南カリフォルニアのシャークトゥース・ヒル骨層を訪ねて

アメリカ中の化石発掘者の多くが、シャークトゥース・ヒルという名前を知っている。 ここは古くからの由緒ある場所で、長年にわたって無数のサメの歯や海洋哺乳類の骨が採集されてきた。 サメ、骨魚類、海生哺乳類、ウミガメ、海生ワニ、鳥類、そして陸生哺乳類まで、およそ125種が発見されている、世界で最も有名な脊椎動物の化石発掘地の一つであることは間違いない。

化石は、カリフォルニア州南部シエラネバダの侵食された西麓の数平方マイルにわたって露出する中期中新世テンブラー層のラウンド マウンテン シルト メンバーのかなり狭い1~4フィートの厚さの層に集中している。 シャークトゥース・ヒルでの発掘は、歴史的にラウンド・マウンテン・シルト層の1600万年から1500万年前の脊椎動物を最も多く産出したが、いわゆるシャークトゥース・ヒルの骨層は、それが露出している場所では、きれいに保存された化石を収集家に提供し続けている。

これはアマチュアの古生物学学生にとって実に幸運なことで、Sharktooth Hill は現在私有地にあり、実際、国定公園に登録されています。無許可の採集はその最も有名な場所で明らかに禁止されていますが、すぐ近くの他のいくつかの化石産出地帯は、興味を持ったアマチュアでも探索可能です。

そして、間違いなく、多くの歴史的な時間の中で、多くの人々がシャークトゥース ヒルの地域を訪れ、中期中新世の海洋脊椎動物の古生物学の卓越性を調査してきた。 1853年8月、地質学者ウィリアム・P・ブレイクは、現在のシャークトゥース・ヒルの一般地域から保存状態の良いサメの歯と海の哺乳類の骨の発生を報告しました。 当時、ブレイクはアメリカ合衆国地形軍団に所属し、東海岸から西海岸への鉄道ルートの候補地として現地調査を行っていた。 彼の発見は、ロッキー山脈以西で初めて確認されたサメの歯の化石として、一般に広く知られている。 ブレイクの重要なコレクションは、1856 年に、当時脊椎動物の化石の主要な権威であった伝説的なスイスの地質学者であり古生物学者のルイ・アガシズによって研究された。 しかし、この言葉が、そこで発見された最も人気のあるタイプの化石を正確に示していることは、ほとんど疑いの余地がない。 地質学者ブレイクによる最初の発見から数世紀たった今でも、保存状態のよいサメの歯は大きな注目を集め続けています。

1800年代後半にサンホアキン・バレー南部とロサンゼルス大都市圏(ベーカーズフィールドから南にわずか90マイル)の人口が増え始めると、Sharktooth Hillへの常連客は増えました。 そのため、シャークトゥース・ヒルには当初から化石ハンターのメッカのような存在だった。 太平洋から 100 マイル以上離れた乾燥した谷間の真ん中にあるサメの歯や海の哺乳類の遺跡は、抗しがたい魅力となり、何十年にもわたって無数の人々をこの場所に引き寄せてきた。 Morriceは1909年、仕事のない時間に骨層から化石標本を集めることに熱烈な関心を持つようになった。 数年がかりで数十万本のサメの歯を発掘し、その重さは文字通り数トンにも及んだ。 エドワード・ミッチェル著「シャークトゥース・ヒルの研究史」(1965年、カーン郡歴史協会発行)には、伝説の人物モーリスの歴史的に貴重な写真が掲載されており、モーリスがシャークトゥース・ヒルの発掘現場で、巨大バケツをいっぱいに広げ、きれいに保存されたあらゆる種類のサメの歯を持って撮影されている。 当初、モーリスは発見したものを友人や親戚、知人に配っていただけだった。 しかし、やがて彼は、科学的な動機に基づく不屈のコレクターとなり、その膨大なコレクションを世界中の博物館や大学に寄贈するようになった。 彼の科学への貢献を称え、シャークトゥース・ヒルの骨層から出土した2種類の絶滅動物に、チャールズ・モリスにちなんだ名前が付けられた。 後年、シャークトゥース・ヒルの骨層で最も重要なアマチュア収集家は、シャークトゥース・ヒル地区の私有地所有者で、世界中の博物館や科学機関に膨大な量の中期中新世の脊椎動物の化石を寄贈したボブ・アーンスト(生前200万以上の脊椎動物を収集)とラス・シューメーカーであった。

シャークトゥース・ヒルの多量の骨層は1850年代から古生物学者に知られていたが、化石を含む層の最初の正式な科学的調査が行われたのは1924年になってからであった。 この年、カリフォルニア科学アカデミーは、当初4ヵ月間、現地で化石層を分析することを決定した。 しかし、この発掘現場は非常に生産的でやりがいがあることがわかり、アカデミーは1930年代まで、時々、この場所で採集を続けた。 予備的な野外調査終了後、古生物学者は、出土した豊富な資料の洗浄、目録作成、同定に数年を要した。 1960 年から 1963 年にかけて、Sharktooth Hill 骨層の 2 回目の大規模な科学的研究が、今度は Los Angeles County 自然史博物館によって行われた。 化石が豊富な地域の手つかずの層を露出させるため、研究者は不毛のシルト質の表土を約15フィートブルドーザーで取り除いた。 そして、1600万年から1500万年前の堆積物から、泡立てたほうきと羽箒を使って、骨や歯を慎重に取り出しました。 古生物学者にとって、骨層に保存された化石の関係を直接観察できたのは、これが初めてだった。 このように、完全な形で保存された無数の骨や歯が出土しただけでなく、中新世の海底のシルト質に保存された動物の遺体がどのようにして収まったのか、貴重な情報を得ることができたのである。 特に、絶滅したアシカの骨格がほぼ完全な形で発見されたことは、博物館の発掘調査の大きなハイライトであった。 海生哺乳類の骨格標本は、一次産骨帯では珍しく、このような完全な標本は、シャークトゥースの丘の探検の歴史の中で最も重要な発見の一つである。 もうひとつのほぼ完全で関節のある Allodesmus は、何年も後に、熱心なアマチュア化石ハンターの Bob Ernst によって骨層の上の堆積物で発見され、その遺骸は科学に寄贈された。 全米の大学や博物館の研究員がこの地を訪れ、保存状態のよい化石を何トンも持ち帰ったのである。 骨層に対するアマチュアの関心も高まり、多くの南カリフォルニアの人々が、シャークトゥース・ヒルで初めて化石狩りの楽しさを知ったようである

しかし、訪問者が絶えることはなかったようだ。 貴重な骨のある地平線の多くが急速に失われつつあったのである。 科学者たちは、このまま放置しておくと、化石を産出する地平線の最も多い部分はすぐに消滅してしまうだろうと、正当な懸念を表明した。 シャークトゥース・ヒルの骨層は、中新世の海洋脊椎動物の化石としては世界最大級である(メリーランド州の有名な中新世カルバート層でも多くの種類の海洋脊椎動物の化石が産出する)。 イルカやイルカに似た動物、イルカ、アシカ、クジラ、アシカ、セイウチ、アザラシ、デスモスチルスと呼ばれるカバに似た絶滅した動物など、テンブラー層から発見された海洋哺乳類の標本だけでも、その数は膨大なものとなっています(体長約120cm、ゾウ科で、海底を歩きまわり巨大で力強い顎で貝をつぶしていたと考えられています)。 また、驚くほど豊富なサメやエイに加えて、絶滅した大型のカメ、海ワニ、多くの種類の骨魚類、20 種ほどの鳥類も確認されています。

海洋生物群に加えて、陸生哺乳類の骨格も化石層からいくつか採取されています。 これらは、イタチ科の動物 Sthenictis lacota の下顎、巨大なアンフィシオニド、または「ひげ犬」Pliocyon medius の下顎、犬 Tomarctus optatus、3本足の馬 Merychippus brevidontus と Anchitherium sp.、サイの Aphelops megalodus と Teleoceras medicornutum、バク Miotapirus sp.シカに似たドロモメルシ類 Bouromeryx submilleri と Bouromeryx americanus、プロトケラト類 Prosynthetoceras sp.、ゴンフォテリア類 Miomastodon sp. しかし、こうした遺物は極めて稀で、通常、地域の中期中新世の化石記録では異常と見なされている。 陸上動物の死骸が海底に沈降する前に古代の海岸線から遠く離れた場所に運ばれたとは考えにくいため、海底堆積物の証明された岩石中に存在することは、浅海域で保存されたことを示唆している。

これらの遺跡はすべて、カリフォルニア州カーン郡のベーカーズフィールドから北東に数マイル離れた、シエラネバダ南部のなだらかなブラシに覆われた西側のふもとで、発掘されるのを待っています。

素晴らしい骨層の優れた延長の1つは、数十年間、訪れるのが純粋に楽しく、教育的な場所となっていました。 ここでは、さまざまな海洋哺乳類のサメの歯やさまざまな骨格の断片が化石群を構成しており、長年にわたってアマチュア収集家が訪れることができた。たとえば、平日のどの日でも、少なくとも一握りの人々が(週末には訪問者の数が飛躍的に増える)中期中新世の化石層を探索し、保存状態のよいサメの歯をたくさん集め、化石狩りの法的規制を心配せずに野外体験を楽しむことができることが期待できたのである。 もちろん、地元の警察やBLM当局も、ゴミの散乱や破壊行為がない限り、採集者たちを放置している。 私が最後にこの場所を訪れたとき、熱心な訪問者はまだ中期中新世のサメの歯や雑多な海の哺乳類の骨を採集することを許されていたが、無許可のアマチュアがこの地域に立ち入ったままであるという保証はどこにもないのである。 もし、その場所が正式に閉鎖されているのであれば、すべての規則と規制を守るようにしてください。鍵のかかったゲートを乗り越えようとしたり、訪問者にその存在を歓迎しないことを警告するために立てられた不法侵入禁止の標識に無謀にも従わないようにしましょう

領域を調べるために車を降りると、化石標本を探す場所はすべての訪問者にとって非常に明白であることがわかりました。 駐車場の上の急から中程度の傾斜の斜面に沿って、紛れもない第一次世界大戦スタイルの歩兵塹壕を観察することができ、南西に約4~6度の低い角度で傾斜して、探索された骨層の傾向を示している。 これらの発掘は、別の種類の軍隊によって行われた。サメの歯と海洋哺乳類の骨を回収しようとする化石ハンターが、この近辺で露出した化石層の全長にわたって、1本の延長した溝を作り出したのである。 ラウンドマウンテンシルトの淡い灰色のマトリックスに埋め込まれた海の哺乳類の暗褐色の骨の断片を探すのに役立ちました。これらはシャークトゥースヒルの骨層の露出で最も一般的な発見でしたが、完全に保存されたサメの歯は大多数の訪問者が求める貴重なものであることには変わりありません。 化石を見つける最良の方法は、「戦場」の塹壕に腰を落ち着けて掘り始めることであった。 ここでは、昔ながらの手作業に勝るものはない。 ほとんどの採集者は、化石を産出する場所をピックやシャベルで掘り、露出した中期中新世の物質の塊を一つ一つ丁寧に調べながら、化石を採集していた。 また、金鉱探しでよく使われる謎かけのような道具を持参し、そこに化石を含む土を入れる人もいた。 砂やシルトが細かいメッシュを通過した後、すくい上げられた骨や歯はスクリーンの上に残り、安全に保管するために梱包される準備ができていた。 特に大雨季の後、化石を探す熱心なコレクターたちが新しい季節を迎える前に、風化していない化石が見つかることもあった。しかし、かつてアクセス可能だったこの場所では、自由に浸食された化石は目立って少なかったのだ。 これは、毎年この地を訪れる多くの採集者のせいである。 1600万年から1500万年前の堆積物から自然に流れ出た遺物は、偶然見つけた幸運な人たちによってすぐに拾い上げられ、保管された可能性が高いのだ。 この場所は、シャークトゥース・ヒルの骨層から化石を採集することが法的に許されていた場所であり、このような容易な採集が不可能であったことは驚くにはあたらない。

夏の暑い日に水分を十分に補給すること以外に、化石発掘現場やSharktooth Hillの骨層を掘る際に直面する大きな危険は、バレーフィーバーにさらされることでした。 この病気は、カリフォルニア州サンホアキンバレー南部の未耕地のアルカリ性土壌に潜む空気感染性のカビの胞子を吸い込むことで発症する、科学的には「コクシジオイドマイカ症」、略して「コクシ」(Coccidioidomycosis)という重篤な病気の可能性がある。 シャークトゥース・ヒルの骨層がある地域には、この病気の原因となる芽胞がかなりの濃度で存在することが知られている。 この菌は、人間の肺の中の湿った暗い場所を好み、増殖して幸せになるのである。 しかし、まれにバレーフィーバーが重症化し、高熱、悪寒、果てしない疲労、急激な体重減少、関節の炎症、髄膜炎、肺炎を引き起こし、死に至ることもあるので注意が必要である。 シャークトゥース ヒルの骨層を訪れることを選択したすべての化石探索者、そして一般にサン ホアキン バレー南部は、そのリスクを十分に認識していなければなりません。

Sharktooth Hill 骨層がある地域で掘るときにバレー フィーバーに感染する直接的リスクに関して、私有地にある大手商業、有料化石発掘事業の Facebook ページに 2012 年に投稿があり、少なくとも若干の光を当てています:

「疑問です。

「正直なところ、バレーフィーバー(VF)に感染した参加者よりも、ガラガラヘビに遭遇した参加者のほうが多いのです」

「あなたの採石場で掘った後、どれくらいの人がバレーフィーバーにかかるのですか? 私たちの参加者のほぼ全員が、掘削中に防塵マスクを使用していないのです。 この18ヶ月の間に2000人以上の人が採石場で掘りましたが、VFにかかったと報告されたのは3件だけです。 これはカーン郡の平均を大きく下回っており、私たちが掘削している場所での芽胞の蔓延について何か示唆を与えているのかもしれません。 現在、4つの採石場が稼動していますが、いずれも地表より低く、1400万年から1800万年前の化石層内にあります。 この「土壌の時間軸」は、c. immitis が出現する 1000 万年以上前のものです」

つまり、結論は、カリフォルニア州の南サンホアキン バレーにはバレー フィーバーの芽胞が確実に存在し、Sharktooth Hill 骨層のある地域で掘ると、実際にバレー フィーバーに感染する可能性があるということです。 シャークトゥース ヒルの骨層を含むタンブラー層のラウンド マウンテン シルト メンバーには、バレー フィーバーの真菌の胞子がある可能性があり、これは収集不可能なものです。 この大水塊は、現在のサンホアキンバレーのサリナス地区から南へ、ロサンゼルスのすぐ北にあるグレープバイングレードまでを覆っていたのである。 この驚くべき骨層は、海の南東端に沿って、水深30メートル以下の場所に保存されていたことが明らかである。これは、化石エイやスケートの存在から推定したもので、現代の近縁種は比較的浅い場所を好む。 骨層から回収された化石動物群のすべての現生動物が、現在、バハ カリフォルニア ノルテ州エンセナダ沖のトドス サントス湾で見つけることができることは、示唆的である。 テンブラー層の他の場所(例えばコアリンガ地区のリーフリッジ)では、軟体動物やエキノイドの化石がそこそこ見られるが、シャークトゥースヒルの骨層は、不思議なことに他の種類の有機物が全く見られない堆積物中にある。 骨層の上下数百フィートの区間には、過去の動物や植物の痕跡はまったくない。

一般に、骨層が示唆するような浅い海洋環境では、多くのサンドドル、腹足類、鼈甲類、珪藻や有孔虫などのさまざまな微細な植物や動物が生息すると予想される。 しかし、ここではそのようなことはない。 数十年にわたる熱心な科学的調査にもかかわらず、シャークトゥース・ヒルの骨層から大量に出土する化石標本のうち、診断可能な種類のものは脊椎動物の標本だけである(骨層からは腹足類や多足類の殻の内部鋳型もわずかに報告されている。 また、時折、コプロライト、無脊椎動物の巣穴、石膏で覆われた石化木材の破片が見られるが、これらはいずれも、この骨層が比較的浅い海域で形成されたという考えを裏付けるものであり、特に重要性や診断につながるものではない)。

海洋哺乳類、サメ、鳥、エイ、スケート、さらには陸生哺乳類など、多様な種がこれほどまでに豊富に存在するためには、独特の保存の仕組みが必要です。 陸生と海生の脊椎動物が同じ層に混在している不思議な状況は、明らかに、まだ不完全に理解されていない一連の状況を指し示しています。 言うまでもなく、1853年の夏の日にこの骨層が発見されて以来、研究者たちは、浅海の環境に通常生息する他のすべての海洋無脊椎動物を排除して、狭い水平線にこれほど顕著に脊椎動物の遺体を集中させることができたのは、いったいどんな出来事だったのかと不思議に思ってきたのである。

このまれな現象を説明するために、いくつかの考えが提唱された。

最も初期の説明の 1 つは、20 世紀の第 1 四半期に、カリフォルニア科学アカデミーの古生物学者フランク M. アンダーソンによって提示された。 アンダーソンは、この地域の激しい火山活動が、中新世の海水を灰と有害なガスで汚染し、動物相の突然の絶滅を引き起こしたと示唆した。 確かに現在のサンホアキンヴァレーの中期中新世に広範な火山活動が起こったが、シャークトゥースヒルの動物相に悪影響を与えたことを示す直接的な証拠はない。

第2の仮説は、中期中新世にシャークトゥースヒルの動物が住んでいた湾が内陸になったというものだ。 水が徐々に蒸発するにつれて、不運な住人たちはますます狭い地域で生き延びようとする運命をたどり、ついには生き物たちが屈服して、彼らの骨格と歯の遺骸が集中する狭い地帯を作り出したというのである。 時折、毒素を産生する海洋微生物が急速に増殖し、小魚を何百万匹も殺してしまうことがある。 この生物は微量の強力な毒を含んでおり、食物連鎖の中で容易に濃縮される。 大きな魚は、致命的な生物を餌とする小さな種類の魚を消費し、最終的にはすべての魚が殺される。

さらにかつて人気があった提案は、中期中新世の鮫肌丘地域が海洋哺乳類の大出産地で、出産のためにそこに集まる動物を季節的に餌にするサメにとってはたまらない魅力だったというものだった。 残念ながら、この堆積物には海生哺乳類の幼生骨がほとんどなく、もしこの地域が、捕食者であるサメと同じ暖かい海で何千何万シーズンも幼生が遊んでいたとしたら、テンブラー層のラウンド・マウンテンシルト層で保存されていると期待できるような量はないだろう。

有名な骨層の堆積メカニズムとして他に考えられるのは、大陸の斜面を、しばしば非常に長い距離にわたって流れる水と堆積物の塊である濁流である。 おそらく、海や陸の動物の死骸は、このような海底堆積物の流れに巻き込まれ、骨がかなりの距離を運ばれた後、中新世の海岸線から遠く離れた海底峡谷で懸濁状態になったものと思われる。 おそらく、この説明を支持するのは、骨層から出土した多くの脊椎動物の遺骨に明らかに擦り切れた跡があることで、最終的に埋葬される前にある程度の輸送と撹拌があったことを示唆しているからである。 実際、これは、文字通り何百万もの海の哺乳類の骨やサメやエイの歯が、他のあらゆる種類の海洋生物を排除して、このような狭い間隔で保存された可能性がある、最も広く受け入れられている唯一の方法です

これは、シャークトゥース ヒルの骨層を説明するために提案された考えのほんの一例にすぎません。 残念ながら、(それらを提案した理論家にとって)上記の提案のうち、特に濁流説を除いては、単純に考えて、全面的に間違っています。 これらの説はすでに反証され、改ざんされている。 長年にわたって、おそらく科学的推測を行う人の数だけ、仮説が立てられてきたのだろう。 しかし、2009 年初めに、一部の研究者は、この問題は完全に解決されたと主張しました。 その「決定的な」説明とは、ニコラス D. パイエンソン、ランドル B. イルミス、ジェレ H. リップス、ローレンス G. バーンズ、エドワード D. ミッチェル Jr.による「中期中新世の気候最適期に堆積した広範囲の海洋骨層の起源」という論文でアメリカ地質学会から発表されたものです。 とSamuel A. McLeodは、Sharktooth Hill Bone Bedは、1590万年から1520万年前の中期中新世における大きな侵食-侵食サイクルに合わせた堆積物の飢餓により、最大70万年かけてゆっくりと局所的な不同形の上に蓄積したと述べている。 著者によれば、この世界的に有名な骨層は、大量死の産物ではなく、赤潮による毒殺でもなく、火山噴火による動物の死骸でもなく、濁流の濃縮作用による脊椎動物の保存でもなく、海獣が生まれ、サメが狩りをした長期の分娩地域の跡ですら、この素晴らしい大当たり骨層を完全に説明できない、ということなのだそうである。 シャークトゥース ヒル骨層は、砕屑物(砂やシルトや泥)がほとんど堆積しなかった地質学的期間に、ゆっくりと着実に骨が堆積したために、何千年もかけて誕生したと科学者たちは主張しています

おそらくこの新しい研究によって、世界で最も集中し多様な海洋脊椎動物の化石が堆積した謎がついに解明されたと思われます。 しかし、濁流説は多くの人にとってまだ有効であり、古生物学および地質学のコミュニティの多くの人々にとって、今後も有効な説明であり続けることでしょう。 このテーマに関する参考文献は豊富にある。 おそらく最も参考になる本は、前述のエドワード・ミッチェル著「History of Research at Sharktooth Hill, Kern County, California」であろう。 その他、Birds from the Miocene of Sharktooth Hill, California, in Condor, Volume 63, number 5, 1961, by L.H. Miller, Sharktooth Hill, by W.T. Rintoul, 1960, California Crossroads, volume 2, number 5; そして California Division of Mines and Geology が発行する California Geology の 1985 年 7 月号には Don L. Dupras による Sharktooth Hill, Kern County, California という素晴らしい記事が掲載されています。

かつてアクセス可能だったこの場所は Sharktooth Hill の素晴らしい代物となっていました。 化石は明らかに有名な場所ほど豊富ではありませんでしたが、アマチュア収集家やプロの古生物学者は、素晴らしいSharktooth Hillの骨層で、美しく保存された多くのサメの歯や海洋哺乳類の骨を見つけ続けました。 エンセナーダ沖のトドサントス湾のような穏やかな半熱帯海が現在のサンホアキンバレーを覆っていた時代、1600万年から1500万年前の中期中新世の脊椎動物が125種ほど発見されている世界有数の古生物学的堆積物である。 現在、農業が盛んなカリフォルニアのグレートセントラルバレーに広大な果樹園がある場所に、ホホジロザメの祖先が生息していた時代である。

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