッシュコロンビア州にある化石の産地で、解剖学的に保存された始新世の植物相で構成されており、種の豊富さと多様性に富んでいます。ブリティッシュコロンビア州プリンストンの町から南に8.5km（5.3マイル）のシミルカミーン川東岸のアレンビー層の露出部にあります。^[1]

プリンストンチャート（古い資料ではアシュノラ頁岩）とその化石は1950年代から知られていましたが、^{[2] [3]} 1970年代後半以降、注目を集めるようになりました。^{[4]これは、ラガー}シュテッテンで発見された珍しいタイプのシリカ完全鉱化化石によるものと考えられます。この化石は、植物や動物を微細な3D詳細で保存しており、内部細胞の詳細も例外的に含まれています。^[5]これにより、多くの種で、分離された部分から植物全体を解剖学的に説明したり再構築したりすることが可能になりました。^{[6] [7]}保存状態と多様性の両方でこれほど優れた植物化石は、世界中にほとんどありません。始新世の湖沼堆積物中の同様の年代の化石層は、ブリティッシュコロンビア州北部のスミザーズ近郊のドリフトウッドキャニオン州立公園、プリンストンチャート層の北北西約160km (160,000メートル) にあるカムループスの西のマカビー化石層、プリンストンの南、ワシントン州リパブリック周辺のクロンダイク山層など、ブリティッシュコロンビア州の他の場所でも見つかっています。

プリンストンチャートは、アレンビー層の石炭、頁岩、火山灰、チャートからなる互層構造である。^{[8] [9] [10] [11]厚さ1～55cm（0.39～21.65インチ）のチャート層が49層確認され、記述されているが、保存されている生物はそれぞれに固有のものではない。それにもかかわらず、}露頭全体にわたって傾向が明らかであり、特定の分類群が時間とともに現れたり消えたりしている。^{[12] [13]}

プリンストンチャートは、もともと哺乳類、淡水魚、カリウムアルゴン年代のデータに基づいて中期始新世のものであると考えられていました。 ^{[14] [15] [16]}最近、より正確な放射分析技術により4870万年前という年代が示され、^[12]プリンストンチャートはイップル期（4780万～5600万年前）に位置付けられ、これは現在放射分析によりアレンビー層全体が前期始新世であるとされているのと一致しています。^{[10] [17] [18]}

この時代の気候は温暖で、始新世前期の一連の温暖化イベントの間に最高値に達しており、プリンストンチャートは始新世温暖極大期 2以降と始新世前期気候最適期の間に堆積したと考えられる。^{[10] [19] [20] [21]}この間、海は約 4 °C 温まり、地上の温度は現在よりも数度高かったため、両極には氷がほとんどまたはまったく存在しなかった。両極と赤道の温度差は小さかった。^{[22] [23]この長期的な温暖化は、温室効果ガス、特に}_{二酸化炭素が}より多くの熱を閉じ込めることが増加したためであると考えられている。^{[21] [24]この}_{二酸化炭素}の急激な増加の理由は不明であるが、火山弧と変成岩の脱炭酸反応によって海底の循環が増加したためではないかという仮説が立てられている。^[23]これは、プレートの衝突によりインドとアジアの間の海が消滅し、ヒマラヤ山脈とチベット高原に置き換わったためである。また、当時、南極大陸とつながっていたオーストラリアは北に移動し始めていた。^[25]

プリンストンチャートの化石は、この地域が水生生態系であり、熱帯から亜熱帯の条件で成長していたことを示しています。^[12] しかし、より最近の化石植物相の分析では、プリンストンチャートの植物相は、年間平均気温が13.1 ± 3.1 °C、冬が穏やか（寒い月の平均気温は5.3 ± 2.8 °C）、年間平均降水量が114 ± 42 cmの湿潤な温帯気候で​​あると再現されています。^[20]いくつかの小さなチャート層は 火山灰層で区切られており、近くで火山活動があったことを示しています。この火山活動により、化石にケイ酸が浸透したと考えられています。^[26]その後、ミネラルを含んだ水が泉や間欠泉からプリンストンチャートがあった低地の盆地に流れ込みました。ここでは、水は、蓄積された植物の残骸とともに、成長する生物を取り囲んでいました。^[12]多くの生物は、生息していた湖や小さな池の環境で、その場のまま保存されていました。^{[27]微細な細胞の詳細が保存されていることから、保存は迅速だったに違いありません。この一連の出来事は、盆地で泥炭が毎回再蓄積し、 [12]}複数の層を形成したため、最大50回繰り返されたと考えられています。

プリンストンチャートのサンプル採取は行われているが、現時点ではデータは詳細に分析されていない。^[12]露頭全体で分類群の傾向が見られる。最上層ではメタセコイア・ミレリ^[9]の化石器官は見られなくなったが、マツ類と単子葉植物の数が増加している。大量の火山灰降下後、デンスタエディオプシスなどのシダ植物が大幅に増加しているが、これらの層には被子植物はほとんど見られない。多数の被子植物が、数種類の針葉樹、シダ、およびさまざまな科の未確認の化石とともに発見されている。^[28]

プリンストンチャートで発見された一連の植物化石と動物化石は、それが湖沼環境であったという明白な証拠を提供している。発見された植物化石は、縮小した血管系、組織内の通気組織（浮力を提供するための空気空間）、厚い内壁を持つ細胞の輪に囲まれた原生木部小腔など、水生環境への多くの構造的および解剖学的適応を示している。 ^{[27] [12]} 化石が現代の水生被子植物と明らかに類似していることも、さらなる証拠となっている。多くの現存する植物はこれらの適応を示しており、チャートで発見された生物と類似している。例えば、スイレン（Allenbya、スイレン科）、オオバコ（Alismataceae）^[29] 、サトイモ（Keratosperma、サトイモ科）^{[6] [30]}、イグサやスゲ（Ethela、イヌタデ科/カヤツリグサ科）は、今日でもプリンストンチャートでも見られる被子植物のほんの一部です。現生の水生生物と適応を共有している種子も見つかっています。^{[27] [12]}一方、陸生の化石はほとんど見つかっていません。見つかった数少ない化石は主に種子で、その一部は鳥によって運ばれた可能性があります。^{[9] [28] [31]}

プリンストンチャート堆積物が水生生物であったことを裏付けるさらなる証拠として、動物の化石が挙げられます。植物堆積物の上にある頁岩からは、淡水魚のアミア（ボウフィン）の化石がいくつか発見されており、淡水魚のアミゾンとリボトニウスの化石やスッポンも発見されています。^{[27] [32]}

一部の維管束植物の葉やその他の器官には病原菌が記録されている。化石のウリアヤシの​​葉には、 Paleoserenomycesと記載されるタールスポット菌があり、これは菌寄生虫Cryptodidymosphaerites princetonensisに寄生されている。^[33]共生菌根関係はPinusとMetasequoia milleriの根にも保存されている。Metasequoia では、これらの関係が現存する菌根と比較され、非常に類似していることが判明した。^[12] Pinusとの菌根関係は、化石記録から外生菌根が初めて記録されたもので、この菌は現代の松の共生菌RhizopogonとSuillus^{に近いと示唆されている[34]}

• ブリティッシュコロンビア州の化石保護（土地法：保護区、第15条、第16条または第17条）
• プリンストンチャートウェブサイト (ASU)