炭鉱で化石を見つけることは大したことではありません。 結局のところ、石炭鉱床は石化した泥炭湿地であり、泥炭は腐敗した植物から作られており、泥や粘土に刻印されて頁岩に硬化します。
しかし、イリノイ州地質調査所の地質学者であるJohn NelsonとScott Elrickが、イリノイ州東部のRiolaとVermilion Grove炭鉱を調査したとき、それは全く別のことでした。 鉱山のシャフトの天井にエッチングされた最大の無傷の化石の森は、これまでに見られた—307万年前に保存された熱帯の荒野の少なくとも四平方マイル。 それは、地震が突然沼を15から30フィートに下げ、泥と砂が突入し、すべてを堆積物で覆い、木や他の植物を殺したときです。 “それは数週間のうちに起こったに違いない”とElrick氏は言います。 “私たちがここで見るのは、泥炭湿地の死、自然の事故によって凍結された地質学的時間の瞬間です。”
このあまり知られていない不思議を見るために、私はセントルイスに拠点を置くピーボディ-エナジーが運営する作業鉱山であるヴァーミリオングローブサイトでネルソンとエルリックと合流し、一般に非公開となった。 私は堅い帽子、ライト、手袋および鋼鉄つま先のブーツを身に着けていた。 酸素ボンベと安全講習を受けました。 毒ガス、火災、爆発などの緊急事態が発生した場合は、赤信号に従って鉱山から脱出する方法を見つけ、安全マネージャーのMike Middlemasが助言しました。 私たちは”厚い黒煙に遭遇する可能性があり、あなたはあなたの前に何も見ることができません。”彼は天井に沿って実行されているライフラインを使用すると言いました,木製のコーンを介してスレッド細いロープ,スイミングプールで山車のような.
化石が豊富な石炭層は地下230フィートにあり、我々は”人の旅”として知られている開放的なハンビーのようなディーゼルジトニーに乗った。”ドライバーは、エスケープビーコンと車両のヘッドライトによってのみ照らさトンネルで当惑紆余曲折の四マイルを介して私たちを取りました。 旅は30分かかり、エリア5で終了しました。 ここのトンネルは6.5フィートの高さで、双方向の郊外の通りの幅についてです。
トンネルは静かで、低ワット数の電球で照らされ、暗い。 上から引き込まれた湿気の多い夏の空気は、温度が華氏60度の周りに一年中ホバー、肌寒いと体にぴったりの地下でした。 鉱山労働者はここで石炭を抽出し終え、トンネルの側面には爆発的な炭塵を抑制するために生石灰が散布されています。 昔に森林を破壊した堆積物で作られたシェール屋根は、その下の石炭が取り除かれた今、割れて剥がれています。 金網は大きい部分が道路に落ちるか、または抗夫に当ることを防ぐために天井をカバーします。
ネルソンはトンネルに沿って道を選び、壊れた石の山の周りを歩き回り、石炭の塊はほこりの多い床を横切って黒いサイコロのように転落した。 彼は停止し、上向きに見えた。 そこには、彼のヘルメットの光からの輝きに輝いて、森です—絡み合った木の幹、葉、シダの葉と小枝の暴動は、トンネル屋根のクラミー頁岩の表面に黒に灰色のシ “私は前に化石を見たことがありましたが、このようなものは何もありませんでした”と彼は言います。
現在引退しているネルソンは、1998年に鉱山がオープンした直後の定期検査中にRiola-Vermilion Groveサイトを最初に訪れました。 彼は化石を発見したが、それらに多くの注意を払っていませんでした。 彼は次の年に別のトンネルを検査したときにもっと多くの化石を見ました、そしてそれ以降の年はさらに多くの化石を見ました。 Elrickは2005年に彼に加わり、それまでに化石は「多すぎる」とElrickは言います。 “何か奇妙なことが起こっていた。”
ネルソンは、スミソニアン国立自然史博物館のWilliam DiMicheleとブリストル大学のHoward Falcon-Langの二人の古植物学者に、このサイトを見るために電話した。 Falcon-Langは、個々の樹木や植物だけでなく、森林全体が天井にそのまま残っているため、「壮大な発見」と説明しています。 ほとんどの古代の泥炭林は徐々に死んでいき、そこで成長したもののむらのある証拠しか残っていません。 これは一度に埋葬されたので、そこにあったほとんどすべてがまだそこにあります。 「木々や周囲の植生を見て、森林全体を理解しようとすることができます」とDiMichele氏は言います。
このジャングルの領主はリコプス科でした：直径6フィートまでの幹を持つ鱗状の植物で、高さは120フィートまで成長し、胞子を産生するコーンを産んだ。 彼らは巨大なアスパラガスの槍のように見えました。 トンネルの淡い光の中で、ワニの皮のような頁岩の屋根の中でリコプスシドの30フィートの化石の痕跡が滑らかにキラリと光る。
リコプス科の隣には、calamites—現代のスギナの30フィートの高さのいとこ-とcordaitesとして知られている古代のマングローブサイズの針葉樹があります。 種子シダ（現代のシダとは無関係である）は25フィートの高さに成長した。 ツリーシダは、大規模な、羽の葉状の冠で、30フィート成長しました。
鉱山では動物の化石はほとんど発見されていません—古代の沼の水の化学物質は殻や骨を溶解していたかもしれません—しかし、300万年以上前の他のサイト、石炭紀として知られている期間は、ヤスデ、クモ、ゴキブリ、両生類の化石をもたらしました。 2.5フィートの翼幅を持つモンスタートンボが空を支配した。 （それは最初の恐竜の前に別の70万年になります。)
そして地震が襲い、この沼地の熱帯雨林はなくなった。
このサイトが科学者にとって非常に価値のある理由の一つは、大きな、そして不可解な変化の時期の直前に自然界の窓を開くということです。 この熱帯雨林が埋葬されてから数十万年の間、木のシダ、リコプス科および他の植物は支配のために競争しました—”一種の植生の混乱”とDiMicheleは言います。 いくつかの未知の理由のために、木のシダが勝った、と彼は言い、最終的には世界の熱帯湿地林を引き継いだ。Riola-Vermilion Groveで発見された種の3分の2は消失するでしょう。 強大なリコプシッドは事実上姿を消した。
研究者たちは、約3億600万年前の植物群落における大きな変化のいくつかの考えられる理由を提供しています：地球の気温の急激な変化、熱帯地方での乾燥、またはおそらく古い石炭鉱床を侵食し、その後二酸化炭素に変わった炭素を露出させた構造的な激変。 理由が何であれ、地球の大気は突然より多くの二酸化炭素を獲得しました。 この古代の大気の変化と植生の変化との関係を決定することは、今日の生態系が化石燃料の燃焼によって引き起こされる二酸化炭素の増加にど
Dimichele氏によると、Riola-Vermilion Groveチームは化石の森を基準点として使用している。 研究者らは、古代の二酸化炭素、温度、降雨およびその他の変数の測定のために、以前および後の石炭鉱床の化学組成を分析している。 これまでのところ、二酸化炭素の上昇は時間の経過とともにかなり滑らかになるようですが、植生の変化はより激しくなります。
3億600万年前以前とその後の化石を比較すると、”あなたはあまり警告することなく完全な政権交代をしています”とDiMichele氏は言います。 「私たちは過去をもっと詳しく見る必要があります」と彼は付け加えます。 “そして、これはそれをすべて見るために私たちの最初の機会です。”
Guy Gugliottaはスミソニアンのためにチーターと人間の移住について書いています。
