ロクトリポート

2022年3月5日(土)に開催した「ロクトこども科学Zoom相談 化石・岩石」の質問紹介!

2022年3月5日(土)に開催した「ロクトこども科学Zoom相談 化石・岩石」には、多くの質問がよせられました。当日は全ての質問に答えることができませんでした。はっきり答えることができない質問もありましたが、全ての質問についてコメントしましたので、参加してくれた人、興味のある人は読んでみてください。

●化石のでき方や岩石のできる場所やどうやってできるかを知りたいです。

「岩石は、でき方の違いによって大きく3つに分けられます。
火成岩:マグマが冷え固まったもの
堆積岩:砂や泥(どろ)などが降り積もって固まったもの
変成岩:火成岩や堆積岩が地中の圧力や熱で別の岩石にうまれかわったもの
次に、化石は生き物の骨や足跡が岩石の中に残ったものです。
ほとんどの化石はたいせき岩の中にできます。大昔も流れる水のはたらきによってどろや砂が海のそこにたいせきします。その時死んだ貝や魚がその中にうもれて、体のやわらかい部分はくさってしまい、貝殻や骨が残り、どろや砂つぶの間に、鉱物ができて、セメントの様にかたくなって砂岩(さがん)や泥岩(でいがん)になります。」

●どういう種類の化石があるんですか?

「化石の種類の数え方はいろいろありますが、
大きく分けると、体化石(たいかせき)(骨、歯、殻など体の一部が化石として残ったもの)と生痕化石(せいこんかせき)(足跡や巣穴など、昔の生き物が生きている時に残したもの)に分けられます。また、大きさに注目すると、電子顕微鏡や虫めがねでなければ見えない小さい化石や、体の長さが36mもある恐竜アルゼンチノサウルスなど、さはさまざまです。せ骨のない生物の化石は、サンゴの仲間、まき貝、ニまい貝、アンモナイトの仲間、三葉虫などがあります。小さい化石は、有孔虫の仲間、放散虫などがあります。植物化石のシダ類、イチョウ、広葉樹やシン葉樹の化石があります。」

●古代アンモナイトの殻の中の色は分かりますか。

「真珠のような光沢が残っているアンモナイトの化石が見つかっています。多摩六都科学館にも展示しています。」

●プテラノドンの羽の筋の数は何本ですか。

「ごめんなさい。分かりません。」

●ティラノサウルスの頭は何メートルですか。

「1.5mくらいだといわれています。他の恐竜と比べると、ティラノサウルスは体の大きさに対して頭が大きいという特徴があるようです。」

●よく千葉の海にいくのですが、そこの岩は固いものにぶつけたり、地面になげつけると簡単に割れてしまう石をみかけます。小平市にはそんな石は見かけないのですが、なんでですか?

「千葉には数万年前~数十万年前に海で堆積してできた、地層が広く出ています。それらの岩石の中にはまだしっかりと固まっていないものがあります。それが、簡単に割れてしまう岩石です。
千葉県の海でかたい石がある所もあります。内房では鋸南から館山、白浜野島崎、外房の千倉から勝浦にかけて、銚子の犬吠埼などです。このあたりの岩は、砂岩や泥岩で出きていて、主に新生代第三紀という地質時代にできた岩石です。新第三紀中新世という時代でおおよそ500万年ぐらい時間がたっているので、そのあいだに大きな圧力や、地下の熱や、砂や泥の間石英など鉱物がセメントの様な働きで岩石がかたくなっています。小平市を作っている土地は、数万年ぐらいしかたっていないので、赤土や砂の地層はまだやわらかいのです。」

●化石がつぶれて土と混ざらないのはどうして?

「つぶれて砂や泥と混ざった化石は沢山見つかっています。」

●どうして「何億年前の化石」とわかるのか教えてください。

「化石から直接年代を調べることはできません。ただし化石を含んでいた石(地層)の年代は、調べることができますので、3億年前にできた地層に含まれていたのでこの化石は3億年前に死んでたいせき岩になったということになります。たいせき岩の年代をしらべる方法は、たいせき岩に入り込んだ火成岩の中の鉱物の放射性同位体を計ることでわかりますが、くわしいことは小学2年生では、まだ勉強していないのでここまでにします。」

●化石や岩石について、詳しく知りたい

「少しずつ勉強すると詳しくなりますよ。化石や岩石の本が沢山出版されています。インターネットではなく、本を読む方が正しい知識を得られると思います。」

●化石から恐竜の死んだ原因はなんでわかるのですか?

「これまでティラノサウルスの歯形が残ったトリケラトプスやエドモンドサウルスの骨の化石が見つかっています。恐竜は今から6600万年前に絶滅しました。その原因となったのは直径10キロメートルの小惑星の衝突であったようです。場所は現在のメキシコのユカタン半島。マグニチュード11もの地震と、高さ300mの津波、周囲数kmの範囲で火災が発生し、ススや煙などが数年にわたり地球をただよったと考えられます。それにより植物がかれ、それを食べる生物は死んだ為それを食べる大型恐竜が死にたえたのです。」

●昔は、どんな生き物がいたの?

「いろいろな生き物がいたと考えられています。化石として体が残っている生き物については、生きているときの姿をある程度想像することができます。カンブリア紀という時代には、目が五つあるオパビニアという生き物もいたようです。」

●化石は、どんなところで見つかるの?

「多くの化石は堆積層や堆積岩、または堆積岩が変成してできた変成岩から見つかります。東京都でも、多摩川の川原に堆積層が出ている場所があり、化石が見つかっています。昭島クジラなどは有名です。関東には、化石採集体験ができる施設がいくつかあります。(休館日や予約のし方はインターネットで調べてみてください。)」

●アンモナイトに、いろんなかたちのものがいるのはどうして?

「いろいろなかたちのものがいる方が、環境が変わったときに生き残る可能性が高くなったり、いろいろな場所で生きられると考えられます。みんなが同じ形をしていて、同じ場所でしか生きられないと、環境の変化が起きたときに、みんな死んでしまうかもしれません。ところが、いろいろなかたちのものがあって、いろいろな場所でいきていると、誰かが生き残る可能性が高くなります。これを“生き物の多様性”といいます。」

●洞窟の中にすごく大きな結晶ができている写真を見たことがあります。あれは、どうやってできるのですか?

「おそらく、メキシコのナイカ鉱山の洞窟のことだと思います。あれは、鉱物の成分が多く溶け込んだ地下の熱水から、地中の空洞に鉱物が結晶したものだと考えられています。あれほど大きくはありませんが、多摩川の川原の小石を観察すると、数ミリサイズの小さな空洞の中に鉱物が結晶しているものがあります。」

●なんで恐竜の卵は卵形なんですか?

「卵がボールのような球形ではなく、卵形(少し細長い形、回転楕円体が変形したような形)をしている理由は、産み落とされた卵が転がっていかないためだと考えられます。球体(ボール)は遠くまでまっすぐに転がりやすいのですが、卵形のものはまっすぐには転がりません。」

●まだ新しい化石は見つかる可能性はありますか。

「新しい化石とは、新しい種類のことでしょうか。生物を分類すると、こまかくわけたのが種(しゅ)で種を集めたのが属(ぞく)です。属を集めたのが科(か)でその上が目(もく)、綱(もう)、門(もん)、界(かい)となります。種や属で発見されていないものがたくさんあると思います。」

●小平で化石は採れますか?

「小平の大部分は、風で飛ばされてきた火山灰が陸地に降り積もってできた関東ローム層に覆われています。目で見て分かるような化石が採れる可能性はとても低いと思います。」

●今まで見つかった一番大きい化石の大きさはどれくらいですか?

「はっきりとしたことは分かりませんが。ドイツで見つかったアンモナイトは約2mもの大きさがあります。これはかなり大きな化石として知られています。」

●削られないほど硬い岩石はありますか?

「全く削ることができない岩石は見つかっていません。地表に出ている岩石は、長い時間露出していると、風化して少しずつ削れていきます。人間は、世界一“硬い”ものであるダイヤモンドを使って岩石を削ります。ちなみに、ダイヤモンドを削りたいときはダイヤモンドを使って削ります。」

●博物館に展示されている恐竜の化石はどうやって本物みたいに並べているのですか?(本物の恐竜を見たことがないのに何故並べられるのか?)

「その化石を発掘する時に、骨の位置をくわしく記録したり写真にとったりしておきます。そして博物館へ持って帰り研究して、他の場所で発見された化石やよくにた化石と比較して、骨の位置が正しいかしらべて、論文にくわしく発表します。恐竜の研究者は普段から新しく発表された論文を読んだり、他の国で発掘された恐竜の化石を見たりして、体のどこの骨はどんな型をしているか、どんな場所にあるかをおぼえています。」

●どういうところに行けば、鉱石が見つかりますか?この辺りでいうとどこか、教えてください。

「どういったものを見つけたいかによって違います。鉱物の代表と呼べる石英であれば、多摩川の川原に落ちている石英脈(乳白色の石英の塊)の中に数ミリサイズの石英を見ることができます。」

●同じ種類が同じ場所で最大どれぐらい出てくるんですか?

「化石であっても、鉱物であっても、場所によります。日本におけるアンモナイトであれば、北海道で数えられないほど沢山、最大のものは1メートルくらいのものが出てきています。」

●化石の見分け方はあるのか。あればどのように見分けるのか。日本でも化石は発掘することができるのか。

「日本でも化石は沢山見つかっていますが、見分け方は簡単ではありません。まずは、化石の図鑑と見比べて調べることをお勧めします。もっと詳しく知りたい場合、どんな化石について知りたいかによりますが、地学専攻のある大学へ進むと詳しく勉強することができます。」

●化石の見つけやすい場所はどこですか?

「壊れていない化石を見つけるのは大変ですが、地層や堆積岩が自然に露出している場所では化石が見つかる可能性が高いです。自分で見つけたい場合は、地層を注意深く観察してみてください。地層を見たことがなくて地層を見てみたい人には、埼玉県小鹿野町の“ようばけ”という場所がおすすめです。」

●化石などでどうやってその動物の特徴などを知る事ができるのか?

「多くの化石は、骨や殻などの硬い部分です。そこからその生き物の全体をどのように想像しているのでしょう。一つの方法は、現代の生き物を参考にすることです。現代の生き物の骨の形と筋肉の付き方などを参考にして生きているときの姿を想像します。」

●化石はどういうところで見つかるのか?知りたい。
●化石はどこに行けばとれますか?

「化石は色々な地質時代(たとえば古生代とか中生代、新生代)に生きていた生物なので、それぞれの地質時代の地層がある所に行かなければなりません。その土地が、公立公園内や誰かの所有地の場合は、許可をとらなければなりません。石灰岩のある場所は化石がたくさんとれる場合があります。
築地書館が出している“日曜の地学シリーズ”にはそれぞれの県の地質や化石産地がでています。図書館などで調べてください。また、県立の博物館へいって、その県の化石産地を調べるのもよいでしょう。」

●化石や岩石は一番古いもので何年前のものがありますか。

「地球の岩石で一番古いと考えられているものは約40億年前のものです。化石については、生物の痕跡であるかどうかがはっきりとしないものがあるため、はっきりとしたことは分かりません。ただ、ほぼ間違いなく動物の化石だと考えられているものは、約6億年前のエディアカラ動物群の化石です。」

●ブラキオサウルスは僕の身長の何倍ですか。(114㎝です。)

「ブラキオサウルスの体長は約25mだそうです。それを自分の身長で割ると計算できます。およそ22倍です。学校で割り算を習ったら、その時の身長で自分でも計算してみてください。」

●なぜ、カメロケラスみたいな殻よりも、オウムガイの殻のほうが速く動くのですか。

「ごめんなさい。わかりません。大学生になったら自分で研究してみてください。」

●海辺で拾った、黒くて白いひびが入った石の名前が知りたいです。

「ごめんなさい。それだけの情報ではちょっと分かりません、、、黒い石は沢山あります。泥岩、斑レイ岩など。白いひびは石英脈や方解石の脈などが考えられます。」

●世界の大陸のなかで、いちばん化石が多く発掘された大陸はどこですか?

「どの大陸でも沢山みつかっているので、どこが一番かはわかりません。南極大陸でも化石が見つかっています。多く見つかった大陸は分かりませんが、一番発見数が少ないのは南極大陸だと思います。」

●だせいせきふはどうして大きいのか。

「打製石器かな?これは地学の分野ではありませんが、小さい石だと叩きにくいからじゃないかと思います。」

③せっきはなんでうつりかわるのか。

「これは地学の分野ではありませんが、昔の人の石器をつくる技術が向上したからかもしれません。」

④スクレイパーはなんでしかくとかまるなのか。

「これは地学の分野ではありませんが、おそらく昔の人が使いやすい形だと思ったからだと思います。自分だったらどんな形にするか考えてみてください。」

⑤化石がみつかったのはどこなのか。

「どの化石がどこでみつかったのかはとても大事なことです。ですから、ほとんどの化石はどこで見つかったのかを書いた紙(ラベル)とセットにして保管されています。」

●1年間にどれだけの化石が発掘されますか?

「恐竜のような大型の化石は数えることができますが、普通の化石は世界で何体と発表されていないので、わかりません。ただし論文に発表される個体数は調べることができるでしょう。
その他の小型の生物や植物、たとえば貝、三葉虫、サンゴ、魚類、シダ植物の化石は、数えきれないでしょう。」

●お店で、モササウルスの歯が売っていたのですが、本物ですか?化石と本物の違いはなんですか?

「子供たちに人気のモササウルスですが、歯の化石がインターネットに出品されていました。産地はモロッコで長さ3cmぐらいで¥4000でした。他にも出品されていますが、ニセ物が多いので注意する様にとコメントを書いている人がいました。私は恐竜や大型爬虫類の専門家ではないのでよくわかりませんが、モロッコ産の化石にはニセ物が多い様です。ニセ物は、石こうやプラスチックを材料にして、3Dプリンターを使って作るようです。にせものの化石は、手にもった時の重さ、色が不自然だったり、化学的なにおいがしたりするようです。また多量に作るため同じ化石がたくさん売られています。
本物の化石ですが、魚の歯や他のハチュウ類の歯、たとえばワニの歯を恐竜の歯とうそをついて売る場合があるようです。」

●岩石の中身はなにでできているのですか。

「鉱物です。地学的な作用でできます。地学NewsLetter38をみてみてください。 https://www.tamarokuto.or.jp/archive/#」

●化石は何を見たら年代が分かるのですか?

「地質年代がわかる化石のことを示準化石と言います。その化石がどの地質時代を示すかは、化石をくわしく調べて名前を付ける必要があります。今までに報告されていない時は新しい名前(学名)を発表する必要があります。」

●日本で化石があまり発見されないのはなぜですか。

「東京などの市街地ではあまり見られませんが、日本でも化石は沢山見つかっています。」

●石英は岩石をつくる鉱物ですが、なぜ白いのですか。また、水晶はなぜ透明になるのですか。

「多摩川などの川原に落ちている石英脈が白く見えるのは、小さな透明な石英の粒の集まりだからです。石英脈の石英の粒は1ミリよりもずっと小さいものです。これは、かき氷を考えると分かりやすいと思います。氷の塊は透明ですが、氷を削って小さな粒の集まりにすると白く見えます。」

●似た特徴の恐竜の化石を見つけた時、それが同じ種類の恐竜か違う種類の恐竜か、どうやってわかるんですか?

「骨の形などを詳しく調べ、他の恐竜の研究者にも意見をきいて、それが今までに発見されたものと同じ種類なのか、新しい種類のものなのかを決めます。人によって意見が分かれることもあるようです。」

●何かに噛まれた跡がある化石を見つけた時、何に噛まれたかは何故わかるんですか?

「噛まれた跡、つまり穴の形や、穴の間隔から想像しています。噛まれた跡の情報から、同じ時代に生きていた、より大きな肉食動物のどれが当てはまるか考えます。ですから、間違っているものもあるかもしれません。」

●多摩六都近辺から発掘される化石にはどんなものがありますか?
●西東京市やその周辺で化石を見つけられる場所はありますか?

「多摩六都科学館の近くでは化石は見つかっていません。比較的近い場所では、昭島市でクジラやアケボノゾウの足跡の化石が見つかっています。」

●タイガーアイはなぜ茶色と黒色なんですか

「タイガーアイは角閃石でできています(正確には角閃石と石英)。暗い色(黒っぽい色)の部分は角閃石の色ですが、茶色っぽい部分は部分的に酸化した(さびた)ものだと考えられます。」

●どうやって化石ができるんですか。

「アンモナイトを例に説明します。アンモナイトが寿命で死んで海の底へおちていくと、貝や小さなエビなどや微生物がやわらかい体を食べて、かたい殻だけになります。そこへ川からはこばれた砂がアンモナイトをおおいだんだん砂が厚くなり地層になります。さらに時間がたつと、そのあたりが地下の深いところへ沈みこんで圧力が高くなったり砂粒と砂粒の間に新たに鉱物ができて砂をかたくつけて砂岩になりアンモナイトは化石になります。植物の葉が化石になる時は、浅い沼のような波や流れのない所に落ち葉が平らにつみかさなり、こまかい泥や、火山灰などがその上につもり木葉のやわらかいところが、くさってなくなり、木葉のあとが、泥や火山灰の上に残り木葉の化石になります。」

●きちょうな化石はなんですか。

「状態の良い恐竜の化石や、異形巻きアンモナイトなどは発見数が比較的少ないと思います。ただ、化石は生物の痕跡ですから、全く同じものはありません。ですから、どの化石も貴重だと言えます。」

●先生はどんな化石をどこで見つけたことがありますか。

「北海道でアンモナイト、岩手県でシルル紀のクサリサンゴ、ニ畳紀のフズリナ、東京都五日市町でジュラ紀のサンゴ、層孔虫、岐阜県大垣市赤坂金生山(きんしょうざん)二畳紀フズリナ、ベレレホン(巻貝)、焼岳の西上宝村からデボン紀のハチノスサンゴ、腕足貝、山口県秋吉台石炭紀のサンゴ、腕足類、三葉虫などです。」

●ジュラシックパークのように化石から本当にきょうりゅうをつくれますか。

「難しいと思います。だた、将来はできるようになるかもしれませんね。」

●ちきゅうの中がどうなっているかはどうやってわかったんですか。

「地震の波の伝わり方から分かります。地震の波が、密度の違う層を通る時に、波が進む方向が変わります(屈折します)。このことを利用して地球の中がどうなっているか解析するのです。身の回りのものでも、中を見ることができない箱の中身を知りたい場合、コツコツとたたいて、つまり細かくゆらして、中身がつまっているのかカラッポなのかを想像できます。」

●化石と岩石の違いは何ですか?

「化石は約1万年前より前の時代に生きていた動物や植物の体や、そのあとが地中にうまって長いあいだ保存されたものです。
岩石はマグマが地下で冷えてかたまってできた火成岩と、主に地表にあった岩石が、こわれてレキや砂や泥になり流れる水のはたらきで海や河原や沼にたまってかたまったたいせき岩、これらの火成岩やたいせき岩が、強い力や熱をうけて元の岩石とちがった岩石になった変成岩の3種類があります。この3種類には、作っている鉱物の種類やつぶの大きさでたくさんの種類の岩石にわけられます。」

●どうやったら、見ただけで石の種類がわかるようになりますか?

「火成岩、堆積岩、変成岩のでき方と、それぞれの岩石の特徴を覚えます。どんな鉱物が、どんな形で、どんな大きさで入っているかを理解していれば、岩石を見分けられるはずです。そして、できるだけ多くの岩石を見て分類することです。そうすれば、少しずつ迷わずに岩石の種類がわかるようになります。」

【地学担当】