なんで化石って石になるの?…

チコちゃんに叱られる

なんで化石って石になるの?

11月6日放送のNHK「チコちゃんに叱られる!」。
ゲストは山崎育三郎と榊原郁恵。

「…冒険心にあふれている素敵な大人ってだあれ?」と聞かれた岡村「ピーターパンですからね!」と榊原を指名。

チコちゃんに「なんで化石って石になるの?」と聞かれた榊原は「葉っぱとか骨とか、土の中に埋もれる。雨が降ったり、ぎゅぎゅぎゅっと押されて、それで土が固くなっちゃうの…」と答える。

この答え、惜しかったらしい…が、チコちゃんに叱られた。

◯チコちゃんの答え
⇒化石が石になるのは骨と地球が反応するから

恐竜の化石は骨と地球が反応してできる

詳しく教えてくれるのは、生き物が化石になる仕組みのついて長年研究している、名古屋大学博物館吉田英一館長。

吉田さんは「化石には葉っぱの化石、虫の化石などいろんな種類がある。今日は恐竜の骨が石になっていくかを説明する」と言い、さらに「博物館で見る恐竜の化石は骨と地球が反応してできる。実は地球と反応してスカスカからぎっしりになる」という。

骨はスポンジのようなもの

「実は骨の中はこんな風になっているんです」と言って吉田さんが取り出したのは(台所で皿を洗うような)スポンジ。

化石になる前の骨の隙間は、このスポンジのようにスカスカになっているそうだ。

人間の骨(の断面の写真)を見ると、血液を作る骨髄や血管が通るので隙間の多いスポンジのような構造になっている。

このスカスカの骨だけだと時間が経って砂や泥などの地層が上に積もっていくと潰れてしまって骨の形が残らない。

化石として残るのは、スカスカな骨の隙間にぎっしりと色々なものが入って石になるから

石になる過程

例えば…(※ここで地面に埋まった骨の状態を再現した模型が出てくる)死んだ恐竜が何らかの事情で土に埋まった、とする。

死んでからそれほど時間が経っていない恐竜の骨の隙間には脂や血液などの成分がこびりついて残っている

そこに雨が降った、とする

雨水がしみ込んだ地下水(H2O)は、地層の中にあるカルシウム(水酸化カルシウムCa(OH)2)硫酸カルシウム(CaSO4)などの成分が混ざった水(カルシウム(Ca2+))となって骨の隙間に浸みこんでいく。

すると骨の隙間にある脂や血液と地下水が混ざり合って、ある反応が起きる。

ある反応とは…

(先生が行ったその反応の実験画像=写真が出る)

隙間の空いた骨を0.1㎜ほどのガラスビーズで再現。
ビーズの周りには脂や血液の代わりに炭素を含む有機物を付着させてき、そこにカルシウムを含んだ水分を流し込むと2、3ヶ月の間に隙間にどんどん鉱物が出来ていく

この実験と同じように恐竜の骨の隙間にも地下水と反応して炭酸カルシウムという鉱物がびっしりできる。※石=鉱物が集まって固まったものの事

例えば石灰岩や大理石、鍾乳石(鍾乳洞)は炭酸カルシウムが固まってできた石。

骨の隙間に炭酸カルシウムがぎっしり詰まった恐竜の骨と(地球、つまりいろいろな成分の入った)地下水と反応することによってになる。

珍しい化石

世界には、地下水の成分の違いによってできる様々な珍しい化石がある。

例えばオーストラリア国立博物館にある化石(写真)、ガラスの原料でもあるシリカという成分を含んだ地下水が流れ込むことで骨の一部がオパールになったもの。

カナダのロイヤル・ティレル古生物学博物館にあるティラノザウルスの化石(写真)は、マンガンという金属の成分を含んだ地下水と反応して全身が黒く光るので「ブラックビューティ」と呼ばれている。

ここまでは恐竜の化石の話だったが…
「これも化石です」と丸い石のようなものを見せてくれる吉田さん。
それを半分に開くと 中にアンモナイトの化石が入っていた。

これは骨の代わりに、アンモナイトの中の成分が外に出てきたものが、地下水と反応することで、外側に丸く炭酸カルシウムの鉱物が出来たパターンだという。

このように骨以外でも(イカの化石、松ぼっくりの化石、カエルの化石、木の幹の化石など)生物の中に含まれる成分が地下水、つまり地球と反応することで他にもいろんな化石が残る。

世界最小美恐竜の卵の化石(ギネス世界記録)

さらに先生は「非常にユニークな研究をしているまだ35歳の日本人が、今から2年前に日本で面白い化石を見つけた」という。

せっかくなのでスタッフは筑波大学で恐竜の生態を研究する、筑波大学生命環境系 田中康平助教の元へ、話を聞きに行った。

「これです」と見せてくれたのは、発見したという恐竜の卵の化石
全長わずか4.5㎝。
非鳥類型恐竜の卵として世界最小でギネス世界記録に認定された。(※見つけたのは個人ではなくチームで、だそう)

なぜ卵と分かったのか

(見た目)「卵っぽくない?」と1人のスタッフから突っ込みが入り改めて「なぜ、恐竜の卵とわかったのか」と質問。

すると先生は、生きていた当時の卵の模型を見せる。
それは、細長い形していた。

恐竜は骨の構造上、細長い卵を産む
鳥に進化するとお尻の骨の形が変わるため、丸い形の卵になる。

だから卵の形もよく見ると進化を表わしていて恐竜の卵だという事がわかる、そうだ。

まとめ

筑波大学の田中助教の話の最中に、突然「卵っぽくない」「なんで卵ってわかんの?」とズーズーしく質問をしたチコちゃんスタッフ、実は田中先生のいとこだった。

その後の先生へのインタビューはそのいとこがすることになった。
いとこ相手だったこともあってか、先生も気軽にしゃべっていた。
これはこれでちょっと面白かった。

※11月6日放送NHK「チコちゃんに叱られる!」参考・参照

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