化石とは何か?

ニュースなどで新種の恐竜の化石の発見などという言葉を目にしますが、化石とは一体何なのでしょうか?化石は骨や歯の形状が地面に残った状態のものを指します。生き物の骨の主成分はリン酸カルシウムとコラーゲンですが、化石もリン酸カルシウムとコラーゲンで出来ているのでしょうか?
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答えは“出来ていない“です。恐竜が生きていた時代は6000万年以上も昔で古い恐竜は2億年以上前という想像を絶するほど長い過去に生きていました。皮膚や筋肉はたんぱく質で構成されているため、死後に微生物により分解されます。比較的丈夫で残りやすいのが骨ですが、コラーゲンは有機物なので微生物の栄養源にもなるため、分解されてすぐになくなってしまいます。一方のリン酸カルシウムもそれ自体栄養分であり、微生物によって徐々に分解されてしまいます。また、酸性に弱く、酸性の土壌中では溶けてしまいます。
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ではなぜ化石として残るのでしょうか?それは、生物の遺体が土の中に埋まったりして酸素の供給がなくなった場合、微生物により分解されにくくなります。それでも徐々に分解されていくのですが、身体の中で比較的丈夫な骨は残り、そして長い時間をかけて骨の隙間に岩などの主成分である二酸化ケイ素が入り込み、骨と置き換わったのが化石なのです。従って、化石はその周囲の土壌の成分からできています。
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