パブリックドメイン古書『化石入門』（1954）を、ブラウザ付帯で手続き無用なグーグル翻訳機能を使って訳してみた。

　原題は『Fossils: A Story of the Rocks and Their Record of Prehistoric Life』、著者は Harvey C. Markman です。
　例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
　図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
　以下、本篇。（ノー・チェックです）

*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『化石：岩石とその先史時代の生命の記録の物語』開始 ***
岩石の物語と、それらが記録した先史時代の生命
化石：
岩石の物語
と
先史時代の生命の記録
ハーヴェイ・C・マークマン
（地質学・古生物学キュレーター）

表紙デザインと壁画：
メアリー・チルトン・グレイ

デンバー自然史博物館

人気シリーズ第3号
　編集：アルフレッド・M・ベイリー

第三版、 1954年10月1日再版

恐竜の骨格標本製作作業中

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コンテンツ
ページ
導入5
先史時代の記録5
化石の種類8
化石9
動植物相13
地層16
地質時代18
時刻表の説明23
地質セクション25
爬虫類の時代以前31
先カンブリア複合体31
カンブリア紀の生命33
オルドビス紀の記録35
シルル紀の出来事36
デボン紀の進歩37
石炭紀の森林40
ペルム紀の苦難43
爬虫類の時代47
恐竜48
植物の生命と気候56
石炭と化石燃料の痕跡57
中生代の無脊椎動物58
絶滅した鳥類60
哺乳類の祖先61
哺乳類の時代64
先史時代の馬70
マストドンとマンモス80
ランチョ・ラ・ブレア化石発掘現場88
人間の時代93
補足資料95
4
図版一覧
ページ
恐竜の骨格標本製作作業中2
岩石層中の化石骨7
昆虫の化石10
サイの復元12
恐竜の足跡17
タイムチャート22
地層の位置を示す地質断面図26
ベントン層の海成層28
プレシオサウルスの骨が元の位置に残っている28
無脊椎動物の化石34
近代化された魚38
先史時代の植物41
海洋爬虫類46
ディプロドクス49
トラコドン51
ステゴサウルス52
ウミガメ54
壁画、哺乳類ホール63
ユインタセレスと現代生活65
モロプス67
ティタノテリウム69
漸新世の哺乳類71
更新世の馬73
臼歯の構造75
臼歯の草食タイプ77
アメリカマストドン79
長顎マストドン81
マンモスの臼歯83
ネブラスカ・マンモス85
ランチョ・ラ・ブレアの化石87
フォルサム・バイソン90
人間とマンモス92
5
化石
導入
近年の知識の発展において、二つの方向で急速な進歩が見られた。一つは、現代文明の根幹をなす天然資源の商業的利用であり、産業分野の専門職に就くために訓練された労働者の才能とエネルギーの大部分がそこに注ぎ込まれている。もう一つは、現代を特徴づける科学のさらなる発展に特化した流れである。自然史の分野におけるこうした活動は、主に厳密な定義、命名法、分類の精緻化に関わるものであり、これらは他の仕事に従事する一般の人々にとってはほとんど意味をなさない。

しかしながら、後者には、何が起こったのか、どのように起こったのか、どのようにしてそれが起こったとわかるのか、そしてそれが産業界人でも科学者でもない人にとって何を意味するのかといった、健全な好奇心と表現できるような関心があります。この小冊子は、自然史博物館から得られるものは、時折見る驚くべき「驚異」以上のものだと考える多くの人々を対象としています。化石展示のガイドであるだけでなく、標本だけでは語り尽くせない壮大な物語の一部も提供します。

先史時代の記録
人類が観察記録を始める以前に地球上に生息していた絶滅した動植物について知られていることはすべて、岩石の研究から得られたものである。動物や植物の遺骸が凍結や乾燥によって保存されているという、この法則に対するごくわずかな例外は、非常に稀なため、言及する価値もないほどである。

その理由は、生命活動が停止すると、通常の条件下では植物や動物の組織は急速に腐敗するからです。地表付近で特に活発に働く破壊的な要因から保護されない限り、動物の重い骨や倒木の太い幹でさえ、すぐに形のない塊へと崩れてしまいます。自然界で化石標本を準備するために用いられる一般的な方法は、岩石形成の自然過程と密接に関係しているため、化石とは何か、そしてどのようにして長期間保存されるのかを知るには、岩石形成に関するある程度の知識が必要となります。

まず理解すべきことは、化石とは、現在では存在しない植物や動物の記録であり、一般的には岩石中に保存されているものであるということである。 6生物の一種として。少なくとも、これがこの言葉の一般的な意味であり、より詳細な定義は誰にとってもあまり役に立たない。ただし、あらゆる時代に生きてきたものはすべて、植物か動物のいずれかに分類されるということを付け加えておく必要があるかもしれない。

自然が岩石や化石を生み出す仕組みは、多くの人にとって依然として謎のままです。なぜなら、私たちは物や物質に名前をつけることばかりに気を取られ、その起源や歴史を軽視しがちだからです。大きな塊になった岩石を見れば誰もがそれが岩石だと分かりますが、砂、泥、塵、土などを見ると、それらが岩石と何らかの関係があるとはほとんど考えません。違いはほぼ完全に大きさの問題なのですが、私たちの言葉の使い方からすると、より細かい粒子を岩石と呼ぶのは不自然に思えてしまうのです。

現在世界各地で起こっている変化に関するいくつかの単純な事実を観察できなかった人にとって、自然界の記録に現実や意味を見出すことはできないだろう。岩石に関して言えば、現代に起こっていることは、はるか昔にも同じような状況下で起こっていたと考えられている。そうしたいと願う人は誰でも、岩塊は風雨にさらされる場所ではどこでも崩壊し、大きな岩片はより小さな破片に砕け散り、最終的には砂や塵になるということを自ら確認できるはずだ。

また、この細かく砕かれた物質は、雨、風、小川によって移動・選別され、より低い場所に運ばれ、堆積する場所を見つけると大量に蓄積されることにも留意すべきである。それには、小枝や葉、虫、貝殻、骨、動物の死骸などが混ざり合い、中にはやがて化石となるものもある。大きな湖や海では、こうした物質が広範囲にわたって安定的に分布しており、昨日の堆積物は今日の堆積物によって埋もれ、最も新しい堆積物は常に古い堆積物の上に重なり、何らかの出来事によってその配置が乱されるまでその状態が続く。

砂や泥が固まって、私たちが岩石として認識する堅固な砂岩や頁岩になる過程など、この過程の他の部分は容易には観察できません。その多くは、人間の寿命である数十年をはるかに超える時間を要しますが、多くの人が、単に乾燥するだけで泥が固まり、先史時代の頁岩とほとんど区別がつかなくなるのを目にしたことがあるでしょう。また、古代の化石の中には、海岸の砂浜の砂とほとんど変わらないほど岩石らしくない砂岩から発見されるものもあることにも注目すべきです。このように、岩石形成物質がしっかりと固まっていることが必ずしも非常に古い時代の証ではなく、岩石の硬さが埋め込まれた植物や動物の保存に必ずしも不可欠ではないことが分かります。

岩の中から発見されたサイの骨

この展示品は、ネブラスカ州アゲートにある有名な化石採石場から運ばれてきたものです。化石化した遺骸は、数百万年もの間保存されてきた砂岩の中に部分的に埋まったまま残っています。

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岩石そのものが、数百万年の間に起こった多くの出来事を説明しなければならない。そして、岩石は注意深く研究すれば、その歴史に関わる多くの要因が特徴的な痕跡を残すため、驚くほどよく説明してくれる。気候変動、海水の干上がり、山脈の隆起など、あらゆる出来事は、人類がこれまで書き記してきたものと同じくらい説得力があり信頼できる形で記録される。何千人もの研究者の努力によって、物語は少しずつ紡ぎ合わされてきた。物語の一部は、手の届かない深淵に埋もれたままであり、また、先史時代のこの膨大な記録を構成したのと同じ力によって、章全体が破壊されてしまったことも疑いない。

化石の種類
自然界を、それぞれが他の方法や装置の使用を拒否する、明確に区別された独立した化石形成様式に分けたと考えるのは、重大な誤りである。しかしながら、いくつかの際立った特徴が存在するため、少し分類してみると役立つだろう。この分類によって違いが明らかになる一方で、実際には複数のプロセスが連携して作用し、個々の化石の形成には通常、複数のプロセスが関わっていることを理解しておくべきである。

（１）動物や植物、あるいはそれらの一部の痕跡は、柔らかい砂や泥の中にしばしば残され、後にそれがより丈夫な岩石に変化する。この種の化石は、動物の足跡や、葉、花、昆虫などの痕跡によって表され、これらは一般的な堆積岩の細かく砕かれた物質と混ざっていることがある。

（２）植物や動物の一部が、元の形や質感をほとんど、あるいは全く変えずに徐々に鉱物に置き換わることがある。この種の化石は石化した、あるいは石化したと言われ、置換化石とも呼ばれる。動物の肉質の部分は石化しない。

（３）無脊椎動物の多くは、保護構造や支持構造に鉱物性物質を利用している。様々な種類の小型植物も同様の習性を持っている。これらの構造は石質の物質で作られるため、容易に化石化する。軟体動物の殻はこの分野で最もよく知られた例であり、殻が化石になるために必要なのは、それを作った動物種の絶滅だけである。この種の化石は非常に豊富に存在する。

（４）化石形成の可能性としては、一般的な岩石を生成する物質以外の保存物質も挙げられる。骨がアスファルトで保存されたり、昆虫が樹脂で保存されたりした例が知られているが、他の方法によるものに比べると、そのような例は少ない。

（５）まれに、乾燥または冷蔵の過程によって絶滅した生物が保存されたことがある。時折ミイラが発見される。 9肉はしわくちゃで皮膚もそのまま残っている状態で発見されるが、温度を氷点下まで急速に下げて、それを途切れることなく維持すると、組織全体がより良く保存される。これは地球の寒冷地でのみ起こり得ることであり、常に気候変動の影響を受ける。また、水分量をわずかに増やすだけで、乾燥の効果はいつでも元に戻ってしまう可能性がある。

（６）石炭層からは、珍しい種類の化石がしばしば産出される。石炭の形成過程では、植物性物質は徐々に腐敗しやすい物質の一部を失うが、より耐久性のある炭素は保持され、ゆっくりと蓄積されて採掘される炭層や層を形成する。過程の初期段階では、元の植物の外観はほとんど変化しないが、最終的にはその特徴はほぼ完全に失われる。多くの化石化した葉は、石炭層によく見られる粘土層に挟まれた薄い炭素の層として発見される。

（７）砂岩や頁岩によく見られる鉱物物質が固まった塊である団塊は、その独特な形状から化石と間違われることが多い。しかし、貝殻、葉、種子などの周囲に鉱物溶液が濃縮されて沈殿し、団塊を割ることで化石が多数得られる場所もある。この種の化石は、イリノイ州、カンザス州、コロラド州などのメイゾンクリーク地区などでよく知られている。

化石
足跡については、保存を可能にする要因を考察する以外に、特に説明は必要ない。砂や泥は、足の形にフィットし、足を抜いた後もその形を保つために、柔らかすぎても硬すぎてもいけない。そして、岩石形成過程が続く間、何らかの方法で足跡を保護しなければならない。このような保護は、通常、足跡が付着した表面にさらに泥や砂を堆積させることによって行われる。後日、この覆いを、型となる堆積物の下部から分離することができる。分離が成功すれば、足跡の自然な鋳型と、それが作られた型の両方が得られる。このような実験室では、常に完璧な作業条件が揃っているとは限らないため、放浪する動物が残した足跡の数と種類を考えると、化石の足跡が非常に稀であることは驚くべきことではない。

葉の痕跡もほぼ同じように説明できますが、葉は腐敗するまで保護膜の下に留まるという点が異なります。同様の痕跡は、繊細な無脊椎動物の体からも得られます。 10しかし、組織が柔らかいため、化石として保存されることは稀です。この方法によれば、小型の魚の方が化石を作るのに適した材料となります。魚が周囲の堆積物の重みで平らになっていく過程で、鱗、鰭、軟骨は元の位置を保ち、肉がなくなっても体の形が残るのに必要な抵抗力を発揮します。

昆虫の化石（拡大図）

この種の良質な標本は、コロラド州フロリサントの古い湖底から採取される。

骨格、頭蓋骨、分離した骨など、より大きく壮観な化石は、ほぼ例外なく置換型です。植物や動物の物質が鉱物に置き換わる過程はゆっくりと進行し、若い化石では変化が完全に完了することはまれで、元の物質の一部が部分的に変化した状態で残っているか、全く変化していない状態になっています。空気は必要な物質を運んだり、その他の重要な条件を提供したりすることはあまりないため、置換は地下や水中で起こる現象と考えることができます。置換は石灰岩との関連で最もよく説明できます。なぜなら、方解石、つまり「石灰」が置換物質となることが多いものの、他の鉱物、特に石英がその役割を果たすこともあるからです。

骨や木の物体を岩石物質に変換することに加えて、鉱物置換は別の方法で化石の生成と保存を助ける可能性があります。多くの場合、空洞が岩石形成物質で満たされ、押しつぶしやその他の損傷による破壊が遅れます。多くの場合、いわゆる化石貝殻は実際には貝殻ではなく、かつては石に囲まれていた石質の充填物にすぎません。 11殻の物質。その他の場合、元の殻は以前の住人が生きていた時のまま残っている。殻が保存されているのは、かつて存在していた柔らかい動物組織の代わりに鉱物性の充填材が充填されたことが大きな理由である。

石灰岩は、砂岩や頁岩よりも複雑な過程を経て生成されます。石灰岩は、化石が見つかる堆積岩と呼ばれる3種類の一般的な岩石の1つです。しかし、砂岩や頁岩とは異なり、石灰岩は細かく砕かれた岩石粒子の形で運ばれるのではなく、その大部分が水に溶け込んでいます。石灰は、世界中の風雨にさらされる様々な種類の岩石に存在します。ゆっくりと、しかしほぼ絶えず、石灰は地表水や地下水によって供給源から奪われていきます。特に活発なのは、孔や割れ目を通って地下を移動する炭酸水です。

溶解した鉱物物質が地下を循環することで、長期間水没していなかった陸地にも化石が産出する理由が説明できます。植物や動物の遺骸が必ずしも湖や海に流れ込むわけではなく、またすべての堆積物が大きな水域に堆積したわけではないことはよく知られています。ここで取り上げるのは、大陸型堆積作用と呼ばれるもので、恐竜、マストドン、三趾馬、その他かつて陸地に生息していた生物の化石などがこれに該当します。

適切に化石化するためには、特定の条件が絶対に必要であり、かつて生きていた無数の生物のうち、必要な条件を満たすのはごく一部に過ぎない。死後すぐに、死骸をバラバラにして散らす肉食の鳥や獣の活動、破壊を続ける小型の齧歯動物の活動、そして数年のうちに動物組織の中で最も硬い歯のエナメル質のわずかな破片以外すべてを取り除いてしまう風、太陽、雨、霜、細菌や化学物質の活動から保護されなければならない。

土壌物質が少しでも覆っていれば、どんな形であれ分解を防ぐことができ、これはいくつかの方法で得られる。沼地や流砂で死んだ動物はすぐに覆われる。多くの地域では、風で運ばれた塵や砂がその役割を果たし、洪水に見舞われた川の谷は、他の動物を埋葬するのに必要な泥を豊富に提供する。地下であっても、軟組織の腐敗はあまりにも速く、形や質感を再現するような形で鉱物物質に置き換えられることはない。皮膚や肉はほぼ例外なく失われるが、ごくまれに、恐竜の厚い鱗状の皮膚が、足跡やその他の痕跡に関連して説明した方法によって、自然の型や鋳型を作り出したことが知られている。

この先史時代のアメリカサイの骨格は、生きていた時の姿を再現するために骨の上に作られた「半殻」の中に収められています。化石展示の上にある絵画には、この復元図が描かれています。

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動物の歯、骨、貝殻、あるいは植物の木質部といった、より耐久性のある組織に関しては、事情は異なります。これらの部分は地面にしっかりと埋め込まれますが、水分は依然として浸透可能であり、すぐに作用し始めます。なぜなら、地下を流れる水はすべて、溶解性物質を見つけ、それを拾い上げてどこへでも運び、その積荷の多くは鉱物質で構成されており、必要な条件が整えば再び放出される可能性があるからです。

ミネラルを豊富に含む水は、ある種の物質を沈殿させ、より溶解しやすい別の物質を取り込む性質があり、埋もれた骨や丸太に遭遇すると、遅かれ早かれこのような現象が起こります。この過程には様々な複雑な要因が絡みますが、最終的には、ある化学組成からより永続的な別の化学組成へと完全に変化することが多く、その変化は非常に緩やかかつ徹底的に起こるため、多くの化石では、元の組織の内部構造が表面の特徴の細部まで正確に再現されています。

しかし、石化したとしても、その結果は決して永続的なものではない。化石は地中に埋まっている間、地殻変動によって岩石層が変形したりずれたりすることで、歪みや破損にさらされる。こうした地表の隆起や陥没の原因については依然として多くの議論がなされているが、それらが大規模に発生し、現在も発生し続けていることは明らかである。標高が高い場所では、地表の岩石や化石は、保護層が形成され維持されやすい低地よりも、より多様な破壊活動にさらされる。いったんその保護層が失われると、化石が生き残る可能性はほとんどない。疑いなく、毎年何千トンもの先史時代の遺物が、風雨や河川の浸食によって損傷または破壊されている。

植物と動物
陸上や水中に様々な種類の堆積物が蓄積し続けると、砂岩、粘土岩、石灰岩などの堆積物が形成され、やがて厚くなり、海底や大陸表面の広範囲を覆うようになる。通常、堆積物は多かれ少なかれ混ざり合い、砂質石灰岩、石灰質粘土、その他の混合物が生成される。しかし、多くの場合、堆積物の種類は比較的純粋なままで、異なる種類の物質が交互に層状に配列される。堆積物の性質は常に、物質を供給する岩石の性質によって決まり、生成される化石は、岩石が形成される期間中に生息し、死んだ植物や動物で構成される。

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岩層の中には植物や動物の遺骸が豊富なものもあれば、全くないものもあります。この違いは、その地域の生物に影響を与える条件が部分的に原因となっています。さらに、当時の岩石形成物質の性質と量も、化石の保存に有利な場合もあれば不利な場合もあります。海、湖、谷は、下層の岩盤の標高の変化によって、いつでも干上がったり、拡大したり、深くなったりする可能性があります。地域の水に溶けている鉱物の量と種類は、岩石堆積物の性質だけでなく、水中に生息する植物や動物にも影響を与えます。これらの化学溶液の中には、砂や泥の粒子を結合させるセメント物質を提供するものもあれば、以前に堆積したセメント物質に悪影響を与えるものもあり、そのため、形成と破壊は多かれ少なかれ並行して絶えず行われ、複雑でしばしば不可解な結果を生み出します。

塩分濃度が少し増減するだけで、水域に生息する生物の種類は劇的に変化する可能性があります。水深がわずかに変化するだけでも、しばしば同じ効果が得られます。なぜなら、植物や動物は環境に非常に繊細に適応しているため、ある種の生物にとって致命的な条件が、別の生物にとってはまさに生命維持に必要な条件となる場合があるからです。これは、今日、市場向けに植物や動物を栽培する際に活用されている実践的な知識です。また、世界中の実験室で生きた動物を対象に継続的に実証されており、さらに広い意味では、生命と生息環境の関係を考えるあらゆる場面で、この事実が観察できます。これほど明白なことが、かつて地球上に生息していた生物に当てはめられた際に、憶測や理論、あるいは真実に反するものと見なされるのは、少々驚くべきことです。さらに付け加えるならば、化石研究の文化的価値はまさにこの点に集約されると言えるだろう。なぜなら、人間は今や、意識的であろうと無意識的であろうと、賢明であろうと愚かであろうと、自分たちがほとんど何も知らない極めて重要な環境――とりわけ「文明」と呼ばれる環境――に干渉しているからである。

世界のどの地域においても、そこに生息する様々な種類の植物の完全なリストはその地域の植物相を構成し、同様に動物相もその地域の動物相として知られています。植物と動物の両方において、異なる種が地球上の異なる地域に生息していることは一般的に理解されていますが、専門家以外の人々の間では、植物相と動物相は時折変化し、わずか数年の観察期間でもわずかな違いが見られること、そして最終的には動植物相のすべてが新しい形態に取って代わられる可能性があることが認識され始めたばかりです。

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しかしながら、これらの用語を時代区分、岩層、環境の種類、地理的地域などと関連付けて使用することは便利な慣習である。そのため、「白亜紀動物相」（地質時代の名称を付加したもの）、「ベントン動物相」（岩層の化石に言及したもの）、「海洋植物相」（環境の名称を使用）、「北極植物相」（地球表面の特定の部分とその植物相に適用したもの）といった表現が用いられる。

動物相には、多くの人が動物だと認識していないものも含まれる。海綿動物、サンゴ、昆虫、蠕虫、カニ、カキ、その他多くの骨のない生き物は無脊椎動物としてまとめられる一方、魚類、両生類（今日ではヒキガエル、カエル、サンショウウオなど）、爬虫類（ワニ、トカゲ、ヘビ、カメなどがよく知られている）、鳥類、哺乳類は別のグループに分類される。背骨と骨格を持つこの2番目のグループは、脊椎動物という大きな区分を構成する。

植物相には、一般的には目にするものの、植物として認識されていない種類も含まれる。藻類は、海藻、水生植物、池の藻類としてよく知られており、菌類は、キノコやカビとして知られている。どちらのグループも植物界において規模が大きく、重要な位置を占めているが、化石の生産者として認識されているのは藻類のみである。よりよく知られている植物の種類としては、コケ類、シダ類、常緑植物、イネ科植物、そして雑草から樹木まで、より目立つ花を咲かせる植物などが挙げられる。

多くの岩石はその特徴を、植物や動物の大規模な群体の働きに負っている。なぜなら、生物はしばしば、溶媒である液体から溶解した鉱物物質を取り出し、それを再び固体に戻す能動的な働きをするからである。液体とは、もちろん生物が生息する水であり、鉱物物質は、植物や動物が生活様式において必要とする物質となることが多い。軟体動物は貝殻を作る際に石灰を利用する方法があり、多くの石灰岩層は、軟体動物の生命活動の副産物である石灰岩でほぼ完全に構成されている。小さなサンゴのポリプは、同じ鉱物物質から複雑で美しい構造物を作り出す。これらの構造物は、そのままの状態でも、破損した状態でも、石灰岩の形成に大きく貢献している。最も原始的な植物の一つである藻類も、同様の働きを広範囲にわたって行っており、多くの無脊椎動物も岩石の形成における重要な要素として挙げられる。多くの貝殻やその他の人工物は、製作者が絶滅した後も独特の模様を長く保持しており、化石記録の非常に有益な部分を提供している。また、これは記録全体の圧倒的に大きな部分を占めている。なぜなら、先史時代の初期には脊椎動物が全く存在しなかったのに対し、無脊椎動物の記録はカンブリア紀以前にまで遡るからである。

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フォーメーション
カンブリア紀の初めから、北アメリカのどこかで常に好ましい条件下で堆積物が着実に蓄積され続けていれば、底から頂上まで約50マイル（約80キロメートル）にも及ぶ砂岩、粘土岩、石灰岩の堆積層が形成されていたはずです。これらの数値は、多くの地域で広範な測定が行われた北アメリカの実際の堆積量に基づいています。世界の他の地域も同様に徹底的に調査され、より古い堆積物も計算に含めれば、こうした地層の総厚は100マイル（約160キロメートル）を超える可能性が高いでしょう。

地質記録の完全な断面を示す単一の岩石層はこれまで作られたことがないが、その断面の一部はすべての大陸で露出している。望ましい調査を行い、比較を行うためには、この巨大な複合断面を、何らかの方法で名前を付け、下位層と上位層、あるいは古い層と新しい層との関係を明確に位置づけることができる小さな単位に分割する必要があった。この目的のために岩石層という概念が発展したが、ここでいう岩石層は、たとえこの概念に精通している人にとっても容易に定義できるものではない。しかしながら、この言葉は非常に一般的に使用されているため、その意味をある程度理解しておくことが望ましい。

地層とは、厚さやその他の比率、組成が変化する広大な岩塊とみなすことができるが、それは動植物の生態に大きな変化がなく、岩石形成物質の堆積が深刻な中断を経なかった期間を表している。地層の下限と上限が明確に定義され、容易に特定できる場合もある。しかし多くの場合、地層間の移行は緩やかで、明確な境界を示すことなく、ある地層が別の地層へと移行していく。このような場合、最初の記述は地層の境界を多かれ少なかれ明確に定めるのに役立つ。

研究者が、これまで命名されていなかった重要な地層を発見したと確信した場合、その記述が公表される。通常は、地層が調査された場所から名前が付けられるため、地層名は町、川、郡、山、州、その他の地理的特徴と結び付けられる。名前の由来となった場所は、その地層の「模式地」とみなされるが、同じ地層がどこで発見されようとも、あるいは他の方法で特定されようとも、同じ地層名が適用される。

恐竜の足跡

ダコタ層の砂岩に刻まれた古代の道。デンバーの西、ホッグバックの東斜面に位置する。

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分かりやすい例えとして「ダコタ層」という名称を用いると、コロラド州、アイオワ州、カンザス州、ネブラスカ州、ニューメキシコ州、テキサス州、ユタ州、ワイオミング州、そしてダコタ両州の地質に関する数多くの報告書で言及されている。コロラド州の地質図では、ロッキー山脈の両側に、南北の境界線に沿って帯状や斑状に散在している。デンバー西部の山麓地帯では、ホッグバックと呼ばれる目立つ尾根を形成する傾向があるため、この地層は容易に特定できる。

多くの地層は比較的狭い範囲に露出していますが、中にはさらに広範囲に及ぶものもあります。厚さは数インチから数千フィートまで様々で、全く同じ露頭は二つとありませんが、全体を通して何らかの類似性は必ず存在します。「露頭」とは、岩石、土壌、植生、あるいは上層の地層によって覆われていない地層の部分を指します。峡谷の壁、急峻な崖や山の斜面、谷、悪地などは、多様な自然の露頭を提供しています。このような場所では、岩石や化石を最も効果的に研究することができます。

地層は砂岩、頁岩、石灰岩、その他様々な岩石の混合物など、多様な層から構成される場合があるため、細分化が必要となることもあります。しかし、地層は地質図に一般的に示される最小単位です。地層は、歴史的な流れの中に位置づけられる実際の岩石であり、自然が石で綴った書物のページと見なすのが適切でしょう。

地質時代
「それらは何歳ですか？」「岩からどうやって名前を知ることができるのですか？」これらは化石に関して最もよく聞かれる質問の典型的な例です。2番目の質問は、最初の質問に対する通常の回答に続くものです。なぜなら、先史時代の植物や動物は、それらが発見された岩石と同じ年齢だからです。年齢に関する答えは、岩石から、そして長年の努力、思慮深い観察、そして綿密な研究を通して私たちがそれらについて学んだことから得られなければなりません。しかし、名前は別の源から来ています。自然は、明らかに長い間、言葉を使わずに存続してきました。人間が話し始めてからは、人間は自分が興味を持つものに名前をつけることに何の問題もありませんでした。

岩石や化石を研究していた初期の研究者たちも、年代を特定することができなかったにもかかわらず、多くの成果を上げました。彼らの努力と関心の多くは、発見された断片的な証拠から連続した出来事の連鎖を見出すという問題に集中していました。この比較的単純な問題はまだ完全には解明されておらず、記録の空白部分は「時間のギャップ」として認識されており、歴史として確定できない可能性もあります。

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年単位で表された時間の問題、すなわち年代の問題は、調査の初期の頃から注目を集めてきた難問である。十分な情報が得られず、満足のいく結果が得られないずっと前から、様々な方法で解決が試みられてきた。そのため、計算結果には大きなばらつきが生じている。現在でも、関連する研究が続けられる限り、変更が必要になることは予想される。近年、最も有望な調査方法のうち2つは、驚くほど大きな数値を算出している。現代の推定値はこれまで以上に正確になっていると思われるが、比較的最近の時代を除けば、生物がいつ生きていたかを数百万年単位で正確に知る方法はまだない。

初期の計算では天文学と物理学が用いられたが、一部の地質学者は真剣に受け止めたものの、地球の歴史によって明らかになった特定の出来事は、これらの方法が示すような短い時間枠では説明できないことがすぐに他の地質学者によって認識された。最初の推定の一つでは、地球の全長はわずか2500万年とされ、当時の主流の理論によれば、地球は岩石よりも太陽に似ていた長い期間が含まれていた。この期間は惑星が誕生していた時期であり、地球は地質学者が最も関心を寄せる現在の物理的状態にはあり得なかった。そのような初期の状態では、私たちが知るような生命を支えることはできなかったため、宇宙史に関する私たちの知識は化石の研究にはほとんど役に立たない。

天文学や物理法則によって提唱された方法の中には、地球が溶融状態から現在の温度まで冷却された速度を推定するものがある。しかし現在では、地球の熱は必ずしも当初の溶融状態に起因するものではなく、一定の冷却速度を確定することはできないと考えられている。したがって、そのような方法に基づく数値は今日では信用されていない。

海洋中の塩分量と、自然過程による塩分濃度の上昇に要する時間という観点から、この問題に取り組むことができる。海水にはほぼ一定の速度で塩分が供給されていることは周知の事実であり、したがって海水は年々塩分濃度が高くなっているはずである。塩分は地表に露出した岩石から供給され、これらの地域を流れる河川によって運ばれる。河川水を分析することで、毎年海洋に流入する塩分の量を推定することができ、また化学分析によって、現在海洋に存在する塩分の総量を算出することも比較的容易である。最近の計算によると、毎年3500万トンの塩分が海洋に流入しており、この量を全期間の総量で割ると、海洋の年齢は3億6000万年となる。

しかし、問題を複雑にする他の要因もいくつかあります。たとえば、地表排水にさらされた土地は 20岩石は常に現在の規模であったわけではなく、地球の歴史上の様々な時期に露出した様々な種類の岩石による年間塩生産量も、常に現在と同じであったわけではない。岩石は海洋よりも古いはずだが、その古さをこのようにして得られた数値から判断することはできない。

今世紀初頭まで、当時用いられていた、堆積物の総厚と、地質柱状図として知られるこの膨大な堆積物が形成されるのに要した時間の長さに依存する測定基準よりも優れた測定基準が期待されることはほとんどありませんでした。柱状図の総厚、つまり高さは正確には分かっておらず、埋めるべき時間的なギャップも認識されていたため、この方法で完全な年代を解明することはほとんど不可能でしたが、記録の一部に関する非常に有用で信頼性の高い情報を提供してきました。

このシステムは初期の頃から多少改良されており、最新の応用例の一つでは、既知の堆積岩の年代を約5億年と推定している。これは、総厚が100マイルで、1フィートの堆積物が堆積するのに平均880年かかるという仮定に基づいている。このシステムの最大の弱点は、堆積岩が破壊過程にさらされた長期間を考慮するための信頼できる指標がないことである。このような尺度は破壊された岩石には適用できず、これらの破壊によって、つなぎ合わされた柱状構造に残っている岩石の量から示される年数よりも数倍の年月が経過したと考える十分な理由がある。

しかし、ラジウムの発見以降、今世紀は地質年代の測定に大きく貢献する新たな知識分野が開拓されました。ラジウムやその他の放射性物質から放出される透過性の放射線は、物質の極めてゆっくりとした、しかし激しい崩壊によって生じます。ウランとトリウムは、世界の多くの地域の岩石中に存在する放射性元素です。いわゆる崩壊が進行する過程で物質の損失はほとんど、あるいは全くありません。その代わりに、他の元素が生成される複雑な一連の変化が起こり、ラジウム自体もその一つです。ヘリウムと鉛は最終的に不安定な元素に取って代わり、これらの生成物が蓄積する既知の速度は、岩石の年代を解明する上で非常に重要な鍵となります。

ガスの一部であるヘリウムは漏れる可能性があるが、化学変化が起こるようなまれな場合を除いて、鉛の損失はまずないだろう。幸いなことに、放射能によって生成されるこの金属は、通常の鉛とは原子量がわずかに異なる。そうでなければ、後者の存在が 21誤解を招く要因を導入することになる。変化の進行速度は増減できないため、過去を通じて変化の速度がこれより速かったことも遅かったこともないと考えられている。放射性鉱物の塊の中で完了した変化の量は、物理学や化学で用いられる手法によって測定できる。存在するヘリウムや鉛の量が、親元素の作用速度で生成するのに1億年かかることが判明した場合、その鉱床は少なくともそれだけの年代のものでなければならない。

もちろん、いくつかの条件が問題を深刻に複雑化させます。放射性元素を含む岩石の年代がわかったとしても、その岩石が特定の動植物、あるいは地質調査によって明らかになった特筆すべき出来事と明確に結び付けられない限り、歴史研究においてはほとんど役に立ちません。しかし、必要な条件のほとんどが揃った事例がいくつかあり、この方法を適用できる機会は今後さらに増え、より良いものになるでしょう。他の元素、あるいはその放射性同位体は既に良好な結果で利用されています。炭素14などの一部の元素は、比較的最近の出来事の正確な年代測定において、より感度の高い指標となります。

この種の測定法は、適用可能な場合、他のどの方法よりも不確実性がはるかに少ない。推測の必要性を完全に排除し、あらゆる種類の不確実性を徹底的に嫌う科学者にとって満足のいく精度に近づくことが期待される。適切な材料が適切な場所で見つかれば、前述の方法では不可能なこと、つまり多くの場所で地質記録を中断させている大きな時間の断絶を正確に測定できるはずだ。実際、この方向で既に何らかの成果が上がっており、最も古い岩石の一部から放射性物質が発見されている。他の場所で破壊が進行しているにもかかわらず、これらの岩石は時間の経過を記録し続けており、地球とその最初の住人たちの途方もない古さが示唆されている。

コロラド州ギルピン郡の放射性鉱物の検査により、白亜紀後期または新生代初期の岩石の年代が6000万年であることが判明し、哺乳類の時代の始まりを示す便利で比較的正確な年代が得られた。ロシアでは、この方法で研究された最古の鉱床の一つで、先カンブリア時代初期のものとみなされているものから、驚くべき18億5000万年という年代が示された。したがって、私たちが一般的に地質史と呼ぶものは、およそ20億年にわたる期間を網羅していると考えられる。地球は、何らかの形で、おそらくさらに10億年以上もの歴史を経てきたのだろう。

私たちがどこを旅しようとも、先史時代の記録の一部は、足元の岩石の中、地表からそう遠くない場所に見出すことができる。既に述べたように、地層は、自然という書物のページ（しばしば破れ、ひどく散逸している）と見なすことができ、その書物の中で地質時代は章にあたる。しかし、これらのページや章に番号を振る代わりに、私たちは名前を付けた。そうすることで、これらの部分を秩序正しく再構成し、書物が読みやすい状態に復元できるからである。ただし、これらの名前は、時間軸や地球史の概略図と関連付けなければ、本来の役割を果たすことはできない。

地質時代
　左側の数字は、最近まで経過した百万年数を表しています。

新生代
人間の年齢
最近の人間とその文化
1 更新世最後のマンモスとマストドン
哺乳類の時代
7 鮮新世近代化された馬
20 中新世草と放牧動物
三本指の馬、サイ、ラクダ
35 漸新世原始祖先の特殊化
60 始新世古風なタイプの衰退
哺乳類が繁栄している
中生代
爬虫類の時代
125 白亜紀最後の偉大な爬虫類
恐竜の特殊化
160 ジュラ紀硬骨魚類が繁栄している
開花植物が進歩する
ソテツ類
鳥類と空飛ぶ爬虫類
200 三畳紀下等な小型哺乳類は少数
恐竜が注目を集める
古生代
両生類の時代
225 ペルム紀爬虫類の進出
両生類は昆虫の中で優勢
300 石炭紀胞子植物が密集した森林
魚の年齢
350 デボン紀サメのような魚
陸上植物相が確立された
375 シルル紀最初の陸上動物（サソリ）
装甲魚類が目立つ
無脊椎動物の時代
425 オルドビス紀サンゴとコケムシ
軟体動物の進歩
500 カンブリア紀腕足動物は
三葉虫が優勢
貝殻動物の進軍
原生代
幼少期
1000 先カンブリア時代後期小型海洋無脊椎動物
植物と動物の最も原始的な形態
化石は少ない
始生代
2000 下部先カンブリア時代生命の化学的証拠
化石なし
23
こうした補助資料は、時代とともに考案され、改訂されてきた。科学的調査の開始以来、最終的な、あるいは絶対的に「正しい」数値は提示されていない。時間区分は、まだ一般的に使用されていないものが提案されたり、放棄されたり、修正されたりしている。情報源は非常に多岐にわたるため、最新の情報に対して適切な評価を与えることは不可能である。ここに提示する図表と概要は、最近の時間計算に基づいているが、覚えやすくするために数値を若干丸めている。依然として誤りの可能性が存在することを考慮すると、数値のわずかな変更は正当化されると考えられる。10億年と9億9900万年のわずかな違いに致命的な関心を持たない自然史への関心を刺激するという現在の目的を考慮すれば、誤解を招くものではないと考えられる。

時刻表の説明
地質時代全体は、さまざまな慣習に従って区分され、細分化されてきた。生命の進化はおそらく時間区分の最も顕著な特徴であるが、動植物相の変化は概して急激というよりは漸進的であり、そのため、明確な境界線を引いたり、さまざまな発展段階の始まりと終わりを視覚化したりすることは非常に難しい。記録が途切れ、長い時間の経過後に再び再開される箇所に境界線を引く正当な理由がある場合もある。このような途切れの主な原因は、巨大な陸塊の隆起であり、隆起した地域では侵食と地表破壊の期間が生じる。

地殻の一部がこのように動くと、特定の時期には極めて顕著になり、しばしば山脈の形成に至り、その極端な変化から革命と呼ばれています。先史時代の主要な区分は、少なくとも部分的には、このような革命によって確立されています。より小規模で、より頻繁に繰り返される地殻変動、気候変動、その他の変動は、より小さな区分の境界を確立するものとみなすことができます。したがって、地質史には5つの大きな時代があり、 24これらはさらに時代に分けられます。この時間表は、アメリカで一般的に使われている区分を示しています。最初の列には、時代の名称が専門用語で記載されています。これらの用語とほぼ一致するのが、2番目の列に示されている時代の通称です。これらの名称は、それぞれの時代の主要な生物を表しており、非常に便利です。時代を表すより科学的な用語は、基本的に同じ目的を果たしますが、古代（古生代）、中期（中生代）、新生代（新生代）といったように、特定の時代の動物や植物の種類を限定することなく、より体系的で一般化されています。

中央の列にある時代名は、地理的な地域名、岩石の顕著な特徴を記述した記述、最近の時代への近さを示すものなど、さまざまな出典から取られています。古生物学（化石研究）では、時代を下部、中部、上部に分けるのが古くから行われており、古い時代を2つの時代に分けることが望ましい場合もいくつかあります。かつて下部石炭紀として知られていた時代は、現在では一般的にミシシッピ紀として認識されており、上部はペンシルバニア紀となっています。下部白亜紀は、現在では一部の著者によってコマンチアンと呼ばれています。

現在、古い慣習と新しい慣習の両方が、多少の混乱を招いている。かつての一次、二次、三次、四次紀への区分は部分的に廃止されたが、「四次紀」という用語は依然として人類の時代に適用され、「三次紀」は新生代の残りの期間に対して依然として適切に使用されている。新しい区分としては、始新世に先行する暁新世の使用が挙げられる。地質学者の間ではこの追加の必要性について意見が完全に一致しているわけではなく、多くの学者は他の時代と同等の地位を与えていない。簡略化のため、これらの現代的な改良は図表から省略されている。

3列目の「時代」と「紀」の間にある数字は、現在までに経過した年数（百万年単位）を示しています。これは、各紀の初めの岩石の年代を表しています。この尺度によれば、始新世に生息していた植物や動物の年代は、3500万年から6000万年の間になります。実際には、化石が紀の初期の時期に岩石に埋もれたのか、後期の時期に埋もれたのかを判別することは通常可能であり、それによって年代をより短い範囲で特定できますが、始新世のような先史時代のものに関しては、百万年単位であっても正確な年代を特定することは不可能です。

私たちが現在生きている時代は「近世」と呼ばれています。それは約1万年前の氷河期または更新世の終わりに始まりました。 25カンブリア紀は、先史時代の生命の物語が突然明確になり、多様性に富むようになる初期の章です。しかし、カンブリア紀は現在よりも記録の始まりからずっと遠く離れており、先カンブリア紀の相対的な長さを示すには、はるかに多くのスペースが必要になります。始生代と原生代はある程度、いくつかの時代に分けられていますが、岩石の古さゆえにその歴史の多くが不明瞭になっており、ある地域で確立された区分は他の地域ではほとんど役に立ちません。そのため、時代名はあまり一般的に使われておらず、この長い期間全体を先カンブリア紀と呼ぶのが一般的です。

図表の右端にある最後の列には、いくつかの歴史的特徴が示されています。物語の適切な展開を理解するためには、この列を下から上に読む必要があります。せいぜい、この概略的な出来事は、地球上の住民が経験してきた進歩と衰退を示唆するにとどまるでしょう。

シルル紀を除くほぼすべての時代の岩石がコロラド地域に堆積したことが知られているが、ほとんどの場合、各時代の記録は完全なものではない。地層は地域によって非常に多く、また多様であるため、このような図表にすべてを示すことは不可能である。

地質セクション
化石の研究には、通常、2つの重要な野外調査補助資料が利用できます。どの地域にも、地質図と地層の配列と特徴を示す断面図が必要です。縮尺の小さい地図では、多くの詳細な情報は省略せざるを得ませんが、大きな露頭の位置は示されており、この情報があれば、地質断面図を用いて化石を含む地層を特定できます。後者は、州および国の地質調査所が発行する技術報告書から入手できることが多いです。しかし、多くの場合、特定の地域について概略図しか入手できないため、それを入手するには膨大な文献を調べなければならないことがあります。コロラド州の優れた地質図は、コロラド州地質調査所と米国地質調査所によって発行されています。

地層が予想した場所に存在しないことはよくあり、これはいくつかの要因が考えられます。堆積物がその場所に堆積していなかったり、浸食によって除去されたりしている可能性があります。褶曲や断層によって構造が乱されている場合は、多くの複雑な問題が生じます。予想される地層配列が逆転し、一連の褶曲を通して繰り返されることもあります。また、断層によって地層が数キロメートルも離れた場所に移動している場合もあります。地層内でも、堆積物の厚さや性質は大きく異なる場合があります。地域によっては地質が非常に単純な場合もあれば、極めて理解しにくい場合もあります。

デンバー・フットヒルズ地域の
地層　地表の特徴を示す概略図
　赤色層　ホッグバック　テーブルマウンテン　デンバー地区

山岳隆起地域

山々に隣接する地形は、直立した状態に曲げられている。

期間
最近の
更新世
鮮新世
中新世
漸新世
始新世
白亜紀厚さ
軟質砂岩、砂粒、粘土デンバー＆アラパホ 2000フィート
砂岩、頁岩、褐炭ララミー 1000フィート
黄みがかった砂と頁岩フォックスヒルズ 1000フィート
柔らかい濃い灰色または錆びた頁岩ピエール 5000フィート
石灰岩と頁岩ニオブラーラ 500フィート
ダークシェール＆ライムベントン 400フィート
灰色または黄褐色の砂岩と粘土ダコタ 300フィート
頁岩、砂岩、石灰岩モリソン 200フィート
ジュラ紀
三畳紀
ペルム紀
深紅色の砂質頁岩、石灰、石膏ライキンス 700フィート
石炭紀
巨大なピンクまたは白の砂岩ライオンズ 200フィート
赤色または茶色の砂岩および礫岩噴水 1500フィート
デボン紀
シルル紀
オルドビス紀
カンブリア紀
先カンブリア時代
変成岩および貫入岩：片岩、片麻岩、珪岩アイダホスプリングス（一部）
火成岩起源の基盤岩
27
デンバー盆地西部の概略断面図を、地元の学生向けにここに紹介する。この地域に通常存在する地層は、通常の位置で図示されている。図表には各地層が簡潔に説明されており、その厚さは、この地域におけるほぼ最大値とみなせる数値で示されている。この断面図は、モリソンとボルダーの間の丘陵地帯の大部分に適用できるが、地表の特徴や地層の厚さは場所によって大きく異なる。

これらの地層の中には化石を含むことが知られているものもあれば、化石が全く含まれていない、あるいはほとんど含まれていないものもある。化石が存在する場合、通常は特定の場所に限られており、それらの場所は広範囲に散在している可能性がある。以下に、上記に挙げた地層における化石発見の可能性について述べる。

デンバーとアラパホ。
ヤシ、シダ、そして数多くの有名な樹木や低木の葉の痕跡は、多くの場所でよく見られる。珪化木はかなり豊富で、爬虫類や哺乳類の骨が散在していくつか見つかっている。アラパホ層は目立たず、境界もはっきりしていないため、この2つの地層は一体として扱われている。デンバー層はゴールデンのテーブルマウンテンの斜面でよく露出しているが、化石はデンバー市に近いいくつかの場所、特にオーバーランドパークのすぐ西の丘陵地帯から発見されている。

ララミー。
この地域には植物質が豊富にあり、主に馴染みのある落葉樹、ヤシ、シダの葉が見られる。ゴールデン近郊で採掘されている粘土採掘場の多くはこの地層にある。場所によってはカキやその他の軟体動物も見られる。

フォックスヒルズ。
この地層のより良好な露頭はデンバーの北に位置している。海洋軟体動物の化石が最も頻繁に発見される。

ピエール。
この地層は、特徴的な暗色の頁岩に加え、石灰質の物質や砂岩層も含まれており、どちらも場所によっては化石を豊富に含んでいます。特徴的な海洋軟体動物は2種類あります。1つは、同心円状の隆起によって殻の表面に波状の模様が現れる、数種の二枚貝に似た貝類の総称であるイノケラムス属、もう1つは、まっすぐな隔壁のある殻を持つ頭足類で、隔壁によって化石が弱くなる縫合線で割れることが多いです。小さなカキの殻もかなりよく見られます。この地層は、目立つホッグバックの東側に少し離れた場所にあり、風化して広い谷や平地のような滑らかな表面になり、わずかに隆起している箇所では丸みを帯びた輪郭になっています。乾燥すると柔らかく剥がれやすい土壌になり、湿ると粘り気のある「ガンボ」になります。粘土は、露出したばかりのときは一般的にかなり暗い灰色ですが、風化が進むと錆びたような外観になります。様々な深さに鉄分で固められた団塊が多数存在し、その多くには化石化した貝殻が含まれている。

コロラド州北東部のベントン層の海成層

小川の流路が地層を深く削り込み、男性たちが立っている場所で発見されたプレシオサウルスの骨格を露出させ、部分的に破壊した。

プレシオサウルスの骨が元の位置に残っている

ベントン層。地表の瓦礫は取り除かれ、ハンマーの右側の領域ではいくつかの椎骨が部分的に露出している。

29
ニオブララ。
この地層には、ピエール層のものとよく似た化石が含まれている。下層の一部からはサメの歯が発見されている。石灰岩は顕著な特徴であり、主稜線の東斜面の麓付近に明瞭な尾根を形成していることが多い。石灰岩は一般的にチョーク質である。

ベントン。
この地層は、この地域では特に産出量が多いわけではありません。一部の場所では海洋貝が多数産出し、様々な場所で海洋爬虫類の骨が発見されています。一般的に見られるように、この地層はほぼ完全に不純物を含む粘土頁岩で構成されており、色は非常に暗く、茶灰色からほぼ黒色で、白いベントナイト、黄土、石膏、石灰岩の薄い層が挟まれていることがよくあります。

ダコタ。
この地層は、レッドロックスの東側にやや離れた場所に通常見られる、高くそびえるホッグバックを形成します。一般的に、粘土層によって隔てられた、明るい色の塊状砂岩が2層または3層重なっており、この粘土層はレンガや陶器の製造に広く利用されています。粘土層、そして時折砂岩層からも、葉の痕跡や魚の鱗が見つかります。ホッグバックは、山麓の景観の中で際立っているため、他の地層の位置を特定する際の良い目印となります。

モリソン。
キャノンシティ地区とモリソン地区からは良質な恐竜化石が発見されている。この地層はダコタ・ホッグバックの西斜面下部に位置し、河川や湖沼型の大陸性堆積物から構成されている。この地層には砂岩がかなり多く、ところどころに石灰岩も見られるが、最も特徴的なのは頁岩である。露出したばかりの頁岩は、灰色、緑色、栗色に繊細に染まり、特に青銅緑色が目立つ。この地層は性質が大きく変化し、粘土層の多くは谷底に埋もれていることが多い。爬虫類の骨の他に、通常は質の低い植物化石や、場所によっては淡水性の腹足類が多かれ少なかれ豊富に産出する。

ライキンス。
耐候性のある物質が少ないため、露頭は目立たない。砂質粘土は一般的に濃い赤色をしている。 30色は淡灰色の斑点が散在する。堆積物の中央付近には白い石灰岩が存在することがあり、石膏層が局所的に見られる。この地層は、尾根間の窪地にある赤い土壌によってのみ確認できる場合が多い。化石の報告例はほとんどない。

リヨン。
この地層は通常、隆起したレッドロックス層の東壁として目立つ。場所によっては、西側の古い堆積物とは明確に区別された、ピンク色または白色の砂岩の尾根を形成している。化石はほとんど発見されない。

噴水。
地層の露出部は通常、茶色から赤色を呈するが、時には汚れた白色を呈することもある。目立つ岩石は粗い砂岩で、砂や砂利の角張った形状のため、ざらざらとした質感を持つことが多い。これらはレッドベッド層群の中で最も西に位置し、この地域の大半で山麓に接する隆起した堆積岩の中で最も古いものである。この地層からは化石が発見されているが、ここで取り上げる地域では化石はほとんど見られない。

この地質断面図は、地殻変動と山脈の形成年代を特定する方法も示しています。ロッキー山脈の斜面に沿った地層の褶曲は、この点において非常に重要な意味を持つからです。堆積層はもともと現在の山岳地帯の大部分に水平に堆積しており、当時存在していた地層のみが、新たな隆起を生み出した地殻変動によって変形したと考えられます。この地殻変動に関与した地層のうち、ララミー層が最も新しいものです。これらの地層は白亜紀末期近くまで形成されていなかったため、山脈はそれよりも新しい年代、すなわち変形した地層の最上部よりも新しく、少なくともその上にある未擾乱の地層の最下部と同じくらい古い年代に形成されたものと推測されます。

ララミー層の上に重なるアラパホー層とデンバー層にも、いくらかの地殻変動が見られるが、これは最初の大きな隆起の後のある時期に起こったと考えられている。これらの層に含まれる火山性物質から、堆積物は中生代を終焉させた地殻褶曲によって引き起こされた火山活動期に堆積したと考えられている。したがって、デンバー層とアラパホー層の年代は、山脈形成史の初期段階とほぼ一致するという結論に至る。この時期はしばしばポスト・ララミー期と呼ばれる。

31
爬虫類の時代以前
先カンブリア時代の複合体
先カンブリア時代の岩石は、より新しい時代の堆積物の蓄積によって深く埋没しており、その結果、多くの場所で膨大な圧力がかかっています。圧力の影響に加えて、これらの古代の地層には、堆積以来繰り返されてきた物質の移動も記録されています。各部分が他の部分に対して垂直方向や横方向に調整されたことで、岩石粒子の元の配列は大きく歪み、通常の化石は最終的に判別不能なほどになっています。何百万年にもわたって作用してきたこれらの粉砕、研磨、練り込みの力だけでも、古い堆積物から化石が見つからない理由を説明できます。岩石はしばしば形状が大きく変化し、元の性質を推測することしかできないため、このような変化から変成岩と呼ばれています。

始生代の地層は、ほぼ原形を保ったまま残っているものもいくつかあるが、化石が全く含まれていないか、あるいは非常に疑わしい、不十分な標本しか得られていない。地球史の初期段階における生命の存在は、化石よりも化学的な証拠によって主に示唆されている。古代の石灰岩の多くは大理石に変化しているが、植物や動物が今日のようなこの種の岩石の生成に重要な役割を果たしたと考えるのは不合理ではない。現在、ある種の鉄鉱石鉱床は植物の働きによって形成されており、古代の岩石中の同様の鉱石も同様の起源を持っていた可能性がある。グラファイトの形で大量の炭素が存在することも生命の兆候とみなすことができる。なぜなら、この物質は生きている植物によって大量に蓄積され、植物組織が部分的に分解された後も固体の形で保持されることがあるからである。

直接的な証拠から判断すると、今日の一般的な植物や動物のような大型で複雑な構造を持つ生物の痕跡は一切見つかっていない。鉱床の化学組成は生命の存在を完全に証明するものではないが、現代の藻類や原生動物に匹敵する微小な単細胞植物や動物が太古代に存在していた可能性は非常に高いと考えられている。それ以降の時代を通して、より単純な生命体からより複雑な生命体へと段階的に進化してきたことは紛れもない証拠であり、太古代は一般的に、ある種の単純な生物が初期の環境に適応するための準備期間であったと考えられている。 32より高次の生命を支えることはできない。より高度な生活様式に適した環境を整える上で、こうした低級な生物が果たす役割の重要性は、ほとんど完全に無視されている。

次の時代である原生代になると、生命の記録はいくらか明確になる。化石は豊富とは言えないが、貝殻や鉱物からなるその他の部分を残した、明確に定義された動物がいくつか存在した。その中には、放散虫、有孔虫、コケムシ、海綿動物などが挙げられる。放散虫は、繊細で、しばしばレースのような、放射状の糸状突起や棘で飾られた様々な模様の貝殻を生成し、これがこのグループの名前の由来となった。有孔虫は、時に多くの隔壁を持つ微小な貝殻を生成し、しばしばカタツムリの殻に紛らわしいほど似ている。一般的な白亜は、ほぼ完全にこのような貝殻とその破片で構成されている。

海綿動物とコケムシ類は、やや高度な組織構造を持つ動物です。単細胞生物ではなく多細胞生物であり、各細胞はそれぞれ特別な役割を担っています。これは、後に出現した生物の構造や生活様式を特徴づける特殊化への重要な一歩です。コケムシ類はコケのような群体を形成し、重要な岩石形成に関与してきました。化石はサンゴにいくらか似ています。海綿動物はよく知られているため、改めて説明する必要はないでしょう。ただし、現在市場に出回っている海綿は、かつて生きていた動物の骨格に過ぎません。海綿動物は、外見上は植物に似ているかもしれませんが、真の動物体の最も初期の組織構造を表しています。

この時代の実際の植物は藻類であり、動物の仲間と同様に水生で、化石という形で記録を残した最初の生物でした。しかし、この記録は不明瞭で歪んでいるため、研究者にとって長らく難題でした。明確な動植物相が指針とされず、岩石がしばしば混沌とした関係にあるため、初期の地質学者は、この時代全体を「先カンブリア時代の複合体」とみなすことに満足していました。近年の研究により、数年前には得られなかった多くの情報が得られました。第二紀の終わりまでに、より進化した生命体が豊富に存在していた可能性は十分にありますが、確固たる見解の根拠となる資料は依然として乏しいのが現状です。

デンバー西部の丘陵地帯には、先カンブリア時代の岩石が豊富に存在する。赤色層のすぐ外側に数マイルにわたって露出している片岩、片麻岩、珪岩は、この巨大な岩石複合体の一部である。アイダホ・スプリングス層はこの地域で最も古い岩石の一つとして知られているが、その正確な年代はまだ特定されていない。この地域の変成岩の中には他にもいくつかの地層が認められるが、いずれも初期生命に関する知見には貢献していない。

33
カンブリア時代の生活
カンブリア紀の海における生命の繁栄ぶりは疑いようもなく、この時代の化石は、古代の海底が現在陸地の一部となっている世界の多くの地域で発見されている。無脊椎動物は大きく進化を遂げたようだが、植物は数が少なかったか、あるいは小さく繊細すぎて化石を残さなかった。しかし、動物の生命は直接的または間接的に植物の存在に依存しているため、海藻やその他の藻類は無脊椎動物とともに繁栄していた可能性が高い。植物は空気、水、土壌から炭素と窒素を取り込んで生存するが、動物は植物を食べたり、共食いしたりして必要な栄養を得なければならない。動物は植物界の助けなしには、無機物から必要なものを得ることができないのである。

動物群の中で、ひときわ際立っていたのが三葉虫です。三葉虫はカンブリア紀の無脊椎動物の中でも群を抜いて特徴的で、際立った存在でした。三葉虫はこの時代とその後のいくつかの時代の温暖な海に生息していましたが、古生代末期には絶滅しました。数百種が記載されており、そのほとんどは体長10センチメートル未満です。現在生きている近縁種としては、エビやその他の甲殻類がよく知られています。三葉虫という名前は、上面の形状に現れる3つの葉に由来し、中央の葉は背中に沿って伸びる幅広の隆起を形成しています。両側の外側の葉の下には、生前は泳いだり歩いたりするための短い関節のある脚が並んでいましたが、これらの繊細な付属肢は化石として保存されることはほとんどありません。

この時代の動物の中で2番目に重要だったのは腕足類、すなわちランプシェル類である。これらは真の軟体動物ではないが、リン酸カルシウムまたは炭酸カルシウムでできた似たような殻を持っている。殻は二枚貝のように2つの部分（二枚貝）から成り、貝殻は軟体動物のように左右ではなく、体の上下に配置されている。個体数は豊富だが、この時代の初期には種はごく少数しか存在しなかった。しかし、その後種の数は増加し、この種は非常に繁栄した。約7000種が記載されており、現存する種の数は比較的少ないものの、この種はまだ絶滅していない。

カンブリア紀の生物には、無脊椎動物の主要な分類群すべてが含まれていたことが明らかである。海綿動物、クラゲ、蠕虫、原始的なサンゴなどが報告されている。この時代の終わりには、複雑な軟体動物相が存在した。北アメリカにおけるこの時代の終焉は、大陸地殻の緩やかな隆起とそれに伴う海の後退によってもたらされたと考えられている。

無脊椎動物の化石

動物学者に知られている数千種もの無脊椎動物の中から、ごく少数の代表的な種のみが選ばれている。図示されている形態は、化石として頻繁に発見されるものである。

ウミユリ
頭足類
コイルタイプ
アンモナイト
スカファイト
ストレートシェルタイプ
バキュライト
三葉虫
腕足類
二枚貝
イノセラムス
カキ
腹足類
カタツムリのような単殻類
原生動物
単細胞形態
放散虫（顕微鏡レベル）
フズリナ石灰岩
有孔虫（拡大図）
多細胞形態
カップコーラル
サンゴ礁
スポンジ
コケムシ類
35
オルドビス紀の記録
オルドビス紀初期には広大な陸地が再び沈下し、北米大陸内陸部の大部分に海洋堆積物が堆積した。そして、この時代の三つの時代区分は、それぞれ異なる海進に基づいている。これらの古代の堆積物には、生命の痕跡が次々と現れ、新たな形態が発見されている。特筆すべき出来事は、それ以前の時代に確立された種の間で、種の数が大幅に増加したこと以外には記録されていない。

三葉虫は最盛期を迎え、腕足動物は繁栄を続け、軟体動物、特に頭足動物（コウイカやイカを含むグループ）は新たな進歩を遂げた。これらの捕食生物の中には大型化し、間違いなく海の支配者であったものもいた。典型的な形態は、先細りの隔壁を持つ殻を持ち、時には長さが12フィート（約3.7メートル）以上にも達した。殻のほとんどはまっすぐでトランペットのような形をしており、わずかに湾曲していた。中には密に巻いたものもあり、この点では、現在よく知られているオウムガイによく似ていた。

コケムシ類はこの時代の後半に非常に一般的になり、サンゴ類もわずかに増加した。この時代には、ウミユリ類（一般に「石ユリ」として知られるが、植物ではない）がやや目新しい存在であった。ウミユリ類は、背中を下向きにしたヒトデに太い茎が下側に付いているような姿で表現される。ウミユリ類が大量に生息していた場所では、石灰岩の堆積物がほぼ完全にその茎で構成されている場合がある。ウミユリ類は、その後のいくつかの時代を通して、多様な形態を生み出し続けた。

しかし、この時代を代表する動物の中で腕足類が最も一般的であり、その広範な分布と温暖な海域を好むという性質から、地球の大部分で温暖な気温が続いていたと考えられている。陸上植物は、シダ類やコケ類に近縁な胞子形成植物によって示されている。こうした植物の痕跡はヨーロッパで発見されているが、この時代の岩石のほとんどは海で形成されたため、化石としては海藻類の方が豊富である。

コロラド州周辺では、オルドビス紀の岩石は、元の地層面より高く隆起した山岳地帯でのみ露出している。化石はそれほど豊富ではないものの、魚類の化石がいくつか発見されており、それらはすぐ後に続く脊椎動物の時代を示唆する点で興味深い。

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シルル紀の出来事
陸上の動植物がまだ目立っていなかったため、この時代の化石記録は海が侵入した地域に限られています。現在のコロラド地域にはそのような侵入はなかったようで、この時代の岩石は確認されていません。もし存在するとしても、それは後の時代の堆積物の下に深く埋もれた限られた地域に限られています。この地域ではシルル紀の堆積がなかったか、あるいはそのような岩石は生成されたものの、長い期間にわたる隆起とそれに伴う風化と浸食によって破壊され、完全に消失したのかもしれません。コロラドロッキー山脈地域では、デボン紀後期まで海が戻ってきた証拠はありません。

しかし、世界の他の地域では、先に述べたような藻類や無脊椎動物が生息する海域に、岩石形成堆積物が広範囲に堆積していた。当時の一般的な動物としては、腕足類、三葉虫、サンゴ、ウミユリ、コケムシ類が数多く存在していた。原始的な円錐形のカップサンゴに加え、いくつかの進化した種類も存在したが、大きな礁を形成する習性はまだ確立されていなかった。

シルル紀には、大型甲殻類である「ウミサソリ」が繁栄し、その後、海岸沿いの干潮時や干潮時に陸上で生活する真のサソリの仲間が現れました。これらは小型で現代のサソリによく似ていましたが、おそらく豊富な食料が得られる海岸から遠く離れることはなかったでしょう。体長わずか2.5インチ（約6.3センチ）ほどのこれらの小さなサソリは、化石記録に残る最古の陸上呼吸動物です。

魚類が多数出現したのは、その時代がかなり進んだ頃であり、「魚類の時代」の始まりに関する知識の多くは、ヨーロッパの化石から得られている。魚類は脊椎動物、つまり背骨のある動物に分類されるが、骨格を持たず、代わりに軟骨の単純な骨格を持つ大きなグループも存在する。初期のより原始的なタイプの中には、内骨がなく、体の前部を覆う鎧のような板や鱗にわずかな骨質しか持たない、骨質の皮膚を持つ甲羅類、すなわち骨質の皮膚を持つ魚類があった。

甲殻類は、ほとんど知られていない小さな魚類のグループです。淡水河川や海に面した潟湖に生息していたと考えられており、当時の小型サメと関連があった可能性があります。オルドビス紀、シルル紀、デボン紀に生息していましたが、現在確認されている子孫は残っていません。 37現存する生物の中では、はるかに大型の装甲魚類は節頸類として知られており、その名前は尖った首と、頭部の動きを可能にする装甲板の配置に由来する。これらはシルル紀とデボン紀の海で最も獰猛な魚であり、中には体長20フィートに達するものもいたが、ほとんどははるかに小型であった。顎には歯の代わりに、強力な切断および粉砕用の板が備わっていた。

デボン紀の進歩
デボン紀は、生命の進化という観点から見ると、あらゆる時代の中でも最も傑出した時代の一つです。魚類の優勢がこの時代の最大の成果であり、無脊椎動物はほぼ変化がなく、高等脊椎動物はほとんど見られませんが、大規模な生命はもはや海に限定されなくなりました。淡水魚が台頭し、陸上植物も定着しました。最初の森林が出現し、シダ植物が優勢でしたが、数種類の樹木やかなりの大きさの木本植物も存在しました。それ以前の時代にも広大な陸地が植物で満たされていた可能性は十分にありますが、植物の繊細な組織は動物の石灰質の部分に比べて保存される可能性がはるかに低いのです。したがって、化石記録は、この時代の生命の進歩を示唆する以上のことを明らかにするとは期待できません。植物の生命の歴史は、植物化石の生成と保存にとってより好ましい条件が整った次の時代になって、はるかに明確になります。

当時の陸上動物についてはほとんど知られていない。カタツムリやサソリが数匹発見されているほか、初期の両生類の足跡もいくつか見つかっている。昆虫は存在していた可能性が高いが、この点に関する証拠は明確ではない。しかし、淡水魚の増加は、内陸部の環境があらゆる種類の動植物にとってより好ましいものになりつつあったことを示す確かな証拠と見なせるだろう。

魚類の進化の程度は、いくつかの種類を挙げるだけでは正確には示せない。なぜなら、進歩は主に、より大きなグループ内の種や属の数に見られるからである。一般的に言えば、当時の魚類は、現代の魚類に見られるような骨格や典型的な形態をまだ獲得していなかったと言える。骨格は軟骨でできており、場合によっては石灰によって部分的に硬化していた。装甲板は特定の種では一般的であったが、すべての魚類に存在していたわけではなかった。また、これらの装甲を持つ魚類は、現生のサメと比べて特に大型であったわけでもなかった。時折巨大な個体が現れたものの、大多数は小型であった。多くは動きが鈍く、顎の発達が不十分で、海底や川底で腐肉食として生活していた。尾びれは、サメのようにバランスが悪く、均等に二股に分かれているのではなく、尖っていて丸みを帯びているのが一般的であった。

ワイオミング州南西部の始新世頁岩から発見された、現代化された魚類の種類

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タラやスズキなど、現在生息する魚類の9割以上を占める硬骨魚類の大群は、当時はまだ存在していなかった。当時生息していた多くの魚類のうち、約3分の1はサメ類に属していたが、近年ではこのグループは比較的少数派となっている。全体の約4分の1はエナメル質の鱗を持つ魚類に属しており、現在ではチョウザメやガーパイクなど数種しか残っていない。

肺魚類は大きなグループではありませんが、中期デボン紀から存在していたことは注目に値します。現存する肺魚類はアフリカと南アメリカに生息し、乾季には川の泥の中に潜り込み、高等脊椎動物のように空気呼吸を可能にする肺を備えています。川が完全に干上がっても生き延び、数ヶ月間水なしで生活できます。肺の発達が劣る他の形態は、淀んだ水たまりによく現れ、時折水面に出て呼吸をします。いずれの形態も鰓を備えており、他の魚類と同様に酸素を取り込むことができます。肺魚類は魚類と初期の両生類をつなぐ中間的な存在と考えられています。より正確には、高等脊椎動物の直接の祖先ではなく、中間的な位置を占める存在とみなすべきでしょう。

無脊椎動物の中では腕足類が依然として優勢で、全体的にやや大型化しており、この種の生物にとって好ましい時代であったことを示している。腕足類はこの時期に発達のピークを迎えた。三葉虫は減少傾向にあったが、奇妙な装飾を持ついくつかの新しい種類が短期間出現した。ウミユリ類はデボン紀には生息環境があまり好ましくなかったようだが、後の時代には再び優勢になった。サンゴは特定の時期と場所でのみ優勢であった。ウミユリ類と同様に、サンゴ類も通常の生息地の水中に異常に多くの泥が存在していたために被害を受けたようである。どちらも澄んだ水を好んでいたことが、泥質の堆積物がごくわずかしか含まれていない石灰岩から化石が見つかっていないことからわかる。甲殻類、特にウミサソリに似た、よりよく知られているウミサソリ類は、淡水動物の中で優勢になった。この種の生物としては異常に大きいものもあり、断片から数フィートの長さが記録されている。腹足類軟体動物は、生活環境が良好な地域で目立つようになった。二枚貝は引き続き繁栄したが、 40頭足類は、その後の時代に達成するであろう進化の度合いを考えると、かなり貧弱な発展を遂げたと言える。

北アメリカ西部では、グレートプレーンズとして知られる広大な地域がこの期間を通して明らかに海面よりかなり高い位置にあった。なぜなら、コロラド州東部ではこの時代の地層が全く見つかっていないからである。しかし、フロントレンジの西側では、デボン紀後期に海洋堆積物が堆積した。この時代の地層は、サリダやグレンウッドスプリングス付近、ホワイトリバー高原、そしてサンフアン地域で露出している。

石炭紀という名称は、この時代に北半球の多くの地域で形成された膨大な石炭層に由来する。大陸に接し、現在の境界の内陸部まで広がる窪地は、密生した植生を支え、石炭生産に最も適した湿地帯の環境を提供した。現在では小型で植物界では地位の低い植物が、この時代には大木のような大きさに成長したのである。

石炭紀の森林
この時代の最もよく知られた化石は、大型樹木の炭化した部分と、古代の湿原の泥や砂に残された痕跡である。数種類の森林樹は高さが100フィート（約30メートル）、幹の直径が2～6フィート（約60～180センチ）に達した。現代の森林では、これを超える樹木がしばしば見られるが、それらは全く異なる種類の樹木である。それ以前の時代の植物の発達度合いを考えると、石炭紀の森林は生命の進化を目の当たりにする素晴らしい光景と言えるだろう。

大型の樹木には、鱗片樹とも呼ばれる2種類のヒカゲノカズラ類がよく見られた。これらは球果をつける常緑樹で、現代の針葉樹とはわずかに似ているだけであった。種子の代わりに胞子を生成し、これはシダ類に見られる繁殖方法である。幹は下から上まで均一な模様のクッションと傷跡で覆われており、これは成長初期段階で葉が付着していた場所を示している。レピドデンドロンでは鱗片状のクッションの列が螺旋状に上方に巻き上がっているが、シギラリアではアザラシの印に似た垂直方向の葉痕が並んでおり、これらの痕跡は、隆起している場合も滑らかな場合もある表面に、まっすぐ平行に並んでいる。鱗片樹の葉は硬くて細長く、上部に草のような房状に生えていた。

カラミテスは、トクサ科の植物に近縁で、スケールツリーよりもやや小型でした。幹は髄のある細い木質の円筒形で、節が一定間隔で並んでおり、竹の茎のように節のある外観を呈していました。葉は主幹や枝の節の周りに円形に配置され、胞子を付ける球果は茎の先端に現れました。

先史時代の植物

過去の時代に生息していた、より大型でよく知られた植物のいくつかは、芸術家によって復元された姿で示されている。化石記録が散在的で断片的な性質を持つため、復元図の細部はしばしば省略せざるを得ない。

葉の痕跡
石炭紀のシダ植物
ストラップリーフ針葉樹(コルダイテス)
近代化されたタイプ
セコイアの球果と葉
中新世の化石（フロリサント頁岩）
カエデ
柳
始新世のヤシ（デンバー層）
トクサ
修復（カラミテス）
化石化した葉と茎
ソテツ
復元
化石化した幹
ヒカゲノカズラ
修復（シギラリア）
化石の鼻の痕跡
スケールツリー
修復（レピドデンドロン）
化石化した葉の傷跡
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また、大型の樹木の中には、背が高く細身で種子をつけるものの、まだ真の針葉樹ではないコルダイテス類、すなわち大葉常緑樹も含まれていた。葉は帯状または草状で、大きなものは長さ6フィート、幅6インチにも達した。幹は木質で松に似ていたが、中心部に髄があった。花は小さく、尾状花序に似ていた。

シダ類やシダに似た植物が非常に多かったため、この時代はシダの時代として知られています。これらの森林に関する以前の知識は、断片的な化石に基づいていたため、正確な部分の組み合わせを得ることはほとんどできませんでした。シダ類との一般的な関係は明らかでしたが、追加の資料を注意深く研究した結果、石炭紀の植物相についてかなり異なる見解が得られ、現代の傾向を示唆する多くの形態が非常に多様であったことがわかっています。植物相全体としては、当時の環境に高度に特化しており、その後の時代には継続しなかったと考えられます。温暖な気温と豊富な水分は、特に胞子を形成するタイプの植物にとって不可欠であり、次の時代の寒冷で乾燥した環境は、多くのグループを絶滅させるか、その存在感を大幅に低下させました。

これは昆虫の時代と見なすこともできるだろう。というのも、これらの無脊椎動物の中には、これまでで最大の大きさに達したものもいるからだ。特にトンボは、これまでに発見された最大の化石の一つで、翼を広げた幅が60センチ以上にも達している。ゴキブリは500種以上が命名されている。大きいとはいえ、巨人と呼ぶには程遠く、体長は7～10センチ程度が限界だろう。

現代の昆虫の中には、石炭紀の森林に生息していたものが確かに存在していたものもあるが、三葉虫から派生したと思われる原始的な形態の昆虫も存在していたことは明らかである。昆虫の起源をこの時代と考える専門家もいるが、現在の証拠から明確な起源を断定するのは難しいと主張する専門家もいる。クモはこの時代に出現したと考えられている。

サンショウウオに似た四足脊椎動物は、石炭紀の沼地でよく見られた動物でした。最初は水中生活に適応し、後に陸上生活に適応したこれらの動物は、2種類の異なる環境で生活できる能力に基づいて、両生類として知られています。このグループの一般的な現存する代表例は、ヒキガエルと 43カエルは生息していたが、尾のないこれらの形態は古生代の化石には見られず、中生代においてもほとんど知られていない。つまり、私たちが「両生類の時代」と呼ぶ時代は、決してヒキガエルやカエルの時代ではなかったのだ。

これらの原始的な陸生動物は、非常に小型のものからワニほどの大きさのものまで、さまざまな種類が存在した。そのほとんどは短い脚と陸上での移動に適した足を持っていたが、多くの動物はおそらく一生の大半を水中で過ごした。尾は通常、泳ぐため高く平らで、長いものもあれば、体に対して非常に短いものもあった。頭は一般的に大きく、顎は長く、口は広かった。

この時代が終わる前に真の爬虫類が出現するが、この動物の種は両生類よりもさらに劇的な進歩を遂げる運命にあり、中生代の生命に関連して議論されることになる。しかし、両生類は爬虫類だけでなく、それに続く高等四足動物の祖先であると考えられている。現生の爬虫類は現生の両生類と容易に区別できるが、これらの原始的な形態に関しては状況が異なり、化石資料を調査するにつれて、2つのグループを区別することがますます困難になる。

無脊椎動物は、この時代に盛衰を繰り返した。三葉虫は減少し、腕足動物は一時的に殻を持つ動物の中で最も豊富になったものの、その後急速に減少した。好条件の地域では、ウミユリ類が、この時代がそれほど進む前に、新種の素晴らしい記録を残した。石炭紀の無脊椎動物は数百種が知られており、この時代の多くの岩石からは、脊椎動物がまだ湿地帯から遠く離れることができず、内陸部の多くは排水が行き届いていたため、当時の動植物相を支えることができなかったことから、無脊椎動物の化石だけが発見されている。

コロラド地域には海洋性地層と大陸性地層の両方が存在するが、石炭を産出する広大な森林とその生息生物は他の地域に限られていた。そのため、この地域は石炭紀の化石で有名ではない。

ペルム紀の苦難
ペルム紀の勃興後、しばらくの間、北アメリカ大陸には大きな変化はなかった。その後、一連の造山運動と大陸隆起が始まり、沼地、湖、内海が干上がった。これらの地域とその周辺に定着していた植生が消滅すると、多くの動物相もそれに続いた。 44化石記録が示すよりもはるかに多くの海洋生物が生き残った可能性が高いが、海が後退したことで、生き残った生物は現在化石ハンターが立ち入ることのできない領域へと運ばれてしまった。

中期ペルム紀以降、気候は世界中で寒冷で乾燥した状態が続いたようです。この時代の終わりまでに、古生代が始まって以来、世界中でかつてないほどの地理的変化が起こりました。新たな山脈を生み出した地殻変動の痕跡は、ヨーロッパ、アジア、北アメリカで見ることができます。アパラチア山脈は、おそらく3マイル（約4.8キロメートル）以上も隆起しました。このような大規模な地殻変動は、地質学者の間では「革命」と呼ばれており、この特定の変動は「アパラチア革命」と名付けられました。

大陸の標高は必然的に海岸線を変化させます。これはひいては海流に影響を与え、気候条件に重要な影響を及ぼします。さらに、山脈の標高は陸地における温風と冷風の分布を再編成するだけでなく、動植物の移動を阻害し、生息不可能な地域に閉じ込めてしまう可能性もあります。植物や動物への影響を考慮すれば、地質年代図にそのような地点で境界線が引かれ、先史時代が終焉したとみなされる理由が容易に理解できます。

ペルム紀には、それ以前もそれ以降も類を見ないほど広範囲にわたる氷河作用が岩石に記録されている。内陸の水が少なくなり、必要な蒸発が起こらなくなったため降雨量が著しく減少し、石炭紀の豊かな生命にとって重要な要素であった温暖な気候は、乾燥または半乾燥の気候に取って代わられた。生存競争は激化したが、祖先種が絶滅するにつれて、より厳しい環境に適応する能力の高い、より丈夫な植物や動物が各地で定着していった。胞子を形成する大型樹木のほとんどは枯死し、種子を形成する品種が台頭し始め、その中には針葉樹の常緑樹も含まれていた。しかし、シダ類は適応能力の高さを証明し、ペルム紀の植物相で目立つようになったいくつかの新しい形態を生み出した。

先史時代の両生類は3つの目に分類され、そのうちの1つには大型の形態がすべて含まれます。ラビリンソドン類として知られるこのグループはペルム紀まで存続しましたが、四肢の退化や水中生活への回帰といった退化傾向を示し始めました。大型の陸生種の中には、体長約15インチから5フィートに及ぶ典型的な化石があります。外見上は石炭紀の両生類とは異なっていました。小型の形態の多様性を含む他の目は、この時代に絶滅しました。 45絶滅し、子孫は確認されていない。第三目は最も古いと考えられており、おそらく現代のイモリやサンショウウオの祖先グループである。

ペルム紀の陸上動物の中で最も繁栄したのは、乾燥地帯での生活に適応した特異な爬虫類でした。アメリカ南西部の乾燥地帯に生息するツノトカゲやヒラモンスターのように、ペルム紀の大型爬虫類は四足動物でした。大きさや形は、当時生息していた両生類とそれほど変わりませんでした。しかし、一部の爬虫類には例外があり、背骨の上に長く骨質の棘が発達していました。テキサス州で発見された、この種の化石として比較的よく見られるディメトロドンは、全長が6フィート（約1.8メートル）あり、その約半分が尾でした。背中を飾る棘の先端は3フィート（約90センチ）以上の高さに達し、おそらくこれらの骨の上には皮膚が覆っていたため、帆のような構造、つまり大きな「鰭」が形成されていたと考えられます。その用途は解明されていませんが、この奇妙な生き物には「鰭のあるトカゲ」という分かりやすい名前が付けられました。

乾燥地帯で生成される岩石堆積物は、一般的に容易に識別できる特徴を備えている。ざらざらとした質感、不規則な層理、赤色、そして石膏などが一般的な特徴である。コロラド州ではペルム紀の地層が見られるが、カンザス州やテキサス州ではより良質な化石堆積物が発見されている。

海生爬虫類：プレシオサウルス（下半身骨格）とモササウルス

中生代には恐竜以外にも多くの種類の爬虫類が生息していました。この図には、そのうちの2種類の海洋爬虫類が描かれており、どちらもアメリカ西部の白亜紀の地層から発見されたものです。プレシオサウルスは当時、海の巨人であり、体長は40～50フィート（約12～15メートル）にも達することが珍しくありませんでした。モササウルスは長く平たい尾で移動していましたが、プレシオサウルスはひれやパドルと呼ばれる独特の肢の構造を利用していました。

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爬虫類の時代
中生代、すなわち生命の中間の時代は、爬虫類が驚異的な進化を遂げた長い期間でした。多くの奇妙な種類が生み出され、そのほとんどは時代が終わる前に絶滅しました。爬虫類の系統は多方向に分岐し、互いに大きく異なる種類が出現したため、それらの相互関係は不明瞭になっています。海蛇や竜を思わせる恐ろしく幻想的な生き物が世界中に分布していました。空や海の爬虫類は大型化し、奇妙な形になりましたが、より大きな進歩は陸上で起こりました。

翼竜はジュラ紀に繁栄し、大型種の中には白亜紀末期近くまで生き残ったものもいました。これらの翼を持つトカゲは脊椎動物の中で最初に飛んだ種ですが、鳥類と混同してはいけません。羽毛はなく、初期の種は平らな舵のような先端を持つ長い尾を持っていました。このタイプの最もよく知られた種の一つは、体長が約18インチでした。顎は長く、鋭い歯がありました。翼は体と脚に付着した膜で、非常に長い指によって伸ばされ、操作されました。後期の種では、歯の構造と尾の長さが縮小しました。カンザス州で発見されたプテラノドンは、翼を広げると25フィートになり、大きな歯のない嘴、短い体、そして短い尾を持っていました。これは、これらの翼を持つ怪物の最後の1つでした。

この時代には数種類の海洋爬虫類が出現し、その中には三畳紀の海に初めて現れたプレシオサウルス類も含まれていました。これらの特異な動物は、頭、首、尾の形状に関してはヘビに似ていましたが、その他の点では全く異なっており、短い樽型の体には四足動物の通常の四肢に相当する4つの大きなひれがありました。これらの動物の化石は、ジュラ紀と白亜紀の多くの地層でよく見られ、最大のものは長さが40フィートを超えるものもありました。同じく海洋肉食動物であるモササウルス類は、世界中の浅い白亜紀の海に生息しており、特にカンザス州の白亜層には化石が豊富に産出します。これらは細長い体型で、いくつかの点でサンショウウオに似ていましたが、長く尖った顎と鋭い歯を持っていました。泳ぎは主に尾で行われましたが、おそらく4つの水かきのあるひれによってある程度補助されていたと考えられます。イクチオサウルスは、その名の通り、魚類に似た構造をしていた。四肢は短く幅広く、通常は発達した尾びれと大きな背びれを持っていた。ジュラ紀には特に多く生息していた。化石は海洋堆積物から比較的よく見つかる。 48北アメリカ西部に生息していた。モササウルス類とイクチオサウルス類は、プレシオサウルス類の約半分の長さだった。

恐竜
先史時代の爬虫類の中で最も壮観だったのは恐竜で、大きさ、形、習性などにおいて非常に多様な動物群でした。彼らは陸上生活に適応していましたが、その多くは湖や川の水中に半分浸かった状態で多くの時間を過ごしていたと考えられています。このグループ全体について言えることは、すべてが爬虫類であったということ以外にはほとんどありません。さらに言えば、彼らは爬虫類のいくつかの異なる亜群に属するものと考える必要があります。分類は困難であり、さまざまな亜群に用いられる名称は、専門用語を理解しようとする一般の人々をしばしば誤解させます。

祖先の爬虫類は5本の指と5本の趾を持っていたが、恐竜では標準的な形態から大きく逸脱したものが多かった。3本または4本の指はよく発達しており、残りの指は存在する場合でも短縮または痕跡のみに退化していた。恐竜の歴史の初期には、系統は2つの主要な系統に分かれ、それぞれにさまざまな種類と大きさのものが含まれ、さらに細分化されている。2つの主要なグループは、骨格の骨盤帯または腰部を構成する骨格構造によって最もよく識別できる。しかし、技術的な困難を避けるため、これらの興味深い爬虫類についての残りの議論は、比較的単純な祖先のパターンから発展した膨大な量の変異を大まかに示すのに役立ついくつかの名前と説明に限定する。恐竜が通常分類される計画は、記述された種類からはほとんど示唆されていない。

肉食動物は、強力な顎と歯を備えた活発な生き物でした。装甲はなく、後ろ足で移動し、その時代にはすべての動物の中で最も進化した存在でした。体長45フィート以上のティラノサウルスと、ほぼ同じ大きさのデイノドンは、これらの動物の中で最大級のものでした。どちらも白亜紀に生息していました。歯は単純ですが丈夫で、ナイフのような形をしており、湾曲していて、細かい鋸歯状でした。頭蓋骨は大きく、前肢はほとんど役に立たないほど退化していました。大型の肉食動物はジュラ紀にも生息しており、さらに遡ると三畳紀後期にも生息していました。三畳紀初期の形態はより小型でした。

三畳紀とジュラ紀のより原始的な肉食恐竜は、繊細な体型で軽快な二足歩行で、鳥類にいくらか似ていた。ストルティオミムス（Struthiomimus）は、ダチョウに似たという意味で、その名の由来となった鳥とほぼ同じ大きさだった。四肢は細く、3本の指があり、首と尾が長かった。頭蓋骨は小さく、二足歩行にしては前脚が長かった。ほとんどの恐竜とは異なり、歯はなかった。これらの鳥のような肉食恐竜はすべて、同時代の他の形態と比べると小さかった。ドイツに生息していたコンプソグナトゥスは、すべての恐竜の中で最も小さいものの1つで、長い尾を含めても体長は3フィート未満だった。

ジュラ紀の大型恐竜の1種（ディプロドクス・ロングス）

デンバー自然史博物館に展示されているこの壮大な標本は、全長75フィート6インチ（約23メートル）です。母岩から骨を取り出し、展示用に準備するのに2年を要しました。ディプロドクスは、1億5千万年前に北アメリカ西部に生息していた多くの大型爬虫類の1種です。この骨格は、ユタ州東部のモリソン層から発見されました。同じ地層はコロラド州の多くの地域にも露出しており、デンバー西部の丘陵地帯もその一つで、モリソンという町にちなんで名付けられました。

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ジュラ紀には、前肢と後肢がより均等に発達した大型恐竜のグループが台頭しました。彼らは動きが鈍く、四足歩行で、草食でした。中には巨大な体躯を持つものもおり、足にかかる体重を軽減するために水中生活を送っていたと考えられています。ディプロドクスとブロントサウルスはこのグループの有名な巨大恐竜です。彼らは長い首と尾を持ち、頭蓋骨は非常に小さく、陸上動物の中で最大で、体長は80フィート（約24メートル）以上に達したことが知られています。不完全な骨格の測定に基づく推定では、体長は100フィート（約30メートル）を超えるものもありましたが、これらの極端な数値にはやや疑問が残ります。ディプロドクスは 2種のうちより細長く、体長の大部分は鞭のような尾でした。当館の展示されている骨格は、脊椎に沿って計測すると体長75フィート6インチ（約23メートル）です。骨盤の高さは12フィート6インチです。

これらの大型四足動物の歯は、やや幅広く鈍い形状をしており、その用途について様々な憶測を呼んでいる。魚食動物であったという説もあるが、その巨大な体格と全体的な特徴から考えると、それは不可能と思われる。いくつかの点で大きく異なるものの、これらの動物は、この族の第二の大きな系統に属する草食動物よりも肉食動物に近いと考えられている。

疑いようのない草食動物は、恐竜の第二の系統を構成しており、二足歩行と四足歩行の両方が含まれます。よく知られている草食動物は大型動物でしたが、ティラノサウルスやブロントサウルスのような巨大な動物ではありませんでした。二足歩行の恐竜の中では、トラコドンが最もよく知られています。トラコドンは、平均体長が約30フィートのカモノハシ恐竜の一種です。カモノハシ恐竜は装甲を持たず、活発で、泳ぎも走りも得意でした。白亜紀後期には広く分布し、目立っていました。北アメリカ西部では多くの骨格が発見されています。ミイラ化した遺体の自然な鋳型や痕跡から、皮膚は鱗状で、足の指の間には水かきがあったことが分かります。嘴は幅広く平らで歯はありませんでしたが、口の両側には多数の単純な歯が平行に並んでいました。当館に展示されている素晴らしい骨格は、全長30フィート6インチです。トラコドンの近縁種であるコリトサウルスなどは、頭頂部に中空の骨質の隆起、鶏冠、または管状の構造物を持っていた。これらは水中での摂食時に呼吸する上で何らかの役割を果たしていた可能性がある。

白亜紀のカモノハシ恐竜（トラコドン・ミラビリス）

ステゴサウルス（Stegosaurus stenops）

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四足歩行の草食恐竜の中でも、ステゴサウルスは興味深い科の一つで、後期ジュラ紀に生息し、体長は約6メートルにも達しました。これらの恐竜は、歩行に用いられる頑丈な四肢、弓なりに反った背中を持ち、脳はほとんど発達していませんでした。頭蓋骨の後ろから尾の先端近くまで伸びる、大きく平らな板状の骨が二列に並んでおり、背中をある程度保護していましたが、それ以外に防御用の装甲はありませんでした。尾の先端にある長い棘は、おそらく武器として使われていたと考えられます。当館所蔵の骨格標本は、コロラド州キャノンシティ近郊のガーデンパークから入手したもので、この地域は古くから恐竜の化石で有名です。

アンキロサウルス類は、体全体に骨板が密集してぴったりと張り巡らされた、より完全な装甲を身にまとっていました。体格はステゴサウルス類とほぼ同じでしたが、体は幅広く、やや扁平でした。これらの装甲四足動物は、ステゴサウルス類が絶滅した後の白亜紀にのみ生息していたと考えられています。歯の構造は非常に貧弱で、場合によっては全く歯がないものもありました。アンキロサウルス類とノドサウルス類は、このタイプの代表的な例です。彼らはまるで動く戦車のように形容され、巨大な角のあるヒキガエルのような姿をしていると評されることもあります。

最後に現れては消えていった恐竜の中には、角を持つ四足動物であるケラトプス類がいた。彼らの歴史は、白亜紀後期とアメリカ大陸における爬虫類時代の終焉期に限られていたようだ。トリケラトプスとモノクロニウスは、このグループの代表的な種としてよく知られている。目の上、あるいは鼻の中心付近に生えた角の他に、頭蓋骨の一部が幅広く平らに後方に伸びており、首から肩まで伸びる大きなフリル、あるいは襟のような形をしていた。このフリルと大きな頭蓋骨が相まって、動物は頭が体のほぼ3分の1を占めているように見えた。トリケラトプスには3本の角があり、モノクロニウスには1本だけだった。これらの動物の平均体長は20フィート弱だった。

角竜の祖先についてはほとんど知られていないが、モンゴルでの貴重な発見が、この問題に光を当てるかもしれない。かつて現在のゴビ砂漠の地域には、発達したフリルを持つが角のない小型の恐竜が生息しており、その明らかな近縁関係からプロトケラトプスと名付けられた。多数の骨格に加え、骨と関連して複数の卵の巣が発見された。この発見がなされるまで、恐竜の卵はほとんど知られていなかった。これらの卵の巣の複製の一つが、当館の展示品の中にある。

白亜紀のウミガメ（Protostega gigas）

この海洋生物は、爬虫類の黄金時代末期に絶滅したグループに属していますが、近縁種がいくつか現存しています。独特な甲羅の構造によって体重が大幅に軽減され、前足は櫂のように使えるように大きく発達しており、陸上生物が海洋生活に適応していく過程を示す好例と言えるでしょう。

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ごく少数の短命な生存例を除けば、恐竜は哺乳類の時代が始まる前に絶滅しており、その多くは数百万年も前に絶滅していた。恐竜とともに他の種類の古代爬虫類も絶滅したが、その絶滅原因は未だ解明されていない問題である。三畳紀に初めて出現したカメや、ジュラ紀に遡るワニにとっては、環境は依然として好都合だった。ヘビは、この時代が終わる頃にはまだ歴史の初期段階にあった。これらの現代の爬虫類が生き残っているということは、私たちがその全容を知らない長期にわたる環境変化の期間において、恐竜よりも有利な環境にあったことを示唆している。

一般的に、災害はまず恐竜のような高度に特殊化した生物、つまり生息環境に繊細に適応した生物を襲うと予想される。一部の生物は一定の段階まで進化しすぎたが、その段階を超えて適応するだけの能力が十分ではなかったか、あるいは食料供給、捕食者、気候、その他成功と失敗を左右する要因の変動に対応できる方向に進化を遂げる幸運に恵まれなかったかのどちらかだったようだ。

爬虫類の時代は世界の多くの地域で異常な火山活動によって幕を閉じましたが、これだけでは多様で豊富だった爬虫類の絶滅を説明することはできません。噴火は、地球の地殻または表面を構成する巨大な岩塊の移動と再調整に付随する単なる出来事でした。このような地殻の褶曲と隆起は、排水と気候への影響から、植物と動物の両方にとって常に深刻な結果をもたらしてきました。ジュラ紀後期には、北アメリカ西部でこのような地殻変動があり、シエラ山脈の地域で褶曲と隆起が起こり、おそらくメキシコからアラスカ南部まで広がっていました。この隆起した地域の東側には、これらの動きの過程で大きな谷が形成され、南から北への海へのアクセスを提供しました。白亜紀には、海底のわずかな高さの変化の結果として、この大きな窪地を通って海が繰り返し侵入と後退しました。そのため、コロラド州および近隣の州には数多くの海洋地層が存在し、その中には化石が豊富なものもある。

白亜紀末期までに海はこの地域から完全に姿を消し、中生代は新たな山脈系の隆起をもたらした革命的な地殻変動によって終焉を迎えた。ロッキー山脈はこの山脈系の一部であり、この時期に誕生したと考えられる。しかし、ロッキー山脈には、浸食の間隔を挟んだ繰り返し隆起の紛れもない痕跡が見られる。 56その期間中に、山々の全高は大幅に低下しました。今日私たちが見る山々の姿は、5000万年以上にも及ぶ継続的な地質活動の結果です。

植物の生育と気候
中生代の気候については、植物相の特徴と分布からある程度推測できる。三畳紀の植物相は大きくなく、この時代の前半については化石の証拠がほとんどない。古生代末期のように、北アメリカの大部分で一時的に乾燥地帯や砂漠地帯が広がっていた可能性は十分にある。当初、植物相は豊富ではなく、化石の形成には適さない環境だった。しかし、バージニア州の上部三畳紀の岩石には、イグサやシダ類が優勢な湿地帯の痕跡が見られる。隣接する森林地帯には、寒冷な冬と温暖な夏が交互に訪れる地域で見られるような年輪のない、大きな針葉樹の常緑樹が豊富に生い茂っていた。これは、少なくともその時代、その場所においては、季節変動のない、均一に温暖な気候であったことを示唆している。ジュラ紀と白亜紀の植物の中には、温暖な気温、すなわち亜熱帯気候を示唆するものもあるが、気温が低く、気候が変動的だった時期もあったことが明らかである。ヤシ、イチジク、その他の樹木は、現在では温暖な地域にしか生息していない現代の種と非常によく似ており、白亜紀後期には広く分布していた。そして、その分布域は、その後寒冷化して生育できなくなった地域にまで広がっていた。

植物界における現代的な形態への傾向は緩やかなものであったが、その時代を通して、植物学者の注目を集める斬新な植物が時折出現した。古生代の森林を彷彿とさせるシダ類やトクサ類は、種子をつける樹木が優勢になるにつれて、次第にその存在感を失っていった。中生代は、この植物群の目覚ましい活躍ぶりから、ソテツの時代と呼んでも差し支えないだろう。3つの時代にそれぞれ異なる品種が繁栄したが、中でもジュラ紀は最も豊富に存在した時代として際立っている。

ソテツの化石は、初心者には「石化したパイナップル」のように見えるかもしれないが、これらは単に、上部に葉が房状に生えた、通常は枝のない、小型から中型の樹木の傷ついた幹や茎に過ぎない。葉や生育習性からすると、むしろ大型のシダや低木状のヤシに似ており、幹は短く太く、高さは15フィートを超えることはほとんどなく、多くは3フィート未満である。葉は完全な形で、あるいは幹に付いたまま見つかることは稀だが、時折発見される葉の長さは約10フィートである。ソテツは種子植物の中でも最も初期かつ最も低級な植物に分類されるが、 57この点において、それらは針葉樹と関連しているが、その外観は現代の球果をつける常緑樹とは全く異なっていた。

今日よく見られる針葉樹に最も近いのはセコイアで、中生代初期に起源を持ち、白亜紀には現在よりもはるかに多く存在していました。現在では主に中国と日本で栽培されているイチョウの1種のみに代表されるイチョウ科は、それほど目立った存在ではありませんでしたが、中生代を通じて現代まで存続した古代の科として興味深いものです。白亜紀末期以前には、被子植物は、かつて非常に豊富だったシダやトクサなどの胞子植物群をはるかに上回っていました。しかし、樹木との関連を除いて、初期の花についてはほとんど知られていません。現在、森林、牧草地、庭園で目立つような、大きくて鮮やかな色の花は、後から現れたものであり、化石として保存するには適していません。

白亜紀の植物相は、動物相よりもはるかに現代的で、驚くほど進化していました。ポプラ、プラタナス、モクレン、ヤシ、イチジク、オーク、クロウメモドキなどは、白亜紀末期に豊富に生育しており、デンバー近郊の多くの地域で地表岩となっているララミー層の化石がそれを物語っています。また、この時代には、クルミ、ヘーゼルナッツ、ゲッケイジュ、チューリップ、カエデ、ブナ、カバノキ、パンノキ、ツタ、ヒイラギなど、よく知られた樹木や低木も各地で豊富に生育していました。次の時代の草食哺乳類にとって非常に重要となるカヤツリグサ類やイネ科植物は、白亜紀に初めて出現しましたが、当時は目立たない存在でした。

石炭と化石燃料の痕跡
白亜紀にコロラド地域に植物が豊富に存在していたことは、この時代の石炭層の広がりによって示されている。州の面積の約4分の1は、厚さが数インチから50フィート以上に及ぶ石炭層で覆われており、その大部分は白亜紀のものである。コロラド北部地域では、石炭層はララミー層である。デンバー近郊では、ララミー層の上に重なるアラパホ層にも石炭が存在するが、こちらはララミー層よりも後の時代のものである。

炭鉱からはしばしば優れた植物化石が産出され、時には先史時代の生命の痕跡も発見される。コロラド州キャノンシティ近郊の炭鉱では、石炭を採掘した後、上層の岩盤から恐竜の足の自然な鋳型が多数採取された。デンバー自然史博物館に展示されているそのうちの一つは、非常に薄い暗色の粘土層の中に砂岩が挟まっている構造をしている。下面には、石炭層が形成された沼地に生育していた白亜紀の植物の炭化した茎が平らに押し付けられている。

恐竜の足の形は紛れもなく特徴的であるため、我々は推測するしかない。 58この種の大型爬虫類が、腐敗した植物が厚く堆積した沼地の表面を歩いたと考えられます。その上に泥の層が堆積し、動物が移動するにつれて足跡の形を保つほどに固まりました。泥の上や泥の中にあった植物片は、巨大な生物の重みで足跡の底に押し込まれ、平らになりました。その後、激しい雨が降ると、近くのどこかから砂が足跡に流れ込みました。

これらの出来事の後、おそらくその地域は沈下し、古代の沼地の上に厚い岩石形成堆積物が堆積した。埋没した植物は徐々に石炭に変わり、砂は固まって堅固な砂岩となり、泥は頁岩を形成して現在の鉱山の天井を形成した。この鉱山は現在、白亜紀後期以降のロッキー山脈地域の隆起の結果として、海抜1マイルの高さにある。

石炭が除去されると、硬い砂岩の塊は周囲の柔らかい頁岩から容易に分離した。少量の頁岩は砂岩に付着しており、平らになった植物の一部は石炭化して、依然として砂岩に付着したままになっている。

中生代の無脊椎動物
他の時代と同様に、無脊椎動物は時代とともに変動する。特徴的な形態が現れ、多かれ少なかれ目立つようになり、その後多くの場合、衰退または消滅する。軟体動物の変異は、白亜紀の海に由来する岩石の識別に特に役立つ。イノケラムス属の二枚貝、バキュリテスとして知られるまっすぐな殻を持つアンモニア類、そしてカキは、デンバーの西数マイルに露出しているいくつかの地層で局所的によく見られる。

アンモニド類、または「アンモナイト」は、中生代に世界中で非常に豊富に生息していました。その殻は、現在熱帯の海に生息する近縁の頭足類軟体動物であるオウムガイのように、複数の部屋に分かれていました。現在、オウムガイ属はわずか4種しか生き残っていませんが、先史時代の海には数千種ものアンモニド類が群生していました。三畳紀には多くの新種が出現しましたが、生き残った種はごくわずかでした。ジュラ紀には顕著な復活が見られましたが、その後衰退し、白亜紀末には絶滅しました。アンモナイトの平均的な大きさは、巻き殻の直径が3～4インチ程度でしたが、直径が3～4フィートに達するものも珍しくありませんでした。殻の外側は肋、突起、棘で装飾され、内側は真珠のような光沢を帯びていました。 59内層。隔壁は薄く、内層と同じ真珠状の物質で構成されている。各隔壁は殻に近づくにつれて波状になり、接合線には外殻層を失った標本に見られる独特の模様がある。この波状の縫合線は、この亜種の後期の個体ではより複雑になり、繰り返される隔壁によって発達した独特の模様は、便利な識別方法となる。

ベレムナイト（墨魚）は、現在生きているコウイカの祖先と考えられており、肉食性軟体動物のもう一つのグループを構成しています。しかし、これらの動物は外殻を失っており、通常化石として発見されるのは、ガードと呼ばれる内殻または「骨格」の一部です。この石灰質の構造は尖った葉巻のような形をしており、体長は1フィートを超えることはめったにありませんが、大型の動物の全長は通常6～8フィートでした。数百種が記載されており、その大部分はジュラ紀のものです。これらの動物は、ジュラ紀末期に急速に減少しました。

中生代の無脊椎動物は軟体動物が圧倒的に優勢で、頭足類が第一位を占め、二枚貝類や巻貝類がそれに次ぐ地位を占めていた。古生代に優勢だった三葉虫、ウミサソリ、四サンゴ類は姿を消し、腕足類やウミユリ類は大きく変化し、現代の姿に近づいていた。

ウミユリ類は様々な時期に中程度に豊富になったが、多くの点でそれ以前の時代の近縁種とは異なっていた。茎の長さが50フィート（約15メートル）と推定される最大級の種は、ジュラ紀前期の岩石から発見されている。白亜紀の地層にチョークが頻繁に見られることから、微細生物が非常に豊富であったことが示唆される。現代の造礁サンゴ（六放サンゴ類）は、世界の大部分の温暖な海域で一般的であった。

中生代初期の昆虫は化石がほとんど残っていないものの、いくつかの新しい形態が確立されつつあったことは明らかである。世界各地で温暖な気候が広がっていたことが、昆虫の進化にとって好ましい要因であったと考えられる。古くから存在するゴキブリやトンボに加え、バッタ、セミ、トビケラ、甲虫、アリなども出現した。

ジュラ紀の岩石からは数百種の昆虫が発見されており、白亜紀末期までには、現在知られている昆虫の科のほとんどが存在していたと考えられます。岩石の浸食はしばしば時代の終わりを示すものであり、また化石の対象となる生物が小さいこと、そしてこのような繊細な化石の生成には特別な条件が必要であることから、記録は著しく不明瞭になっています。最後に現れた馴染みのある昆虫の中には、ミツバチやチョウがいました。これらは明らかに 60これらの昆虫は、多くの昆虫の餌となる蜜を分泌する、より進化した種類の顕花植物とともに地球にやってきた。また、これらの昆虫の到来と、花の受粉における彼らの役割がなければ、今日の植物相は今とはかなり異なっていたであろうことも考えられる。

絶滅した鳥類
鳥類が中生代に初めて出現したことは驚くべきことではない。なぜなら、鳥類はあらゆる動物の中で爬虫類に最もよく似ているからである。羽毛は鳥類全体に共通する唯一の確かな特徴であり、その他のほとんどすべての特徴は、はるか昔の爬虫類に見られる特徴と一致する。雛や卵の世話を含む営巣習性は、飛行能力と体温の上昇に関連した進化の結果である。これは、樹木の間で生活し、地上を徘徊する敵から比較的安全な場所に営巣する森林性の鳥類によって発達したと考えられる。

最も古い先史時代の鳥類は、後期ジュラ紀の石版画石から発見された。始祖鳥は1861年にドイツのゾーレンホーフェンで発見された。16年後、バイエルンでより保存状態の良い同様の鳥が発見された。後者はアルカエオルニスと名付けられた。これらのジュラ紀の化石は、一部の専門家によって真の鳥類とみなされているが、他の専門家は爬虫類により近い関係にあると考えており、その意見は頭蓋骨やその他の骨格の特徴を注意深く研究した結果に基づいている。どちらの鳥も爬虫類のような歯を持っており、顎が鱗状の皮膚で覆われていたため、くちばしがなかったことは明らかである。長い尾の骨格構造は、両側に羽毛が付いていなければ、鳥類よりもトカゲを思わせる。頭、首、体の一部は鱗で覆われていた。翼には丈夫な羽毛がびっしりと生えていたが、骨格構造から判断すると、これらの鳥は真の飛行能力を持つというよりは滑空能力を持つ鳥であったと考えられる。翼の爪は指のように働き、木の枝を登るのを助けた。これは、現生の鳥の幼鳥にも時折見られる習性である。しかし、現代の成鳥では、前肢の爪状の付属器官は大幅に退化し、ほとんど役に立たなくなっている。

次に重要な化石鳥類は、カンザス州の白亜紀の地層から発見されたもので、どちらも森林に生息するのではなく、海で魚を捕る鳥だった。イクチオルニスは体高約20センチの小型の鳥で、爬虫類のような顎と歯を持ち、力強い飛行能力を持っていた。ヘスペロルニスは、アビのように潜水や水泳に適した体つきをしていたが、やや大きく、歯も備えていた。翼の発達が不十分だったため、飛行には適していなかった。

歯のある鳥類は白亜紀の終わりとともに絶滅した。 61現代の鳥類の祖先は哺乳類の時代以前に存在していたが、化石は少なく、保存状態も悪い。しかし、始新世には北アメリカに大型のダチョウのような鳥が生息していたことが知られている。そのうちの1種であるディアトリマは、復元された骨格では体高が7フィート近くある。脚は太く、翼は大きく退化し、嘴は巨大である。現代の鳥類との近縁関係では、ダチョウよりもツルに近い可能性がある。

大型の飛べない鳥は世界の多くの地域で知られており、南半球で現在もそうであるように、新生代を通じて優勢であったようです。エピオルニスは更新世にマダガスカルに生息し、ごく最近絶滅した可能性があります。その卵は化石の中で知られている中で最大で、ダチョウの卵の数倍の大きさです。また、この時代にはモアがニュージーランドに生息しており、その化石は今でも豊富に残っています。最大のものの1つであるディノルニスは、ディアトリマとほぼ同じ形をしていましたが、首が長く、頭と嘴が小さく、脚が走るのに適しており、高さは約11フィートでした。

はるかに小型の飛べない鳥、ドードーは、近代に絶滅した。モーリシャスやインド洋の他の島々に生息していたこの鳥は、ハトやキジバトの仲間で、翼を使わなくなったために飛ぶ能力を失った。不器用で無防備な鳥で、体重はおそらく50ポンドほどだった。実際の化石は少なく不完全で、2世紀前にこの鳥を知っていた探検家が発表した記述は完全に信頼できるものではない。カリフォルニア州の更新世のランチョ・ラ・ブレア層では、先史時代の飛翔鳥の中で最大の鳥、テラトルニスという名前のハゲワシが発見された。組み立てられた骨格は、現存するコンドルよりもわずかに大きいことを示している。

哺乳類の祖先
単孔類、つまり卵生の哺乳類であるカモノハシやハリモグラなど、現在オーストラリアに生息する動物は、化石としてはほとんど知られていない。次に高等な動物群である有袋類（オポッサムやカンガルーなど）は、白亜紀末に胎盤類、つまり新生代の歴史を支配する高等哺乳類とともに出現した。しかしながら、三畳紀とジュラ紀の岩石から発見された少数の歯と顎骨は、ネズミほどの大きさからラットよりやや大きい程度の小型哺乳類が爬虫類の時代の大部分を通して存在していたことを示している。それ以前の形態の完全な骨格は存在せず、現生の哺乳類の目との関係、あるいはそれらの祖先との可能性についてもほとんど分かっていない。 62爬虫類。この時代の終わり頃には記録はいくらか明確になるが、その後に起こった大きな混乱によって再び不明瞭になる。

初期の陸上動物を遡って最初の哺乳類系統の起源を探るには、ペルム紀、あるいは石炭紀までさかのぼる必要がある。当時生息していた爬虫類は哺乳類と多くの構造的特徴を共有しており、哺乳類に似た形態は三畳紀後期まで繁栄し続けた。獣弓類と呼ばれる興味深い動物群は、出現した最も初期の爬虫類系統の一つであり、テキサス州とニューメキシコ州のレッドベッド、ヨーロッパ、南アフリカ、アジアで発見された化石からよく知られている。このグループには非常に多様な種類が含まれており、歯列の多くの進歩、頭蓋骨、四肢、骨盤構造の改変は、哺乳類との関連性を強く示唆している。

化石展示室の壁画、哺乳類ホール
上段：始新世；プロティロプス、タニョリヌス、パトリオフェリス、ウインタテリウム、カメ、ワニ、エオヒップス。
中段：漸新世後期；メソヒップス、メリコイドドン、ホプロフォネウス、メタミノドン、ポエブロテリウム、トリゴニアス。
下段：鮮新世；テロケラス、カメ、シンテトケラス、アメベロドン、テロケラス。

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哺乳類の時代
新生代における生命の進化の際立った特徴は、哺乳類の種が地球上で大きく進歩し、拡大したことである。しかし、この時代をいくつかの期に区分したのは、主に化石軟体動物の研究に基づいていた。フランスのパリ盆地では、1世紀前の地質学者たちが、最も新しい堆積層に最も多くの現生種が含まれていることに気づいた。より古い層へと下に行くにつれて現生種の割合は減少し、最も古い岩石には現生種はほとんど見られなくなった。先史時代の種の中に現生種が含まれている割合から、始新世（最近の始まりを意味する）、中新世（それほど最近ではないことを意味する）、鮮新世（より最近を意味する）という区分が提案された。その後、別の期を追加することが提案され、更新世（最も最近を意味する）という名前が付けられた。 1854 年、より古い中新世の地層は分離され、新たに設けられた漸新世と呼ばれるようになったが、この名前は最近の地層とはほとんど関係がない。

初期の地質学者は岩石を3つの大きな区分に分類し、それぞれ一次、二次、三次という名称を付けました。その後、地球の最も新しい地層を指す第四紀という名称が加えられました。現在では、これらの用語のうち2つだけが一般的に使用されています。始新世、漸新世、中新世、鮮新世を合わせたものを新生代の「三次」区分、更新世と現世を「第四紀」区分と呼ぶのが一般的です。遠い未来の地質学は、哺乳類の時代を2つの部分に細分化することの真の意味をより明確にするかもしれません。他の時代と同様に、鮮新世の終わりに、通常の地殻変動や気候変動、そしてかつて世界の動物相で目立っていた動物の衰退によって、一つの大きな時代が終焉を迎えたのかもしれません。こうした出来事は記録に残っているものの、最終的には他の大きな時代区分を終わらせた革命的な変化とは比較にならない、一連の小さな出来事であったことが判明するかもしれない。私たち自身と私たちの時代を新生代に含めるという慣習は、爬虫類の時代が終わって以来、大きな時代は終わっていないという見解に基づいている。

この始新世の展示には、不器用な六角獣ウインタテリウムと、初期の無角獣ティタノテリウムの頭蓋骨が含まれている。壁画には、これらの動物と、最小の馬である「三本指」のエオヒップスが、同時代のカメやワニとともに描かれている。

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始新世最古の岩石からは、中生代の記録よりもはるかに早く、多種多様な哺乳類と奇妙な形態が発見されている。祖先系統や進化の段階は部分的にしか解明されていないが、一部のグループについては他のグループよりも詳細がよく保存されている。ウインタテリウム類のような奇妙な形をした生物は、比較的短期間で完全に進化し、この時代の終わりまでに姿を消した。当館のコレクションにウインタコロテリウムとして収蔵されているこれらの動物は、大きな体と多くの角を獲得したが、特殊な食性に適した独特の歯の構造を持っており、どうやら重要な時期に十分な量の餌が供給されなかったようだ。

一方、この時代には、より成功した集団の祖先も存在し、その一部は現代まで存続している。こうした歴史のごく一部しか簡単に概説することはできないが、概して言えば、成功した人種はささやかな始まりから、それぞれの環境における新たな条件やこれまで使われていなかった条件に適応していく過程を経て、非常にゆっくりと現在の姿へと発展していったと言えるだろう。初期段階では、様々なタイプの人種は多くの共通点を持っていた。特定の生活様式に特化するのではなく、汎用的な特徴を持っていたのである。彼らが何に適応していたかは、歯や足の構造から最もよくわかるが、他の構造的特徴も貴重な情報を提供してくれることが多い。精神性の発達は、頭蓋骨の内部から採取された鋳型から明らかになる頭蓋容量の増加や脳の上葉の発達の増大によって示される。

クレオドン類は、肉食哺乳類、すなわち肉食動物の中で最も初期かつ原始的な種であった。その多くは体も脳も小さく、雑食性、あるいは主に昆虫食性、あるいは腐肉食性であったことを示す歯を備えていた。クレオドン類にはかなりの個体差があり、ある程度の特化傾向が見られたものの、肉を引き裂いたり切り裂いたりするのに適した歯と、狩猟生活に特に適した足を持つネコやイヌのような、より進化したグループの出現を示唆するものはほとんどなかった。ネコの祖先は漸新世より遡ることはできないが、おそらくそれ以前のどこかでクレオドン類とつながっていたと考えられる。

漸新世に生息していた体長60センチ弱の肉食動物、キノディクティスは、一般的に原始的な犬と考えられているが、その特徴は非常に一般化されているため、他の多くの肉食動物の祖先とほとんど違いがないと考えられる。この動物の骨格は、イタチのような細身で柔軟な体、やや短い四肢、長い尾を示唆している。森林地帯に生息し、多かれ少なかれ樹上生活を送っていたと考えられる。より進化した肉食動物は、走って獲物を追いかけるのに適した長い脚を必要とした。これは犬の狩りの方法であり、獲物に忍び寄って飛びかかるのに適した脚であった。これはネコの狩りの方法である。

モロプス（Moropus cooki）

その歯は明らかに植物食であることを示しているが、この奇妙な動物は肉食動物のように足の指に爪を持っていた。おそらく、画家が示唆しているように、その爪は根を掘るために使われていたのだろう。

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今日、哺乳類の代表的なグループとして、有蹄類、すなわち蹄のある動物が挙げられます。これには、ウマ、ウシ、シカ、ブタ、サイ、バク、その他現存種と絶滅種が含まれます。これらの動物の祖先は、始新世の原始的な有蹄類であるコンドラルト類であったと考えられています。そのうちの1つであるフェナコドゥスは、初期の有蹄哺乳類の一般的な特徴をよく表しています。体長は約1.7メートルで、当時としてはかなり大きく、長い尾と短い四肢、低く細長い頭蓋骨と小さな脳を持ち、多くの点でクレオドント類、つまり祖先の肉食動物と非常によく似ていました。しかし、歯は部分的に、草食動物の生存に不可欠な咀嚼型の歯を持っていました。

コンドラルト類は5本の指を持つ動物で、明らかに小さな蹄を備えていたが、より進化した有蹄類はすぐに1本以上の指を失い、このグループは奇蹄類と偶蹄類に明確に分かれた。その結果、1本、3本、または5本の指を持つ有蹄類の科は互いに近縁であるとまとめて分類され、2本または4本の指を持つ有蹄類は別のグループに分けられた。奇蹄類として知られる奇蹄類には、ウマ、サイ、バク、ティタノテリウムなどの動物が含まれ、これらのタイプはそれぞれ別の科に分類された。偶蹄類も同様に扱われ、偶蹄類と呼ばれた。この区分には、ブタ、ウシ、シカ、ラクダ、オレオドントなどの科が含まれる。奇趾類は一時期、北アメリカの大型動物の中で優勢だったが、偶趾類に完全に取って代わられ、偶趾類は今もなお繁栄している。ただし、古い科の中には絶滅したものもある。

デンバー自然史博物館の展示品の中には、絶滅したウマ、サイ、ティタノテリウム、奇蹄類のカリコテリウムの完全な骨格を見ることができる。モロプスはカリコテリウムの一種で、北アメリカで絶滅した後もヨーロッパやアジアで生き残り、長い歴史を持つにもかかわらず、あまり有名にならなかった例外的な科である。この科は、臼歯、頭蓋骨、その他の骨格の多くの類似点から有蹄類に分類されているが、足の指には蹄ではなく爪があった。これらの爪の用途はやや謎めいており、肉食動物からの防御、食物を得るために枝を引き倒すため、あるいは重要な食料であった可能性のある根を掘るためだったのかもしれない。

当館のコレクションには、ティタノテリウム類のうち、大型で角のあるタイプの骨格が収蔵されています。このタイプは同種の最後の個体であり、漸新世中期までに絶滅しました。始新世の小型で角のないタイプは頭蓋骨で示されています。この有蹄類は、歯の構造が未発達で、扁平な頭蓋骨の中に小さな脳を持っていました。臼歯は他の有蹄類と容易に区別でき、初期のタイプと後期のタイプの関係をたどることができます。これらの歯は摩耗によってすぐに破壊されるタイプであり、これらの動物は、環境に柔らかい植物が豊富にある間だけ生存できたことは明らかです。

漸新世のティタノテリウム類

これらの動物の名前は、その大きな体格に由来するものの、後の時代のマストドンやマンモスには体格で大きく劣っていた。始新世に生息していた祖先的なティタノテリウムは、角がなく、はるかに小型の動物だった。これらの素晴らしい標本は、コロラド州ウェルド郡で発見された。

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多種多様なサイの標本は、かつて北アメリカ大陸で広く生息していたものの、現在は絶滅してしまったこの科の動物の形態の豊富さと多様性を物語っている。展示されている骨格標本の中には、片側だけが復元されているものもあり、生前の姿がわかるようになっている。

偶蹄類の中には、完全な骨格標本が残っている種類もいくつかあります。当館の展示群の一つであるメリココエルスは、始新世後期から鮮新世前期にかけて生息していた大型哺乳類の科であるオレオドント類に属します。オレオドント類は小型の動物で、体型はブタに似ており、ティタノテリウム類の時代直後に西部平原地域でかなり一般的でした。当館の展示では、コロラド州北東部で発見された2体の骨格標本で古代のブタを紹介しています。これらの骨はサイやティタノテリウム類の化石とともに発見されました。これらの動物の中には非常に大きな体格のものもおり、この科全体は一般的に「巨大ブタ」として知られています。

ラクダとその近縁種は、漸新世初期から比較的最近まで北アメリカに非常に多く生息していました。その歴史の中で数多くの種類が発達し、小型で繊細なものもあれば、背が高く不器用でキリンによく似たものもありました。これらの動物の体の一部は発見されていますが、当館のコレクションで完全に保存された骨格は、ネブラスカ州北西部の下部中新世の地層から発見された小型のガゼルラクダ、ステノミルスの1つだけです。更新世のバイソンは、いくつかの完全な骨格と多数の頭蓋骨および角の芯で代表され、一部の種では角の長さが極端に発達しています。バイソンの骨格のうち2つには、骨とともに発見された先史時代の武器の先端が示されており、これらの動物が氷河期末期のどこかの時期に原始人によって狩猟されていたことを示しています。当館の調査員がニューメキシコ州フォルサム近郊で最初に発見した遺物は、考古学者の間でフォルサムポイントとして知られるようになりました。

先史時代の馬
馬の過去の歴史は、始新世から現在に至るまでの豊富な化石資料からよく知られています。現代の馬は各足に1本の指しかありませんが、皮膚の下の骨構造には、さらに2本の指の痕跡が残っている場合があります。馬の祖先のほとんどは、漸新世まで遡ると3本の指を持っていました。しかし、始新世には、明らかに一時的な状態であったものの、4本の指を持つ段階があり、既知の馬と5本の指を持つより遠い形態の馬を結びつけていました。

コロラド州ウェルド郡産の漸新世哺乳類

グループの左側にいる巨大なブタ（アルカエオテリウム・モルトニ）とサイ（トリゴニアス・オスボルニ）は、かつて西部平原地域に広く生息していた動物だった。

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「暁の馬」とも呼ばれるエオヒップスは、アメリカ大陸に生息していた馬の中でも最も古く、最もよく知られている種の一つです。歯の構造の変化や、中間形態に見られる指の数の漸減によって、現存する馬科の種との関連性をたどることができます。エオヒップスの祖先は、哺乳類の時代の初期に生息していたとされる、一般的な原始的な5本指の有蹄哺乳類のグループに、いつか確実に特定されるかもしれませんが、そのような特定はまだ確立されていません。エオヒップスでさえ、今日の馬とはほとんど似ていませんでした。体高はわずか11インチで、体型は現代の犬によく似ていました。前足には4本の指があり、そのうちの1本は他の指よりも明らかに短かったものの、すべての部分が揃っており、明らかに体重の一部を支えるのに役立っていたようです。後足には完全な3本の指があり、4本目の指の痕跡がわずかに残っていたが、外見からは判別できなかっただろう。

足の構造変化が進むにつれて、元々の5本の指のうち中央の指は大きくなり続け、隣接する指は相対的に短くなり、最終的には地面に届かなくなるほど短くなりました。指や足の指の関節に相当する末端の小さな骨は、最終的に側面の指から消えました。次に、外側の指の長い骨は、失われた指が付着していた広い支持面を失い、スプリントと呼ばれる尖った残骸になりました。スプリントの骨が極端に短くなると、最終的には痕跡的な指と呼ばれる小さな突起だけが残ります。大型の馬の骨格ではスプリントは容易に確認できますが、初期の種の中には非常に小さいため、周囲の岩から化石を採取する収集家によって簡単に破壊されたり見落とされたりする可能性があります。それでも、手首や足首の骨を見れば、かつて余分な指があったことがはっきりとわかる場合がある。なぜなら、それぞれの骨は別の骨によって支えられており、付着点には通常、その目的が明らかな特徴的な表面が存在するからである。

新生代を通じて変化は続いた。北米の漸新世の馬には、コリー犬ほどの大きさのメソヒップスと、それよりやや大きいミオヒップスがいた。どちらも3本指だったが、前足には第4指の痕跡が残っていた。中新世にはパラヒップスとメリキップスが生息し、後者はその時代の特徴的な種であり、他の進歩に加えて、臼歯の構造が現代型へと大きく変化した。体格は多少大きくなったものの、その時代の最大の馬でも、せいぜい小型のポニー程度だった。

テキサス平原に生息していた更新世の馬（Equus scotti）

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後期中新世から鮮新世にかけて生息していたヒッパリオンとプロトヒップスは、3本指の形態のより後期段階を示している。側趾は完全に形成されていたものの、著しく短縮しており、中央の趾だけが地面に接していた。一部の種では、外側の趾も非常に細くなり、まるでスプリントのような状態になっていた。この頃には臼歯は長くなり、草を食べるのに適した形態になっていた。草は十分に豊富になり、森林に生息していた一部の動物を野外へと誘い出すほどになっていた。

鮮新世には、プリオヒップス属やヒッパリオン属において、足の構造は大きく進化しており、ほとんどの種が単趾で、側趾は副木状構造に達していた。更新世のウマ属（Equus属）は、現生種と同様に、厳密には単趾の動物であり、草地を移動し、そのような環境での生活に高度に適応していた。

特化は、特に足と脚の構造に顕著に見られ、これらの構造の変化は速度と移動能力の向上に貢献している。これは、食料と水が不足しがちで、食料を得るために長距離を移動しなければならない平原に生息する動物にとって非常に有益である。私たちが知っている馬は、速度を重視して作られており、歩幅を広げるために四肢と足が長く、また強度を損なうことなく重量を軽減するように改良されている。通常の球関節は滑車のような構造に置き換えられており、動きの方向は制限されるものの、特に平坦で開けた地面での移動に優れた機構となっている。強度を高めるために他の方向への柔軟性は犠牲にされ、結果として足は他の用途には適さなくなっている。

これが「特殊化」の意味するところであり、「一般化」からの逸脱である。化石の研究は、先史時代の生命への関心を高める上で大いに役立つ、特殊化した発達の数多くの例を提供している。特定の生活様式への適応性を高める特殊化した構造や習性は、「適応」とも呼ばれる。馬の歯の構造の変化は、まさに特殊化と適応の考え方に合致している。現代の草食動物の歯の構造は、森林の柔らかい葉やその他の植物質を食べて生活していた草食動物の歯の構造とは大きく異なっているからである。

臼歯の構造

長顎マストドンの大きな下顎臼歯は、摩耗した歯尖と摩耗していない歯尖が混在しており、表面の被覆が摩耗して貫通した中央の象牙質の周囲にエナメル質が厚い縁を形成している。サイの咀嚼歯（右図参照）では歯冠の形状がかなり異なるが、どちらのタイプも柔らかい食物に適応しており、保護エナメル質が外側のみに付着している点で共通している。中央の歯は、表面の浅い凹みが摩耗によって除去された後の状態を示している。

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馬の臼歯、つまり咀嚼器官は、蹄と同様に完全な変化を遂げた。この変化によって、草食動物が、遅れて出現し、その後有蹄類の主要な食料となったある種の植物を利用できるようになった新しいタイプの歯が生まれた。草は森林の低木の葉に比べて粗く硬いため、消化するにはより徹底的な咀嚼が必要となる。さらに、草には微細なシリカ粒子が含まれており、これは非常に研磨性の高い鉱物で、歯の組織、特に歯を構成する柔らかい材料を急速に摩耗させる。歯の長さを長くすれば過剰な摩耗を相殺できるが、必ずしも咀嚼機構が向上するとは限らない。

新たな要求が満たされた結果として、低冠型の草食用臼歯から高冠型の放牧用臼歯へと変化した。数百万年にわたる緩やかな調整を経て生じた変化の詳細は、膨大な量の化石資料を調査することによってのみ明らかになる。初期の構造と比較すると、現代の臼歯は非常に複雑に見えるかもしれないが、その改良をもたらした過程は非常に単純である。ただし、これを明確にするためには、歯の構造について少し説明する必要がある。

誰もが知っているように、歯は顎に部分的に埋まり、歯茎の外側に部分的に露出しています。歯冠が短い歯では、露出している部分を歯冠と呼び、顎に埋まっている部分は比較的長い1本または複数の歯根で構成されています。歯冠はほぼ常に薄い硬いエナメル質の層で保護されています。咀嚼歯では、作業面には咬頭と呼ばれる多かれ少なかれ目立つ隆起が多数あります。エナメル質層は、摩耗が始まるまでこの表面を完全に覆っています。歯が使用されるにつれて、使用の兆候が現れ始めます。エナメル質はすぐに咬頭の先端から摩耗し、象牙質と呼ばれる下層の物質が露出します。象牙質は摩耗に対する抵抗力がはるかに低く、エナメル質がさらに減少すると、表面が滑らかになることと、露出量が増えるにつれて内部の物質が相対的に柔らかくなることの両方が原因で、歯は咀嚼装置としての効率が低下します。非常に古い低冠型の臼歯は、表面が滑らかで、エナメル質がほとんど完全に除去されている。多くの先史時代の動物では、エナメル質は象牙質やセメント質よりも色が濃く、この色の違いによって歯の構造が一目でわかる。

臼歯の草食タイプ

バイソンの臼歯と小臼歯の側面図は、草食動物によく見られる細長い構造を示している。歯面の模様には、エナメル質の層の断面が見られる。各歯はエナメル質の層で覆われており、内部には同じ材質の2つの折り畳まれた「円筒」状の構造物がある。

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歯冠が長い歯では、歯冠の大部分が顎の骨に埋まっているため、歯根は通常非常に短く、長い歯根は必要ありません。歯の成長は通常数年で完了し、その後徐々に摩耗していくと、歯根の下に新しい骨が生成され、歯槽の底がゆっくりと埋まり、必要な支持を提供し続けることで、歯は継続的に上方に移動します。しかし、2種類の歯のもう一つの重要な違いは、エナメル質の構造にあります。歯冠が長いタイプでは、歯冠の外側に単なる保護キャップがあるのではなく、歯冠の内側にこの耐久性のある物質が備わっているのです。

より複雑な構造は、歯の先端にある尖頭の間にある特定のくぼみを深くするという簡単な方法によって、より単純な形態から発達しました。歯冠が長くなるにつれて、これらのくぼみは内側に留まり、最終的にはほぼ円筒形の深い窪みになりました。エナメル質と象牙質に加えて、セメント質と呼ばれる3番目の歯の物質がこの頃に出現し、この新しい物質が歯冠のエナメル質の外側と窪みのエナメル質の壁の内側に沈着し、深い溝や空洞によって弱くなるはずの構造をしっかりと固めました。セメント質は象牙質とわずかに異なりますが、歯がまだ歯肉組織の中にある間に沈着します。エナメル質と象牙質は、歯が顎骨から出てくる前に、胚歯の中でより早く形成されます。

このような方法で作られた歯を歯冠で断面にすると、硬い材料と柔らかい材料が交互に層状に重なっていることがわかります。生きた動物では、歯の表面はすぐに摩耗し、エナメル質は摩耗に対する抵抗力が高いため、より隆起した状態になります。こうして、優れた研磨性を持つ粗面が形成され、摩耗が続く限り、粗さを維持し、摩耗に耐えるのに十分な量のエナメル質が残ります。

草食動物の様々な種類の間には、エナメル質の層の配置と形状に顕著な違いが見られます。しかし、属の種内では、臼歯の複雑なエナメル質のパターンは一貫して類似しています。特に馬の場合、これらのパターンは絶滅種の識別に非常に役立つ鍵となります。より現代的な馬の一般的なパターンは、波状のエナメル質の層が、深くしわの寄った壁を持つ一連の円筒を形成していると考えると、より容易に理解できます。歯の外縁近くには、薄いセメント層に囲まれた円筒があり、これは昔ながらの低冠歯のエナメル質のキャップを表しています。この内側には、前述の2つの深い窪みによって貫通された象牙質の中心塊があります。元のエナメル質のキャップはこれらの窪みに押し込まれ、セメントで満たされた2つの内側の円筒を形成しています。歯冠が研磨面で摩耗すると、本来円形であるはずの歯冠の内側の壁面は、しわが寄ったり折り畳まれたりして、非常に不規則な模様を呈する。しかし、同じ種類の馬の歯を複数比較すると、これらの歯冠の縁には、その種特有の、驚くほど均一な模様が現れることがわかる。

アメリカマストドン（Mastodon americanus）
短顎型の真のマストドン。

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マストドンとマンモス
現存種と絶滅種を含むゾウに似た哺乳類は、長鼻目（Proboscidea）という単一の目に分類される。現存するこのグループのメンバーはゾウであり、中でもインドゾウとアフリカゾウの大型種が最もよく知られている。北米の動物に関する一般向け文献で最も頻繁に言及される先史時代の代表種は以下のとおりである。

アメリカマストドンは、シベリアから移住してきた動物で、アメリカ合衆国とカナダのほぼ全域に生息していた。主に森林に生息し、平原地域ではめったに見られなかったが、更新世には豊富に生息しており、初期のアメリカ先住民にも知られていた可能性がある。

体高約9フィート（約2.7メートル）のケナガマンモスは、ブリティッシュコロンビア州からアメリカ合衆国、そして大西洋を越えて生息域を広げ、更新世後期に姿を消した。

コロンビアマンモスは、体高約3.3メートルで、更新世前半に生息し、北アメリカの温暖な地域、つまりアメリカ合衆国のほぼ全域とメキシコの大部分に分布していた。

インペリアルマンモスは、体高が13フィート（約4メートル）を超え、中期更新世に絶滅した。西部に生息していた種で、ネブラスカ州からメキシコシティまで、各地で化石が発見されている。

もともとゾウ属（Elephas ）に分類されていたマンモスは、一般的にはゾウと呼ばれていますが、厳密にはゾウとはみなすべきではありません。近年の探査と研究により、これらの動物に関する知識は大幅に増えましたが、同時に学名に関して多くの混乱も生じています。これは、より大きなグループの中に多くの新しい下位分類が認められるようになったため、古い命名法の一部を変更する必要が生じたためです。

長顎マストドン（トリロフォドン・フィプシ）。
初期のアメリカ大陸に生息していた長鼻類の一種。

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博物館に展示されているこの大型マンモスは、Archidiskodon meridionalis nebrascensisという印象的な名前が付けられています。50年前であれば、単に皇帝ゾウの標本とみなされ、その場合は旧種の学名であるElephas imperatorが付けられていたでしょう。しかし、前世紀末に、マンモスを現生のゾウとより明確に区別するために、別の名前で認識すべきだという提案がなされました。こうして新たに設立された属に提案された名前はArchidiskodonで、これはマンモスの臼歯のエナメル質の板がより原始的または古風な構造をしていることに由来します。種小名のmeridionalis は、ヨーロッパ南部でよく知られているある種のマンモスに付けられており、「南の」を意味するラテン語名が、この種を北方のマンモス、すなわちケナガマンモスと区別するために用いられました。

しかし、このマンモスは南ヨーロッパから姿を消し、その後の行方は長年謎に包まれていました。故ヘンリー・フェアフィールド・オズボーン博士は、このテーマについて広範な研究を行っており、ネブラスカ州アンガスで発見されたほぼ完全な骨格が彼の目に留まったとき、彼はそれがメリディオナリスに近縁であることを認識し、この種が北アメリカへ移住した記録であると考えました。南ヨーロッパの典型的なマンモスとはわずかな違いがあったため、彼はそれを後者から派生した変種または亜種とみなし、この状況に対処するために、骨格が発見された州の名前をラテン語化したネブラセンシスという亜種名が追加されました。現在、これらのマンモスに関する知識から、アーキディスコドン・メリディオナリス・ネブラセンシスは、現在アーキディスコドン・インペラトルとして知られるインペリアル・マンモスの祖先であり、同一種ではないことが明らかになっています。

この例は、先史時代の動物が名前を得る典型的な例です。ラテン語の形が付けられていますが、これらの専門用語は多くの言語に由来し、語根は著者が重要だと感じるものなら何にでも適用されます。そのため、このような名前が自然史や科学に直接翻訳できることはほとんどありません。これらの奇妙な語句には、死語や外国語に精通している人だけが知る重要な専門情報が隠されていると考えるのは間違いです。実際にはそのようなことは何も含まれておらず、最も啓蒙されたギリシャ人やローマ人でさえ、そこからそれを見つけることはできなかったでしょう。名前が必要な場合、物事に名前をつけることに熟練した専門家が提供する名前以上に良いものはありません。名前を適切に適用するにはある程度の技術的能力が必要ですが、専門知識はそのような情報源から得られるものではありません。名前は、どのような形であれ、別の目的を果たすものです。名前には魔法はなく、神秘的な意味もありません。

マンモスの臼歯

このタイプの歯は長期間の使用に耐えるように作られており、研磨性の高い食品による摩耗にも耐えることができます。この図は、歯の研磨面から見た白いエナメル質の位置を示しています。これらのエナメル質は歯の根元まで伸びており、歯冠が長いタイプであるため、外側のエナメル質の一層が摩耗しただけでは歯が損傷することはありません。

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博物館のコレクションには、他にも長顎マストドン類が収蔵されています。長顎マストドン類は、長く伸びた顎と突き出た顎が牙と間違われることが多いことからその名が付けられました。このグループの初期のメンバーは、後期のマストドン類よりも頬歯が多く、それを収容するために長い顎が必要でした。中には、明らかに掘削に使われた平らな下顎牙を持つものもいました。これらは一般に「シャベル牙」として知られています。より現代的なアメリカマストドンは顎が短く、マンモスやゾウと同様に牙は1対しかありませんでした。長顎型と短顎型の両方とも、完全な骨格標本と、多くの個体の牙、顎、歯によって代表されています。アメリカマストドンとマストドン類は、小型のマンモスとほぼ同じ大きさでした。

マストドンとマンモスの違いは、臼歯と小臼歯という咀嚼歯の構造に最も顕著に表れる。マストドンではこれらの歯は短歯冠型であるのに対し、マンモスでは現代のゾウと同様に長歯冠型である。これら2種類の臼歯の違いはウマを例に説明されており、古い形態から現代の形態への変化は、一連の段階的な変化を経て、概ね同様の方法で生じたと考えられる。ウマとマンモスのいずれにおいても、最終的な発達段階では、咀嚼面から歯根近くまで内部エナメル質が伸びている。しかし、それ以外にはほとんど類似点はなく、マンモスの歯は平らなエナメル質板で構成されており、その数は種によって異なる。非常に若い個体の顎では、これらの板は別々の部分として観察できる。歯が成長し続けるにつれて、歯板は互いに接着し合い、歯板の両端が摩耗すると、それぞれが象牙質の平らな中心核をエナメル質の層が囲んでいる構造になっていることが観察される。この構造は、馬の歯よりもマンモスの歯の方がはるかに明瞭である。これは、マンモスの歯の方が大きいことと、構造が比較的単純であることの両方が理由である。

長鼻類の初期の歴史は北アメリカの岩石には記録されていません。なぜなら、このグループはアフリカ起源であり、その移動は新生代中期まで新世界まで及ばなかったからです。マストドンとマンモスは爬虫類の時代以来最大の陸上動物でしたが、その旧世界の祖先は巨体ゆえに目立つ存在ではありませんでした。これらの古代の形態の多くは、最も初期の段階であっても、グループ全体を特徴づける顕著な特性をいくつか示しています。しかし、これらのどれもが小型のマンモスやマストドンとみなされるべきではありません。なぜなら、これらの高度に特殊化したタイプは比較的最近になって、非常にゆっくりとしたプロセスを経て完成されたからです。初期の形態の中には、ゾウのように生き残れなかったり、系統の成功した分派を生み出せなかったりした奇妙なものもありました。

ネブラスカマンモス
( Archidiskodon meridionalis nebrascensis )

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この目の中で最も古い既知のメンバーは、始新世後期から漸新世初期にかけてエジプトに生息していたバクほどの大きさの動物、モエリテリウムである。この段階では、マストドンやマンモスにつながる特徴的な特殊化は明らかであったが、それほど進んではいなかった。長い鼻の必要性はまだ生じていなかったため、鼻はおそらく現代のバクの柔軟な鼻によく似ていたと考えられる。上下の顎では、2番目の切歯が大きくなり、目立つようになっていた。マンモスの巨大な牙は、後に同じ上顎切歯の拡大によって発達し、一部の長顎マストドン類では下顎切歯も大きな牙を形成したが、下顎切歯は目立たない場合が多かった。

ディノテリウムは下顎に下向きに生える牙を持ち、上顎には牙がなかった。この属は中新世のヨーロッパ、アジア、アフリカでかなり一般的だった。熱帯地方では鮮新世を通して、おそらく更新世まで生き延びた。一部の種はゾウほどの大きさになったが、より進化した種の祖先ではなかったことは明らかである。むしろ、主要な系統から分岐した種と考えるべきだろう。

1859年当時、ゾウのような哺乳類はわずか10種しか知られておらず、すべて単一の属に分類されていました。現在では11属が十分に確立されているようで、認識されている種の数は100種に達しており、すでにその数を超えている可能性もあります。新たな発見によって、既存の総数はさらに増えることが期待されます。この膨大な資料を前にして、より進化したタイプの動物には明確な傾向が見られます。体重の増加に伴い、ほとんどの哺乳類に見られる角張った構造ではなく、柱状の骨を持つ、強く直立した四肢が発達しました。牙が大きくなるにつれて、頭蓋骨と首の両方が短くなり、体重を支える点に体重が近づきました。前歯は、現代のゾウでは牙として残っている上顎の2番目の切歯を除いて消失しました。マンモスの短くなった顎にあった頬歯は、上顎と下顎でそれぞれ1対ずつに減少しました。単純な低冠歯から、これらの臼歯は、内部に多数のエナメル質板を持つ、より発達した高冠歯へと進化しました。物を掴むことができる上唇は、象の鼻のような長さと有用性を獲得しました。

ランチョ・ラ・ブレアの化石

タールピットから発見された数多くの動物の中でも特に珍しいのが、この写真の左端に写っている大型の地上性ナマケモノです。このようなナマケモノは更新世には非常に多く生息しており、中には数千年前まで生きていたものもいると考えられています。考古学者たちは、これらの動物がアメリカ南西部の洞窟に住む人々によって狩猟されていた可能性を示す証拠を発見しています。

その他の骨格標本には、長く湾曲した上顎犬歯が特徴的なサーベルタイガー（この犬歯は間違いなく刺したり切り裂いたりするのに使われた）や、ナマケモノと対峙する2匹のうち小さい方のダイアウルフなどがある。この場面を再現した画家には、既知の飛行鳥類の中で最大のオオハゲワシ、テラトルニスも描かれている。

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牙の生産に過度に特化したことが、マンモスの絶滅の主な要因であったと考えられている。動物の巨体と、生命を維持するのに十分な食料を見つけることの難しさは、時に深刻なハンディキャップとなったに違いないが、長距離を移動する能力と傾向のおかげで、一部の個体は氷河期末期まで耐えうる生活環境を見つけることができた。現在、マンモスは絶滅しており、最も近い現生種はゾウである。ゾウは牙と体格はやや小さいものの、それ以外は非常によく似ている。

他にも多くの哺乳類の部族が存在し、その古代史は化石証拠のない時代によって断片化されているものの、部分的に解明されている。いずれの部族も、様々な形態と程度の特殊化を伴う変化を遂げてきた。この一般的な過程は、より明確な記録を残しているウマやゾウのような動物によって最もよく示されている。他のグループについても、名称や具体的な詳細を除けば、その経緯はほとんど変わらないだろう。

ランチョ・ラ・ブレア化石発掘場
ラ・ブレア・タールピットと呼ばれるこれらの地層は、北アメリカ南西部の更新世の生物の驚くべき記録を提供している。ロサンゼルスのウィルシャー大通り沿いの約30エーカーの地域に点在するこれらの骨の堆積物は、1875年にはすでに先史時代の動物の遺骸が含まれていることが知られていた。しかし、その価値が古生物学者に認識されたのは1905年になってからのことだった。同年、カリフォルニア大学が調査を開始し、その後10年間、様々な機関によって断続的に発掘調査が行われた。多くの資料がロサンゼルス歴史科学芸術博物館に収蔵され、そこで多くの骨格、頭蓋骨、その他の興味深い標本が展示されている。

これらの穴は、地中の岩盤から油が染み出したことでできた小さなクレーター状の形をしている。油の湧出は更新世の一部の期間に活発であったようだが、初期にはそうではなかったようだ。この油はアスファルトを豊富に含んでおり、それが骨の保存に役立っただけでなく、その粘着性のおかげで何千年もの間、動物を捕らえる効果的な罠として機能してきた。

現在、化石層は油を含んだ土と砂で構成されている。過去には、油分の割合がもっと高かったはずで、多くの場合、塵の層や水たまりに隠れていた。堆積物から多数の肉食動物が発見されていることから、これらの動物は、不用意にアスファルトに迷い込んだ生き物の鳴き声やもがきに引き寄せられ、罠を継続的に作動させるための生きた餌として利用されていたと考えられる。

そこに生息する動物には、現在もその地域に生息している種、他の地域へ移動した種、そして絶滅した種が数多く含まれる。後者の中には、現存する近縁種とわずかに異なる種や、子孫を残さなかった種も含まれる。 89絶滅種ではあるものの、馬、バイソン、オオカミは比較的近縁種であった。一方、大型のナマケモノやサーベルタイガーは、やや場違いな印象を与える。真のネコ科動物としては、ピューマ、ボブキャット、そして旧世界の大型ネコ科動物のほぼ4分の1も大きいライオンが挙げられます。頭頂部までの高さが約8フィート（約2.4メートル）もある脚の長いラクダは、この地域に生息する動物の一つでした。スカンク、イタチ、アナグマ、リス、ウサギ、クマ、シカ、アンテロープは、多かれ少なかれ豊富に生息していました。

デンバー自然史博物館で展示されているラ・ブレア・グループには、ウマ（Equus occidentalis）、バイソン（Bison antiquus）、オオカミ（Aenocyon dirus）、サーベルタイガー（Smilodon californicus）、ナマケモノ（Mylodon harlani）などの種が含まれています。最初の白人が到着した頃には、ウマは北アメリカ大陸から完全に姿を消していました。Equus occidentalis は更新世に生息していたいくつかの種の 1 つで、カリフォルニア州と恐らく隣接する州に限定されていたようです。Bison antiquus は、最近の平原バイソンよりわずかに大きく、特徴的な異なる角度で角が生えていました。この種は最初にケンタッキー州で記載され、広範囲に分布していたようです。

このグループのオオカミは、タイリクオオカミとほぼ同じ大きさですが、頭蓋骨が重く、脳容量が少なく、大きな骨を噛み砕くのに特に適した巨大な歯を持ち、四肢は比較的軽い構造です。おそらく肉が豊富な場所で群れを成し、このように狩りをすることで、より大型の有蹄類や無歯類を攻撃して打ち負かすことができたのでしょう。ほとんどの訪問者にとって、このグループの中で最も興味深い動物は大型の地上ナマケモノです。この無歯類は、片足を「タール」に突っ込んだ状態でプールの端に展示されています。

無歯類は、歯が非常に単純、あるいは全くない原始的な動物のグループです。通常、口の前部には歯がなく、アリクイのように完全に歯がない場合もあります。このグループの現存する代表的な動物としては、南米のナマケモノ、アルマジロ、アリクイなどが挙げられます。地上ナマケモノは、新生代の大部分において南米の哺乳類の中で際立っていました。鮮新世と中新世には大型化する傾向が顕著になり、主にこの2つの時代にアメリカ合衆国地域に出現しました。

ミロドンは、北米に生息していた大型の地上性ナマケモノの一種でした。高等哺乳類に見られるような保護エナメル質を持たない歯は頬の部分に限られ、単純な杭のような形をしています。特殊化しているというよりは、むしろ汎用化の極みに近いと言えるでしょう。全身の骨格は頑丈で、ゆっくりとした動きながらも大きな力を持っていたことを示唆しています。手はよく発達しており、頑丈な爪を備え、捕食者である近隣の動物からの攻撃に対する防御に役立っていたと考えられます。この地域で地上性ナマケモノが絶滅した原因についてはある程度分かっていますが、更新世末期にこれほど大規模で広範囲に分布していたグループが完全に姿を消したことは、おそらく永遠に解明されないであろう謎です。

ニューメキシコ州フォルサムのバイソン（Bison taylori）

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サーベルタイガー（トラとも呼ばれる）は、肉食動物として特化していたが、狩猟動物としてはほとんど見られなかった。ラ・ブレア地域では、おそらく動きの鈍い地上性ナマケモノの肉が主な食料だったと考えられる。体格はアフリカライオンと同程度で、後肢はやや長く、前肢はより力強く発達していた。最も注目すべき特徴は、上顎犬歯の発達と、これらの歯を武器として使用するために必要な頭蓋骨の変形である。

「サーベル」を効果的に使うためには下顎を邪魔にならないようにする必要があり、そのためには、あまり特殊化していない肉食動物よりも口を大きく開けることができる、珍しいタイプの蝶番が用いられていた。骨格の構造的特徴から判断すると、スミロドンは小型動物を食べてうまく生きていくことはできなかっただろう。なぜなら、そのような獲物を捕らえるのに適した構造をしていなかったからである。大型哺乳類が好まれていたことは明らかであり、攻撃方法は獲物に飛びかかり、強力に発達した前肢で獲物にしがみつき、弱点を突き刺して仕留めることであった。口の前方にある大きなサーベルの位置が通常の摂食を妨げていたという結論は妥当である。また、この肉食動物は肉食動物というよりも吸血動物であった可能性が高いことを示唆する解剖学的特徴も存在する。

これらの結論のほとんどが正しければ、これは過度の特殊化のもう一つの事例であり、2種の絶滅の可能性のある説明となる。我々が持っている証拠は決定的なものではなく、ランチョ・ラ・ブレアがサーベルタイガーまたは地上ナマケモノの最後の生息地であったという証拠はない。両種は広く分布しており、その生活環境を他の場所で完全に再現することは不可能だった。しかし、スミロドンがミロドンの最後の個体を食べ、その後すぐに他の食物を摂取できなくなったために餓死したという説がある。この推測は、その根拠となった事実とともに、あくまでも参考程度に提示する。

更新世の地質記録は、想像されるほど完全ではない。多くの場所で代表的な化石が発見されているものの、調査が進むにつれて絶えず生じる多くの謎を解明するには、その産出量は十分とは言えない。後退する氷冠に隣接し、生活環境が決して良好ではなかった地域を除けば、この時代の堆積物は広範囲にわたって連続しているわけではない。更新世の化石の多くは河川の河床で発見されるが、河床は常にその後の洪水によって流されてしまう。

北アメリカの初期人類

更新世の巨大なゾウは、ダーツや石の穂先をつけた槍しか武器を持たない原始的なアメリカ人によって狩猟されていたことを示す証拠は数多く存在する。ここに、数頭のマンモスの頭蓋骨と下顎骨が示されている。

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化石を含む堆積物の孤立した断片は、動物の移動を紛れもなく記録していることが多いが、その移動の詳細や新たに形成された生息地で遭遇した状況については、しばしば不明瞭なままである。ある場所で明らかになった事実を他の場所での発見と関連付け、可能であればすべての先史時代の出来事の年代をより正確に特定することは、現在の研究における主要な課題の一つである。

人間の時代
更新世、すなわち「氷河期」と、私たちが現在生きている近世は、容易に認識または年代が特定できる出来事によって明確に区切られているわけではなく、また、数世紀を経てより明確に確立された他の時代と比べると、両者を合わせても非常に短い期間です。これら二つは、一般的に認識されている人類の時代を構成しており、更新世は約100万年、近世は約1万年から2万年です。19世紀の地質学者が人類の出現を新しい時代の始まりとみなすべきだと提唱したとき、サイコゾイックという名称が提案され、この用語はある程度、現在の時代に適用されています。他の時代名とより整合性のある名称は完新世で、これは完全に最近のことを意味します。しかし、一般的には、明確な始まりがないこの未完の時代に、単に近世という用語が用いられています。

動物学的に言えば、人間は他の哺乳類とともに、時の流れの中で現れた生物の一つに過ぎません。いつ現れたのか、そして現れた当時どのような姿をしていたのかは、化石の研究からは判断できません。おそらくそれは重要ではないでしょう。新生代以前に人間が存在したことを示す証拠はなく、更新世以前に存在したという確たる証拠もありません。地球上の他の生物と同様に、人間も他の生物との激しい競争を経て、祖先が何千年もの間、地中に埋もれていた後にようやく頭角を現したと考えられます。氷河期は、競争する動物たちの進歩を阻害したため、間違いなく人間に有利に働きました。優れた知性によって、他の哺乳類には不可能な方法で逆境を克服することができ、この期間の経験によって、人間の発明力と機械的な才能は大きく磨かれたに違いありません。

先史時代が歴史時代へと移行し始めるこのあたりで、 94地質学者や古生物学者は、他の研究者に研究を任せなければならない。考古学者や人類学者がその研究を引き継ぎ、彼らの努力によって人類に関する知識に多くの詳細が加えられてきた。生命の科学である生物学の研究は、地球とその古代の住人の性質に関する調査によって築かれた広大な背景の中で、私たち自身を見つめることを可能にする有益な視点を提供してきた。この科学は、生物を有機体、つまり生命に必要な条件を正確に満たす環境でのみ生存できるような組織化された植物や動物として扱う。

人類の時代は、魂の時代、高度な知性の時代、文化の時代、そして最終的には文明、自由、民主主義の時代として様々に特徴づけられてきた。有機世界の「至高の栄光」は、何千年にもわたって文明を築き、そして破壊することに尽力してきた生物として歴史に描かれている。先史時代は、この習慣が人間の特異な性質であることを示している。なぜなら、自らの環境を創造することにこれほど執拗に特化してきた生物は他に存在せず、これほど多くの変化を生み出す力と才能を兼ね備えた生物も他に存在しないからである。

何よりもまず、先史時代の記録は適応の教訓であり、それは最も広い意味では、特定の条件下での生存への適応を意味し、常に有機的な法則に従うものである。人間が自らと文明との間の調整をもたらそうとする努力は、主に、たまたま存在する型に自らを無理やり押し込む方法に集中してきた。今日はある型、明日はまた別の型である。過去の生物は、これほど根本的に新しいもの、これほど徹底的に革命的なものに適応する必要はなかった。今、最も重要な問題は、この人間が作り出した環境が有益となるのか、それとも破滅的なものとなるのかということである。

その名称の一つに「文化」があるにもかかわらず、文化は散発的かつ不均一に発展し、本来必要とされるはずの育成の痕跡はほとんど見られません。ある部分は驚異的な規模にまで拡大した一方で、同様に重要な他の部分は成長が阻害されています。この環境要因をより賢明に扱うことは可能であり、現在の「組織化」への熱狂は、生物と環境が関わる有機的な要件に対する意識の目覚めによって緩和されるかもしれません。「文化」とは、人間が生活を向上させようと努力し、それまで存在しなかったものを環境にもたらすことによって生じるものであるという考えを理解すれば、10億年に及ぶ生命の歴史と、それと同じくらい多くの「生き方」は、私たちが全世界に唯一無二の生き方を教えようと総力を挙げて取り組む際に、必ずや知っておくべき何かを教えてくれるはずです。

私たちは、適切な 95名称はまだ提案されていない。一方、文明は、化石の歴史において、遠い将来に付け加えられる小さな時代区分に過ぎないかもしれない。

補足資料
化石に関する文献は広範囲に散在しており、一般の人には専門的すぎる場合が多い。特定の書籍リストが必要だと考えるよりも、最寄りの図書館の資料を活用する方が良いだろう。

地質学、動物学、植物学の教科書はどれも役立つ情報を提供してくれるだろう。こうした種類の本のほとんどは、学生がすぐに抱く疑問を解決するために使えば、面白く読みやすいものとなる。しかし、最初から最後まで通して読むには、相当な努力と挫折感を覚悟しなければならない。

著者が参考にした書籍の中で、特に注目すべきものは以下のとおりです。

ピルソンとシューチャートによる『地質学教科書』。本書は幾度かの改訂を経て、現在はロングウェル、クノップ、フリント共著の『物理地質学』と、CO・ダンバー著の『歴史地質学』の2巻に分かれて出版されている。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社刊。（歴史地質学は、植物、無脊椎動物、脊椎動物など、先史時代のあらゆる生物を網羅している。）

歴史地質学（北アメリカの地質史）；ラッセル・C・ハッセイ著。マグロウヒル社刊。簡潔で興味深く、有益な内容。

コロラド州の地質と天然資源；RDジョージ著。コロラド大学出版。コロラド州の歴史的地質と堆積層に関する優れた要約を収録。

脊椎動物古生物学；アルフレッド・シャーウッド・ローマー著。シカゴ大学出版局刊。本書は、初歩的なレベルを超えて学びたい学生にとって、この分野における最も包括的かつ最新の解説書の一つである。

西半球の陸生哺乳類の歴史；ウィリアム・ベリーマン・スコット著。マクミラン社刊。現存する哺乳類と絶滅した哺乳類について解説したこの有名な著作は、学生の間で特に人気が高い。

ヘンリー・フェアフィールド・オズボーン著『哺乳類の時代』。この分野の古典的名著だが、上級者向け。現在は絶版となっている。

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恐竜の本；エドウィン・H・コルバート著。ニューヨークのアメリカ自然史博物館出版。両生類と爬虫類の進化をイラストで解説した物語。

『地球へ』（キャリー・クロネイス、ウィリアム・C・クルムベイン著）。シカゴ大学出版局刊。地質学と古生物学といった地球科学を分かりやすく解説した優れた入門書。

米国地質名称辞典；M・グレース・ウィルマース編纂。米国地質調査所紀要896号（全2部）。地質層の年代、特徴、分布に関する豊富な情報源であり、化石を含む地層に関する記述も多数掲載されている。

北米地質学（古生物学を含む）の文献目録、米国地質調査所の各種紀要。図書館の設備で博物館、大学、科学協会の技術文献にアクセスできる場合、これは古生物学の独創的な研究に関する出版物を探す上で貴重な助けとなる。紀要746号と747号は1785年から1918年までの期間をカバーしている。紀要823号（1918～1928年）、紀要937号（1929～1939年）、紀要938号（1940～1941年）、紀要949号（1942～1943年）、紀要952号（1944～1945年）、紀要958号（1940～1947年）、紀要968号（1948年）、紀要977号（1949年）。準備は継続的なプロセスであり、最新の速報は1～2年ごとに発行される。

『北アメリカの古代人』および『南西部の先史時代のインディアン』；H・M・ワーミントン著。コロラド州デンバー市シティパーク、デンバー自然史博物館発行。両巻とも、初期アメリカ文化に関する信頼できる最新の記述を収録している。

地図
地質図。米国地質調査所：米国地図（1932年）、コロラド州地図（1935年）。その他いくつかの州の地質図も入手可能です。これらの情報は、州立大学または州の地質調査所から入手できます。

注：米国地質調査所の紀要は、ワシントンDCの文書監督官から購入できます。地図は、ワシントンDCの地質調査局長から販売されています。

転写者メモ
数カ所の誤字をこっそり修正した
図版一覧表における偶発的な漏れを1箇所修正しました。
印刷版から引き継いだ出版情報：この電子書籍は出版国においてパブリックドメインです。
テキスト版のみ、斜体で表記されたテキストはアンダースコア（_）で区切られます。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍『化石：岩石とその先史時代の生命の記録の物語』の終了 ***
　《完》