シダの化石

 化石はその時代に生きていた生物の姿を留めたものであるが、植物の化石となると全体を留めたものは少なく多くは断片的である。しかも形態的な部分を残しているものが殆どで維管束などの構造が分かるものは少ない。
 20世紀後半から古生物学の発展はめざましく、聞き手をワクワクさせる。古い地層の化石から維管束の構造が分かるものが発見され、進化の様子が解明されつつある。一方、分子生物学では現在生きている様々な植物の遺伝子を解析することにより、植物全体の進化が描かれるようになってきている。化石はその当時生物が生息していた証拠品であり、遺伝子による解析は植物の血筋を明らかにしようとしており、両方の学問の発展で形態的な推定からより確かな進化の系統が推定されつつある。
 地球の歴史の中で、最初に上陸を果たした植物はシャジクモ(車軸藻)の仲間から発生したと考えられており、沼などの淡水の浅瀬であるような環境が推定されている。
 最初の陸上植物は維管束がなく大きさは数cm程度で、現在のコケ植物やシダ植物とも異なるものでリニア状植物と呼ばれている。
このリニア状植物から現在のシダ植物に至る歴史を地質年代に沿ってまとめた。

1.地質年代とシダ植物の進化 (地質年代表はGradstein et al. 2004による)

時 期 シ ダ 植 物 の 進 化 概 要
古生代
Paleozoic

カンブリア紀
Cambrian

5億4200万年前

4億8830万年前

オルドビス紀
Ordovician

4億8830万年前

4億4370万年前
◆オルドビス紀後期から胞子の化石が見つかっている。それは水中に生きる藻類のものなのか陸上植物かは分かっていない。

シルル紀
Silurian

4億4370万年前

4億1600万年前
◆シルル期中期の化石から、最初の陸上植物である化石が見つかっている。わずか数cmの大きさで、コケ植物ともシダ植物とも異なっており、維管束をもっていない。リニア状植物といわれている。
◆シルル期後期には、維管束のあるリニア綱とゾステロフィルム綱のシダ化石が見つかっている。

デボン紀
Devonian

4億1600万年前

3億5920万年前
◆デボン紀前期には、ゾステロフィルム綱(半水性植物)の一部がヒカゲノカズラ綱へ進化したと考えられ、子孫は現在に至っている。リニア綱は、トリメロフィトン綱へ進化したと考えられている。
◆デボン紀中期になると、トリメロフィトン綱からトクサ綱、シダ綱、前裸子植物綱へ進化したと考えられている。現在のシダ植物で最も種類の多いシダ綱の先祖は、この時期まで遡る。
◆トリメロフィトン綱は、デボン紀末期には姿を消している。

石炭紀
Carboniferousn

3億5920万年前

2億9900万年前
石炭紀前期は、シダが樹木のように大きいものが発生し石炭紀全般に栄えた。
◆ゾステロフィルム綱からリンボク類が発生し、石炭紀中期になるとリンボク類から現在のイワヒバ類へさらに進化したと考えられている。石炭紀前期には、最初のゾステロフィルム綱は姿を消している。
◆トリメロフィトン綱からトクサ綱に分かれたスフェノフィルム類やロボク類は、石炭紀からペルム紀にかけて全盛した。

ペルム紀
Permian

2億9900万年前

2億5100万年前
◆ペルム紀中期に、ロボク類から現在のトクサ類が分かれたと考えられている。
◆ペルム紀後期にはリンボク類が姿を消し、三畳紀になる頃にはスフェノフィルム類も姿を消している。
◆ペルム紀後期に、シダ綱から真嚢シダ類と薄嚢シダ類が分かれたと考えられ現在のシダ類に至っている。しかし、ジュラ紀以前の化石は見つかっていない。
中生代
Paleozoic

三畳紀
Triassic

2億5100万年前

1億9960万年前
◆三畳紀前期に、薄嚢シダ類から現在のゼンマイ類が分かれたと考えられている。
◆三畳紀中期から現在見られるミズニラが発生している。祖先はリンボクから分かれたと考えられているが、進化の途中段階の化石は見つかっていない。大きなリンボクから小さなミズニラに進化した過程の化石が発見されると明確になる。
◆三畳紀後期にはロボク類が姿を消している。

ジュラ紀
Jurassic

1億9960万年前

1億4550万年前

白亜紀
Cretaceous

1億4550万年前

6550万年前
◆白亜紀の頃から薄嚢シダ類が大勢を占めるようになったと考えられている。
新生代
Cenozoic

パレオジン
Paleogene

6550万年前

約2300万年前

ネオジン
Neogene

約2300万年前

約180万年前
(新生代の地質年代区分は様々な意見があり統一されていない。とりあえずこの年代区分にした。)
◆現在のマツバラン類は根がなく、全体の形態から古生代のものに似ているが真嚢シダ類から分化したのは最近である。中生代に類似の化石がなく、ミズニラと同様に進化の過程が分かる化石が発見されると歴史が繋がる。

第四紀
Quaternary

約180万年前

現在

2.シダの化石分類
 シダの化石を調べるにもアマチュアが入手できる文献は少ない。しかし、幸いにしてインターネットの発達によりからシダ化石の写真を見ることができるので、、検索しやすいよう属名を一覧にした。シダ植物と、進化の前後にあたるリニア状植物と前裸子植物を含めている。
 化石で扱われている属のみ記載しており、現在繁茂しているシダは省略した。

 リニア状植物

リニア門

ゾステロフィルム門

トリメロフィトン門

ヒカゲノカズラ門

シダ門

  前裸子植物門


8 Feb. 2009