世界最古の森

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米国では、樹齢3億8500万年の樹木の根系が空気中の二酸化炭素を吸収し、地球の大気を大きく変化させている。

上から見たアーケオプテリスの根系。写真：クリストファー・ベリー — 上から見た*アーケオプテリスの*根系。写真：*クリストファー・ベリー*

世界最古の森林は、ニューヨーク州カイロ近郊の廃採石場にあります。3億8500万年前の岩層には、数十本の古代樹木の根の化石が含まれています。IFL Scienceによると、これらの樹木は根系を発達させる過程で、大気中の二酸化炭素（CO2）を吸収・貯蔵し、地球の気候を大きく変化させ、今日私たちが知っている大気の形成につながったと考えられています。

英国カーディフ大学の古植物学者クリストファー・ベリー氏とその同僚は2009年にこの遺跡を発見した。発見された化石化した根の中には直径15cmのものもあり、幹から11mにわたって放射状に円形に伸びている。Current Biology誌に掲載された研究によると、これらの根はアーケオプテリス属のものとみられる。アーケオプテリスは、現代の樹木と近縁関係があり、大きな木質の根と多数の枝を持つ樹木である。これまで、アーケオプテリス属の最古の化石は3億6500万年前のものと考えられていた。カイロの遺跡は、アーケオプテリス属の樹木が2000万年前には既に現代的な特徴を進化させていたことを示している。

カリフォルニア州パロアルトにあるスタンフォード大学の地質学者ケビン・ボイス氏によると、カイロのような樹木は古代の気候に大きな影響を与えたという。樹木の根は土壌深くまで伸び、地表下の岩石を砕いた。地質学者はこのプロセスを「風化」と呼ぶ。風化は化学反応を促し、大気中の二酸化炭素を吸収して地下水中の炭酸イオンに変換した。最終的に、地下水は海に流れ込み、石灰岩の中に閉じ込められた。

風化とその連鎖反応もあって、森林が出現して間もなく、大気中のCO2濃度は現在のレベルまで低下しました。数千万年前、CO2濃度は現在の10～15倍も高かったのです。いくつかの研究によると、大気中のCO2濃度の大幅な低下が酸素濃度の着実な増加につながり、3億年前には大気中の酸素濃度が約35%に達したと示唆されています。これが当時の巨大昆虫の進化を促し、中には翼開長70cmにも達する種も古代の森林に生息していました。

研究者が原始林を発見したのは今回が初めてではない。これまでの記録は、カイロから約40キロ離れたニューヨーク州ギルボアの化石林で、3億8200万年前の樹木標本が含まれていた。