数万年前、ニューメキシコ州ホワイトサンズ国定公園となっている場所を、ある人間が北へ歩いていました。その後、コロンビアマンモスと思われる大型の長鼻類が西へ歩き、その人間が残した足跡の一つを踏んでいました。その後まもなく、おそらく北へ行ったのと同じ人物が、以前の足跡と平行に南へ歩きました。そして南へ歩く際に、その人物はマンモスの足跡の一つを踏んでしまったのです。
両方向に歩いていたのが同一人物だったかどうか、またこれらの出来事が起こった正確な時期は不明です。しかし、この遺跡を調査した研究者によると、これらの種が互いの足跡の上を歩いていたという事実は、これら全てが連続して起こったことを示しているとのことです。
これらの足跡は、本日Scientific Reports誌に掲載された論文の主題です。著者らは、磁力計を用いてこれらの足跡を調査した過去の研究に続き、地中レーダーを用いた改良された研究成果を概説しています。彼らの発見は、化石や考古学遺跡の研究にとって画期的なものとなる可能性があります。
古代人の生活や遺物を研究する考古学者たちは、長年にわたり地中レーダーを活用してきました。しかし、コネチカット川流域とNASAの建設現場での最近の研究を除き、地中レーダーは古生物学において生痕化石（足跡のような生命の痕跡の化石）の研究に使用されたことはありませんでした。本日発表された論文は、地表の下に何があるのかを、より詳細に発見するための革新的で非侵襲的な方法を提示しています。これは、ホワイトサンズのような遺跡において特に重要です。ホワイトサンズでは、環境条件によって足跡がしばしば視界から消えてしまうため、「ゴーストトラック」と呼ばれる現象が起こります。
「磁気センサー（磁力計）から始めたのは、主に地面との接触を必要としないためです。また、線路の保護にも配慮しました」と、コーネル大学の研究者で論文の筆頭著者であるトミー・アーバン氏はギズモードへのメールで述べた。「データ収集のために線路の上を歩いたり、何かを引きずったりしたくなかったのです。」
残念ながら、地中レーダーを使用するには、装置を地表に引き上げる必要があるため、今年初めに論文を発表した際に、これが彼らの第一の選択肢ではなかったのです。研究チームは、スキャンを開始する前に、足跡を発泡パッドで覆うという骨の折れる作業を行いました。そうすることで、存在すら知らなかった小さな足跡（人間やナマケモノの足跡など）を捉えることができ、情報をダウンロードしてデジタル化する時間を節約できました。また、足跡を発掘するのではなく、3D画像で保存することもできました。発掘すると、投げ込まない限り足跡はすぐに消えてしまう傾向があるからです。さらに、足跡の下の層の詳細も確認でき、足跡を作った人の体重、大きさ、歩幅を理解するのに役立ちます。これらの情報をすべて合わせると、絶滅した生命のより詳細な姿が見えてきます。つまり、これは埋もれた宝物を見つけるための高度に専門化された方法なのです。
この研究の意義は、発掘調査をすることなく、足跡群を検出し、特定の種を特定できることです。添付の図は、未発掘の足跡の解釈を示しています。まさに偉業です！ pic.twitter.com/GhzTHgA1I2
— サリー・C・レイノルズ博士 #FossilStoriesWhiteSandsNP (@SallyR_ISLHE) 2019年11月11日
「地中レーダーから得られる情報は2つあります。(1) 足跡の存在と量、そして(2) 足跡の下の堆積物がどのように圧縮されたかです。これは足の圧力記録のようなものです。足全体の圧力の変化から、足がどのように動いたかが分かります」と、新論文の共著者でボーンマス大学の足跡学者マシュー・ベネット氏はGizmodoへのメールで語った。「おそらく最も重要なのは、この最後の部分です。絶滅した動物を蘇らせ、生化学研究室に持ち込んで圧力板の上を歩かせるのと同じです。それがとても特別なことであり、私たちがこれほど興奮している理由です。」
あるいは、コグストーン・リソース・マネジメントの古生物学者で長鼻類の専門家であるアシュリー・レジャー氏は、ギズモードへのメールでこう語っています。「マンモスが泥の中を歩いたり、捕食動物から逃げたりするところを私たちは見ることはできませんが、もし足跡を残したら、それがその動物を直接観察する手段がないため、その行動について学ぶ唯一の方法なのです。」
ホワイトサンズ国定公園は、豊富な足跡化石で知られています。古代人類、巨大地上ナマケモノ、ラクダ、ダイアウルフ、サーベルタイガー、マンモスの足跡が発見されているだけでなく、その長さも相当なものです。中には、最長3.2キロメートル（2マイル）に及ぶ足跡も発見されています。2016年には、これらの足跡に関する研究が加速しましたが、科学者たちはここでの調査において大きな課題に直面しています。275平方マイル（約750平方キロメートル）というこの公園の広さも大きな課題の一つですが、状況によっては足跡が人間の目に見えないという事実も課題の一つです。いわゆる「ゴーストトラック」と呼ばれるこれらの足跡は、まだ発見されていないものがたくさんあることを示しており、この国定公園を未来の世代のために保護すべき最も説得力のある理由の一つとなっています。
トミー・アーバン氏はギズモードの電話インタビューで、チームが現場を再度調査していたときに、今日の論文の原稿をすでに書いていたが、同じ地域に存在するとは知らなかったナマケモノの足跡を発見したと語った。
「そして翌日、彼らはまた姿を消していました。完全に見えなくなっていたのです！消えてしまったのです」とアーバン氏は語った。「だからこそ、この技術はとても役立つのです。足跡は環境条件によって消えたり現れたりするので、いつ見られるか分かりません。雨が降って地面が湿っていたので、ナマケモノの足跡が浮かび上がっていたのです。そして一夜にして風向きが変わり、石膏の薄板が吹き飛ばされ、何も見えなくなってしまったのです。それで終わりだったのです」
この足跡群は、非常に重要な意味を持っています。人間は捕食動物から身を守るために集団で行動していたと想像することが多いですが、これは、少なくとも一人、あるいは二人の人間が、おそらく開けた地形の中を一人で歩いていたことを示す証拠です。マンモスやオオナマケモノといった大型動物もこの地域によく生息していたことが分かっています。では、これは更新世の当時の生活について、どのようなことを物語っているのでしょうか？
https://gizmodo.com/a-15-000-year-old-trap-for-catching-woolly-mammoths-has-1839718966
「この研究、そして生痕学全般から、生痕学とは生きた動物の行動の記録であるということを皆さんに感じ取ってほしいと思います」と、古生物学者のリサ・バックリー氏はギズモードへのメールで述べています。「あの動物は日々の生活を営んでいました。たとえ、あの足跡を残した動物の化石が見つかることはないかもしれませんが、足跡を見るだけで、その動物がどのように動いていたのか、どれくらいの大きさで、どれくらいの速さで動いていたのか、そして何と関連していたのかが分かります。一匹の動物が残せる骨格はたった一つだけですが、生涯で無数の足跡を残す可能性を秘めています。」
バックリー氏は電子メールで次のように書いている。
ここで、足跡跡の保護が重要になります。GPR（地中レーダー）は、足跡跡の地下範囲を教えてくれます。これは、古生物学への影響評価や保全管理の意思決定において極めて重要です。足跡跡が保護されていなければ、たとえ現時点で地表から見えなくても、研究対象となる足跡は存在しなくなります。GPRのような技術は解像度と感度がますます向上しますが、研究対象となるには足跡がそこに存在していなければなりません。足跡跡の保全評価においてGPRの利用が増え、より多くの地下足跡跡に保護と保全の取り組みを広げられることを願っています。将来の研究のために足跡面を保護する努力がなされなければ、生痕学の研究に使える唯一の技術はタイムマシンになってしまいます。
これらの線路とモニュメント自体のさらなる保護に向けた取り組みが進行中です。現在、ホワイトサンズ国定公園を国立公園に指定するための法案（S. 1582）が審議中です。
「しばらくそこで作業をしている私たち全員が、（更新世当時の生活が）どのようなものだったのか、ゆっくりと想像を膨らませています。様々な可能性が広がっています」とアーバン氏は語った。「そして、様々なシナリオを記録した足跡が何万もあるんです！ 私たちはまだ、その表面をかすめたに過ぎないんです。」
Jeanne Timmons (@mostlymammoths) はニューハンプシャー州を拠点とするフリーランス ライターであり、mostlymammoths.wordpress.com で古生物学と考古学に関するブログを執筆しています。
