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化石은, 過去의 生物의 遺骸나 遺跡이, 어떠한 形態로 地層中에서 發見된 것이다. 遺骸가 地層에 철해 담겨진 後, 고기等의 軟質部는 通常, 化學變化에 依해 없어진다. 따라서 化石에는 動物의 뼈나 껍질, 이빨等이 단단한 組織의 部分을 主로, 그것들이 鑛物에 置換되어 남아 있는 것이 많지만, 나뭇잎이나 恐龍을 始作으로 하는 動物의 皮膚나 깃털의 形態가 남아 있는 것, 조개等의 內部가 鑛物로 充塡된 것도 있다. 形象的으로는, 凸形(숫틀, 石膏型形象)의 것을 「카스트」, 凹形(암틀, 柱形形象)을 「몰드」라고 부른다. 또, 軟體質生物 或은 生物에 있어서의 軟質部가 酸素의 적은 진흙에 갇힌 바제스페이지岩와 같은 例도 보기 드물게 發見된다. 또, 鑛物에 置換되어 있지 않은 例로서 炭化植物, 琥珀에 받아들여진 昆蟲, 시베리아에서 發掘된 生體에 가까운 맘모스, 새로운 時代로는 貝殼이 그대로 化石이 되는 等의 例도 있다. 2005年, 美國에서 티라노사우르스大腿骨로부터 柔軟性을 남긴 血管이나 骨細胞가 發見되어 어느 程度 組織이 남아 있든가 注目받고 있다.

生物體 그 自體 뿐만이 아니라 生物活動의 자취(遺跡)도 生痕化石이라고 해 化石의 一種으로 여겨진다(발자국, 겨 자취, 巢穴 等). 生痕化石은, 生物本體의 化石보다 重要하지 않다고 생각할 수 있을지도 모르지만, 반드시 그렇지 않다. 生物體 化石만으로는 모르는 것이, 生痕化石으로부터 判斷할 수 있는 境遇도 많다. 發達한 生物이 大部分 나타나는 古生代 캄브리아期의 初期를 나타내는 것은 겨 자취의 生痕化石이며, 恐龍의 行動樣式이 아는 것은 발자국의 硏究의 成果이다. 탄자니아에서는, 360 萬年前의 오스트랄로피테쿠스의 발자국의 化石이 發見되고 있어 그곳에서는 父母와 子息이 줄서 2足步行하고 있는 것이 實際로 確認되고 있다. 動物의 排泄物의 化石(大便化石)도, 그 動物의 消化器官의 모습이나, 먹이로 하고 있던 生物을 아는 重要한 端緖가 된다. 또, 恐龍의 의 化石은 한 個所에 集中해 大量으로 發見되는 것이 많아, 마이아사우라와 같이, 어떤 種類의 恐龍은 育兒를 한 것이 아닐까라고 推論되는 證據도 發見되고, 이러한 例로부터 動物들의 多樣한 行動 樣式을 알 수 있다. 어쨌든, 化石으로서 남는 生物은 偶然히 左右되어 그 身體의 部位, 條件, 그 外 極히 限定되었을 境遇 뿐이다. 例를 들어, 鳥類에 對해서는 다른 것보다 出土量은 적고, 始祖鳥와 現世鳥類를 묶는 進化의 過程에는 未解明인 點이 只今 더욱 많다. 또, 化石으로부터 아는 情報도 그 나름대로 限定된 것이다. 그러나, 過去의 生物을 直接 보는 것은, 化石을 通해서 밖에 있을 수 없다. 그러므로, 進化라고 할 생각의 起源의 하나가 化石硏究인 것은 當然하다. 그렇다고는 해도, 化石으로부터 生物界의 모든 情報를 꺼낼 수 있는 것은 아니다. 生物界全體를 바라보면, 化石으로부터 系統進化와 關係되는 知識을 參酌하기 始作할 수 있는 것은 動物界와 植物界에만 거의 限定되면 말해도 좋다. 菌界, 原生生物界, 細菌, 古細菌의 化石의 出土도 적지 않지만, 微化石으로서 多産하는 것 以外로 붙어서는, 通常, 斷片的인 知識 밖에 얻을 수 없다. 다만, 原核生物等 至極히 情報量의 不足한 生物群에서도, 化石과 細胞內共生이나 LGT等을 利用해 關聯짓는 것으로 系統樹에 關한 情報를 얻을 수 있는 境遇가 있다. 分類群特有의 成分도 分子化石으로서 産出하는 境遇가 있다.

化石의 分類Edit

古生物死體(遺骸)로서의 化石은, 生物學上의 分類에 따라서 動物化石, 植物化石等과 같이 分類되지만, 위에서 說明한 바와 같이 遺骸인가 遺跡인가, 또 殘存의 狀況이나 程度에 依해도 分類가 可能하다.

分類死體(遺骸) 遺跡(生痕化石)

實體가 있는 것(軟質部도 남는 것) 바제스 動物群, 에디아카라 生物群, 스미에 生物群 바제스動物群, 에디아카라生物群, 스미에生物群 實體가 있는 것 貝殼, , 角, , 琥珀에 包含되는 昆蟲等, 炭化植物巢穴, 네 자취, 발자국, 위석, 병 岩石이나 鑛物로 置換된 것 貝殼, 뼈, 나무가지 飮食, 大便, 알 岩石에 남겨진 인상 貝殼, 나뭇잎 食性, 죽음, 交尾 變形・變質한 것 石油, 天然가스, 石炭 印, 琥珀

硏究史Edit

옛부터 化石의 存在는 알려져 있었다. 古代그리스에 있어서는, 化石을 過去의 生物이라고 보는 것이 있었지만, 아리스토텔레스는 特殊한 힘에 依해서 돌안으로 태어나는 것으로 看做해, 그 때문에, 유럽에서는 化石에의 올바른 認識이 늦은 싫지만 있다. 그 後의 흐름 中에서는, 基督敎敎義와의 關聯도 있어, 化石을 「舊約聖書」에 記載되어 있는 「노아의 方舟傳說에 있어서의 洪水의 犧牲이라고 보는 생각도 길게 維持되어 왔다. 1796年, 프랑스博物學죨쥬・큐비에는 現今의 코끼리의 骨格과 코끼리의 化石과의 詳細한 比較를 實施해, 이 化石은 現今種과는 完全히 다른 古代에 滅種한 種이다고 結論붙여 이 化石種을 「맘모스」라고 命名했다. 머지않아 시베리아의 永久凍土로부터 얼음 지어의 맘모스가 發見되어 큐비에의 생각에 强力한 뒷받침해가 얻을 수 있었다. 1811年, 英國메어리・아닝에 依해서 이크치오사우르스의 化石이 發見되어 解剖學的特徵等에 對해서 硏究가 이루어져 이것을 契機로 化石 硏究가 活潑히 行해지게 되었다. 化石의 硏究는, 生物學에 對해서는 進化論의 重要한 證據가 되었다. 다만, 큐비에는 反進化論者였다. 그는 神에 依한 創造라고 하는 槪念으로부터 빠질 수 있는 두, 그 때문에, 過去에 있고, 時代에 따라서 다른 生物을 볼 수 있는 것은, 神이 生命을 創造해, 그것을 노아의 洪水와 같은 災害에 依해서 滅해, 再次 生命을 創造한다고 하는 것을 反復한 結果라고 하는 「天變地異說」을 主唱해 當時 進化論을 主張하고 있던 쟌=바티스트・라마르크와 激烈하게 對立했다. 이와 같이 化石은 生物의 進化의 證據의 하나이지만, 아메리카合衆國에서는, 生物의 進化는 基督敎原理主義와 互換이 없다고 하고, 初等敎育에서는 가르쳐서는 안 된다고 여겨지는 地域도 있다.

化石의 意義Edit

生命의 誕生Edit

헥켈의 系統樹(1866年) 生命이 언제 誕生했다고 對해서는 諸說 있지만, 그린랜드이스아地方에서는, 38億年前(先캄브리아時代)의 堆積岩中에 生命에 由來할 것이라고 생각되는 炭素의 層이 發見되고 있어 濠洲에서는 保存狀態가 良好한 34億 6,000 萬年前以前의 박테리아의 化石이 西濠洲州에서 發見되고 있다. 같은 에서는, 게다가 1億年以上 낡다고 推定되는 化石도 發見되고 있어 빠르면 43億年前에 生命이 發生했다고 생각하는 硏究者도 있다. 어쨌든, 化石은 生命의 起源을 探求해 나가는데 重要한 열쇠를 잡는 直接的인 資料가 되고 있다.

生物史의 解明Edit

化石은 또 過去의 生物의 遺骸인 것부터, 過去의 生物을 復元的으로 考察해, 古生物界의 樣相이나 推移를 알기 爲한 거의 唯一한 資料이며, 誕生以來 길게 繼續 되어 온 生命의 긴 歷史, 特히 系統進化의 直接的인 證據가 된다. 生物은, 地球의 歷史 속에서 태어나 그것이 分化해, 어느 繁榮하고, 그 後 어느 種類는 滅種하지만, 다시 새로운 生物群이 誕生한다고 하는 巨大한 흐름을 展開하고 있다. 이 흐름 속에서, 以前에는 많은 種으로 나누어져 繁榮했지만, 現在는 그 子孫이 極히 限定된 場所 정원않고 게 살아 남고 있는 例를 「살아 있는 化石」이라고 읽고 있다.

系統學과 化石Edit

生命誕生以來, 地球의 表層部에 蓄積된 化石은 莫大한 數에 이른다. 이러한 化石이 記載되어 化石標本을 基礎로 分類되어 그 系統的親戚關係의 檢討의 結果, 過去부터 現在에 늘어서는 動植物界의 도메인・等의 分類上의 階級的 位置가 定해져 系統進化의 이치가 밝혀졌다. 그것은 通常系統樹(덴드로그람)이라고 할까들로 整理해 敍述된다. 또, 데이터의 檢討와 考察에 依해서, 種의 分化, 進化의 스피드, 滅種의 原因等에 對해서도 追究되고 있다. 게다가 今日로는 컴퓨터에 依한 統計處理에 依해서 데이터의 定量的解釋이 飛躍的으로 進行되고 있다. 어쨌든, 系統學의 存在와 發展에 있어서 化石은 없으면 안 되는 根本的인 資料이며, 化石이 없으면 系統學 그 自體가 成立되지 않는다.

分類學과 化石Edit

仔細한 것은 「生物의 分類」를 參照

系統學과 分類學은 密接한 關係에 있다. 生物의 多樣性에 關해서 重要한 것은, 그것이 「種」이라고 불리는 不連續群에 依해서 가장 意味 깊게 나타나는 것이다. 系統學에 對해 連續的인 것으로 해서 整理하는 것이, 여기에서는 不連續的인 1單位를 基礎에 檢討된다. 또, 分類學은 古生物 뿐만 아니라 現世의 生物도 對象으로 하고 있다. 여기에서도 化石은, 다른 動植物의 標本資料와 함께 自然分類를 考察해 나가는데의 重要한 실마리가 되어 있을 可能性이 있다.

示準化石Edit

仔細한 것은 「示準化石」을 參照

放射性同位體에 依한 年代推定法이 確立할 때까지는, 地層을 할 수 있었던 時代를 아는 端緖는, 化石뿐이었다. 그 中에서도, 特定의 地質時代에 限定해 生息하고 있던 特定의 種의 化石은 示準化石으로 불려 各各의 地層의 年代決定에 利用된다. 이것은, 英國의 윌리엄・스미스의 硏究에 依해 確立된 方法이다. 示準化石으로서 바람직한 條件에는, 以下와 같은 것이 있다.

進化가 빨랐다, 곧바로 滅種한, 等의 原因으로, 生息하고 있던 期間이 짧다.

넓은 範圍에 건너 分布하고 있다.

많이 産出한다(當時의 生息數가 많다).

示準化石의 例로서는 三葉蟲(古生代), 후데이시(古生代), 안모나이트(中生代), 비카리아(新生代)等이 있다.

示相化石Edit

仔細한 것은 「示相化石」을 參照

特定의 環境(氣候, 水深, 水溫, 地形等)에 限해서 棲息하고 있던 特定의 種의 化石은 示相化石으로 불려 地層이 堆積한 古環境의 檢討나 特定에 利用된다. 示相化石은, 珊瑚(따뜻하게 맑은 얕은 바다)나 가막조개(河口附近)等이 알기 쉬운 例이지만, 實際로는 모든 化石이 많든 적든 示相化石으로서의 意味를 가지는 것이어, 特히 植物化石은, 古氣候等을 아는 重要한 資料가 되고 있다. 今日, 第4期에 있어서의 氣候의 變遷은 各各의 種의 植物化石의 消長에 依해서 詳細하게 더듬어지고 있다.

人間과의 關聯에서Edit

아마츄어 古生物 매니아도 많이 存在해, 稀少인 化石은 特히 高價로 賣買된다. 博物館에서도, 特別展이나 企劃展의 눈이 되는 것이 많기 때문에, 高額으로 去來되는 境遇가 적지 않다. 「」도 恐龍의 化石으로부터 이미지된 것은 아닐까 생각할 수 있는 일이 있어, 恐龍化石은 人氣가 높다. 最近에는 드문 化石의 發掘이 商業 베이스로 進行되고 있어 有名하게 된 化石이 出土地를 떠나 遠隔地의 컬렉터의 손에 흐르기도 해, 硏究者들도 골치를 썩이고 있다. 뒤루트로 高額에 팔리기 始作해 버리는 케이스도 적지 않다. 또, 낡은 時代부터 漢藥으로서 利用되거나 안모나이트의 化石에는 魔力이 머무는 等으로 여겨지거나라고 하는 形態로, 길게 利用되어 온 歷史가 있다. 中醫學에서는 大型哺乳類의 化石을 「龍骨」, 齒牙를 「龍齒」, 모퉁이를 「龍脚」이라고 불러, 모두 鎭靜, 不眠等에 利用되어 또, 甲骨文字의 發見은 淸나라金石學者・王懿榮持病말라리아의 治療藥으로서 「龍骨」을 要求했던 것에 비롯된다고 한다. 現在에도, 三葉蟲이나 안모나이트等이 아름다운 化石은 액세서리에 利用되고 있는 境遇가 있다. 特殊한 化石에서는, 寶石이나 아름다운 鑛物의 成分에 옮겨지고 있는 것이 있어, 그 自體가 寶石으로서 流通하는 것이 있다. 琥珀은 樹木으로부터 分泌된 樹液의 化石이며, 一種의 生痕化石이지만, 많은 境遇 寶石裝飾品이 되어, 特히 안에 昆蟲等이 封入된 것이 珍貴된다. 世界的으로는 발트海沿岸의 琥珀이 特히 良質로 여겨진다. 마이클・클라이톤 原作의 小說 및 그 映畵쥬라기・파크」에서는 琥珀 中의 모기의 體內에 恐龍의 赤血球가 남겨져 거기로부터 恐龍의 DNA가 抽出된다고 하는 設定이 되어 있지만, 現實에는 DNA가 保管 維持하고 있던 遺傳情報는 없어져 있을 것이다. 덧붙여 石炭・石油・天然가스는 古生物의 遺骸가 化學變化를 받은 것인 것부터 化石燃料라고 불린다. 古生物의 遺骸가 그대로 堆積해 岩石化한 것으로서는 石灰岩, 苦灰岩, 차트, 규조토가 있다. 그 外 , 海鳥의 大便이 堆積・固體化해서 할 수 있는 구아노를 起源으로 하는 燐鑛床, 쇠박테리아에 依해 生成된 鐵鑛마루 等, 人間生活에 있어서 有用한 地下資源이 되고 있는 것도 적지 않다.

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