化石には、地層ができた時代を決める手がかりになる示準化石と、地層ができた当時の環境を推定する手がかりになる示相化石がある。次のア〜オの化石のうち、示準化石としてふつう用いられるものを、すべて選べ。
- ア 造礁サンゴ
- イ 三葉虫
- ウ アサリ
- エ フズリナ（紡錘虫）
- オ シジミ
示準化石と示相化石
示準化石と示相化石の条件（生存期間・分布の広さ・生息環境の限定）を説明でき、代表的な化石（三葉虫・フズリナ・アンモナイト・貨幣石・サンゴ・アサリなど）がどちらに当たり、何を示すかを判定できる
前提
- 地層と堆積岩・化石 （中学理科 地学分野の用語と知識）
説明
地層から見つかる化石は、その地層が「いつ」できたか、「どんな場所で」できたかを教えてくれます。時代を知る手がかりになる化石を示準化石、当時の環境を知る手がかりになる化石を示相化石といいます。この技能では、それぞれの化石に求められる条件を理解し、三葉虫・フズリナ・アンモナイト・貨幣石・サンゴ・アサリなどの代表的な化石がどちらに当たり、何を示すのかを判断できるようにします。離れた場所の地層の時代を比べたり、地層ができた当時の海や陸のようすを推定したりするときに使います。
なぜそうしてよいのか
生物は、ある時代に現れて広がり、やがて絶滅したり、姿を変えたりします。生存していた期間が短い生物の化石なら、その化石を含む地層は「その短い期間のどこか」にできたと絞り込めます。さらに、その生物が広い範囲に分布し、個体数も多ければ、遠く離れた地域の地層からも見つかるので、地域どうしの地層の時代を比べる共通のものさしとして使えます。これが示準化石の条件「生存期間が短い・分布が広い・個体数が多い」の理由です。逆に、長い時代を通じて生き続けた生物の化石では、時代を絞り込めません。
一方、生物の中には、暖かく浅いきれいな海だけ、河口付近の汽水域だけ、のように、限られた環境でしか生きられないものがいます。現在も生きている近縁の生物の生活のようすから、その生物が住める環境がわかっていれば、化石が見つかった地層も当時その環境であったと推定できます。これが示相化石の条件「生息できる環境が限られている（そしてその環境が現在の近縁の生物からわかる）」の理由です。示相化石は生存期間が長くてもかまいません。時代ではなく環境を知るために使うからです。
なお、示相化石から環境を推定するには、その生物が生きていた場所でそのまま化石になったこと（死後に遠くへ運ばれていないこと）が前提になります。
手順
問われているのが「地層ができた時代」か「地層ができた当時の環境」かを確認する。時代なら示準化石、環境なら示相化石を使う
示準化石かどうかは、「生存期間が短い」「分布が広い」「個体数が多い」の条件を満たすかで判断する。代表例：三葉虫・フズリナ（古生代）、アンモナイト（中生代）、貨幣石（新生代）
示相化石かどうかは、「生息できる環境が限られている」「その環境が現在の近縁の生物からわかる」の条件を満たすかで判断する。代表例：造礁サンゴ（暖かくて浅い、きれいな海）、アサリ・ハマグリ（浅い海や内湾の砂底）、シジミ（河口付近などの汽水域）
化石の名前から、示す時代（示準化石）または示す環境（示相化石）を答える
例題
次のア〜エの化石のうち、地層ができた当時の環境を推定するための示相化石として最も適当なものを、1 つ選べ。
ア 三葉虫
イ フズリナ
ウ 造礁サンゴ
エ 貨幣石
例題の解答
手順 1：問われているのは「当時の環境」なので、示相化石を選ぶ。
手順 2：ア〜エを示準化石の条件で確認する。三葉虫とフズリナは古生代、貨幣石は新生代に限って栄えた生物で、生存期間が比較的短く分布が広いので、どれも時代を示す示準化石である。
手順 3：造礁サンゴは、暖かくて浅い、きれいな海でしか生きられない。生息できる環境が限られていて、その環境は現在のサンゴのようすからわかるので、示相化石の条件を満たす。
手順 4：造礁サンゴの化石を含む地層は、当時、暖かくて浅い、きれいな海で堆積したと推定できる。よって答えはウである。
答え: ウ
よくある誤り
よく見つかる化石なら何でも示準化石になると考えてしまう誤り。正しくは、数が多く分布が広くても、生存期間が長い生物の化石では時代を絞り込めないので、示準化石には向かない。「生存期間が短い」ことが欠かせない。
示相化石にも生存期間の短さが必要だと考えてしまう誤り。正しくは、示相化石に必要なのは生息できる環境が限られていることで、生存期間が長くてもよい。例えばサンゴのなかまは長い時代にわたって生きているが、環境を示す化石として使える。
造礁サンゴやアサリの化石から地層の時代を決めようとしてしまう誤り。正しくは、これらは環境（サンゴなら暖かくて浅い、きれいな海、アサリなら浅い海や内湾）を示す示相化石であり、時代を知るには三葉虫・フズリナ（古生代）、アンモナイト（中生代）、貨幣石（新生代）のような示準化石を使う。
示準化石が示す時代を取り違える誤り（例：アンモナイトを古生代、三葉虫を中生代の示準化石とする）。正しくは、三葉虫とフズリナは古生代、アンモナイトは中生代、貨幣石は新生代の示準化石である。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
入口の問題
この技能を使う問題
次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、下のア〜エのうちから 1 つ選べ。
地球の歴史では、生物の大量絶滅が何度も起こっている。古生代の末には、海洋生物の種の 90 % 以上が絶滅したと考えられており、古生代に繁栄した（ a ）はこのときに絶滅した。また、中生代の末には、アンモナイトや恐竜などが絶滅した。中生代と新生代の境界の地層からは、イリジウムを高い濃度で含む層が世界各地で見つかっており、中生代末の大量絶滅の原因は（ b ）であったと考えられている。
a b ア 三葉虫 全球凍結 イ 貨幣石（ヌンムリテス） 巨大隕石の衝突 ウ 三葉虫 巨大隕石の衝突 エ 貨幣石（ヌンムリテス） 全球凍結 - ア a：三葉虫 b：全球凍結
- イ a：貨幣石（ヌンムリテス） b：巨大隕石の衝突
- ウ a：三葉虫 b：巨大隕石の衝突
- エ a：貨幣石（ヌンムリテス） b：全球凍結
地質時代の境界で起こった大量絶滅と、その前後の生物の変遷について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちからすべて選べ。
- ア 古生代末（ペルム紀末）には、生物の歴史上最大規模の大量絶滅が起こり、三葉虫やフズリナ（紡錘虫）が絶滅した。
- イ 哺乳類は新生代のはじめに初めて出現し、恐竜の絶滅後に多様化した。
- ウ 中生代末（白亜紀末）の大量絶滅では、恐竜（鳥類を除く）やアンモナイトが絶滅した。
- エ 貨幣石（ヌンムリテス）は大型の有孔虫で、古生代の示準化石として用いられる。
- オ 白亜紀と古第三紀の境界の地層には、イリジウムを多く含む粘土層が見られ、巨大な隕石の衝突が大量絶滅の原因と考えられている。
この技能の次に学べること
- 地質時代の区分 （高校地学 地層と地球の歴史（知識））