琥珀は化石化した植物の樹脂で、宝飾品の製造に広く使用されています。また、無脊椎動物の進化を研究するための主要なアーカイブでもあります。しかし、異なる琥珀鉱床間の不確実な年代と原産地の関係により、古生物学的研究の完全な可能性は長い間制限されてきました。琥珀は現在、形成された場所から遠く離れた場所で発見されており、場合によっては、純粋な古生物学的方法では正確な起源を解明することができません.
最近の研究では、地球化学的手法を使用して、ウクライナ西部のロブノ琥珀鉱床が他の主要なヨーロッパの鉱床と同時に形成された一方で、それは著しく異なる地域で発生したことを示しました。この研究と関連する研究は、琥珀をホストとする化石の研究の背景を強化し、ヨーロッパの琥珀鉱床がユニークな生物地理学的テストベッドとして機能するエキサイティングな可能性を切り開きます.
脊椎動物や貝殻の無脊椎動物の化石は岩石記録によく見られますが、組織が分解しやすいため、体が柔らかい無脊椎動物が堆積岩に保存されることはほとんどありません。しかし、植物樹脂は、組織が分解から保護されるような方法で生物を閉じ込めることができます.樹脂が埋もれて琥珀に固まると、デリケートな化石が何千万年もの間、ほぼ手付かずの状態で生き残ることができるため、古生物学にとって非常に貴重な資料となります。
中央東ヨーロッパには、5,300 ～ 3,400 万年前の始新世の間に形成された琥珀の鉱床が豊富にあります。これらの中で最も有名で最もよく研究されているのは、バルト海の縁に沿った多くの場所で再堆積したバルト海の琥珀です。その他の活発に研究されているヨーロッパの鉱床には、ドイツ東部のビターフェルド琥珀やウクライナ西部のロブノ琥珀が含まれます。
これらのヨーロッパの琥珀が別々の産地で独立して形成されたのか、それとも後に川や海流によってこれらの別々の産地に運ばれた単一の主要な琥珀源を表しているのかについては、大きな議論があります。古生物学的証拠はこれまでのところ決定的ではありません.多くの化石種はこれらの堆積物に共有されていますが、他の種は単一の堆積物に限定されているようです.ヨーロッパの琥珀の起源に関するこれらの相反する見解は、堆積物間の化石動物相の比較から引き出されるものに対して劇的に異なる意味合いを持つため、この議論を解決することは琥珀の古生物学にとって非常に重要です.
近年、地球化学の長年の定番である同位体分析が、琥珀の研究に浸透し始めています。炭素と水素はどちらも、化学反応で非常によく似た働きをするが、質量が異なる 2 つの異なる同位体として自然に発生します。この違いは、さまざまな環境や化合物におけるこれらの同位体の比率にわずかに影響を与えるのに十分です。重要なことに、琥珀の両方の同位体を分析することで、その歴史の側面を明らかにすることができます。
私たちの研究室で実施された以前の研究 (1) では、バルチック琥珀とビターフェルド琥珀の水素同位体組成に顕著な違いが見られ、それらが別々の起源であるという強力な事例が構築されました。これを追跡するために、同様に物議を醸しているウクライナ西部の Rovno 琥珀鉱床の同位体組成に注目しました。
植物 (樹脂を含む) の炭素同位体組成は、植物の種類や、水や栄養の利用可能性などの環境条件によって異なることが知られています。ただし、より長いタイムスケールでは、地球規模の状況も役割を果たす可能性があります。たとえば、Tappert などによる研究 (2) では、過去 5000 万年にわたって琥珀色の炭素 13 同位体の存在量が減少傾向にあることが明らかになりました。これは、大気の組成の変化に関連している可能性があります。この強力な同位体傾向は、他の琥珀鉱床の年代を研究するためのツールとして使用できます。私たちのケースでは、ロブノ琥珀の炭素同位体がバルト海産琥珀とビターフェルド産琥珀に最もよく対応していることがわかりました。これは、ヨーロッパの主要な琥珀鉱床が同様の始新世の年代を共有していることを示唆しています。
一方、植物物質の水素同位体組成は、同位体比が地域の気候条件に関連している雨水の組成からほとんど受け継がれています。 Rovno 琥珀は、バルト海産の琥珀と比較して、水素 2 同位体が大幅に減少していることがわかりました。このような違いは、2 つの琥珀鉱床が異なる気候を経験したため、互いに比較的離れた地域で形成された場合に、最も倹約的に説明できます。ロブノ琥珀は亜熱帯の条件に向かう傾向がありますが、バルト海の琥珀はしっかりと温暖な地域で形成されたようです.
これらの結果は、ヨーロッパの始新世の琥珀鉱床の起源に関する議論を明確にするのに役立ち、鉱床は別のものとして扱われるべきであることを示唆する以前の古生物学的推論に独立した支持を提供します。これらの研究の結果として明らかになりつつある画像は、大陸の反対側の縁に少なくとも 3 つの異なる琥珀を産出する森林地域をホストした始新世ヨーロッパの 1 つであり、そのすべてがほぼ同時に活動していたようです。これは、琥珀鉱床の比較研究を通じて始新世ヨーロッパの生物地理学的複雑さを明らかにしようとしている古生物学者にとってエキサイティングなニュースです。また、琥珀が古代ギリシャとローマの貿易で重要な役割を果たしたことにも注意してください。私たちの研究は、考古学的な琥珀標本の起源をより正確に定義し、琥珀の貿易ルートを解明するのに役立つ可能性があります.
同位体研究などの地球化学的方法は、古生物学のより伝統的な方法に価値のある追加であることが証明されています。たとえば、琥珀の同位体研究は、何世紀にもわたる琥珀研究の分野に新たな命を吹き込み始めたばかりです。このような研究の集大成となる可能性があるのは、水素同位体比に基づく琥珀の「古温度計」であり、琥珀が形成される間に存在する気候条件の再構築に役立つ可能性があります。このような温度計のキャリブレーションには多くの課題がありますが (たとえば、元の水素同位体比は、埋もれてから数千万年にわたって失われる傾向がわずかにあります)、古生物学に基づく貴重な独立したチェックを提供する可能性があります。気候の再構築。
これらの発見は、ロブノ琥珀とバルト海琥珀の明確な起源と題された記事で説明されています:炭素と水素の安定同位体からの証拠、ジャーナル Palaeogeography、Palaeoclimatology、Palaeoecology に最近掲載されました。 .この作業は、アルバータ大学の Kaarel Mänd、Karlis Muehlenbachs、Alexander P. Wolfe、Kurt O. Konhauser、およびロイヤル サスカチュワン博物館の Ryan C. McKellar によって行われました。
参考文献:
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