BENT H． BREITHAUPT
はじめに
時間、過去の生命、および化石の概念は、しばしば子供にとって理解するのが難しく、また多くの国立公園やモニュメントが重要な古生物学的資源を持っているので、Fossil Butte National Monumentは2年生と3年生の生徒にこれらの原則を示す教師を助けるために、化石教育カリキュラムガイドを作成しました。 以下の活動は、そのガイドを修正したものである（Leite, M. B. and Breithaupt, B. H., 1994, Teaching Paleontology in the National Parks and Monuments: A curriculum guide for teachers of the second and third grade levels: National Park Service, Fossil Butte National Monument, Kemmerer, WY 103 p.). 国立公園局から配布されたこのカリキュラムガイドの詳細については、Marsha Fagnant, Fossil Butte National Monument, P.O. Box 592, Kemmerer, WY 83101までお問い合わせください。
概要
生物はどのようにして化石になるのでしょうか？ この演習では、過去の生命の証拠が保存される神秘的なプロセスについて探究します。 この演習では、過去の生物がどのようにして化石になるのか、その不思議なプロセスを探ります。 この演習では、化石が古代の生物の遺骸や痕跡であるという概念を紹介します。 また、化石がいかに稀な出来事であるかを考えるようになる。 これらの演習を完了した後、生徒は次のことができるようになります。過去の生命に関する知識における化石の重要性を評価する、化石化に必要な条件を特定する、化石形成の可能なシナリオを構築する、生物がどのように環境に適応しているかを理解する、現代および古代のコミュニティと環境の関係（生態学と古生態学など）を理解する、
活動 I: 化石化
メッセージ 動物のすべての部位が化石になるわけではありません。 古代の動物や植物がどのようなものであったかは、解剖学の多くの部分が化石にならないため、詳細を知ることができないかもしれません。 馬とステゴサウルスの骨格の図面。 (図1、2)
ディスカッション。 化石になることは稀なことである。 ある個体が化石として保存される確率は非常に低い。 しかし、ある生物は、その骨格の構成や住んでいた場所によって、他の生物よりもチャンスがあるのです。 このことは、生物の様々な部位にも当てはまる。 例えば、植物や脊椎動物（骨のある動物）は、死後に分離できるさまざまな部分から構成されています。 そのため、海流にのってさまざまな場所に運ばれ、別々に保存されることがあるのです。 例えば、足の指の骨の化石がある場所で見つかり、別の場所で肋骨の化石が見つかるかもしれません。 1960年>
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化石化する過程で多くの情報が失われる。 例えば、脊椎動物（私たちのような）を考えてみてください。 私たちが自分の生物学について重要視していることの多くは、皮膚、毛、内臓などの軟部組織にある。 これらの特徴は、ほとんどの場合、骨と歯しか保存されていないため（例外的に軟部組織が保存されている場合もある）、通常、化石の状態では不明であろう。 骨と歯が一緒に保存されているとは限らない。 この演習は、化石記録から得られる情報の質について、子どもたちに考えてもらうためのものです。
手順：
1）生きている動物について事実を列挙する。 ここでは馬の骨格が使われているが、他にもいろいろな可能性がある（牛、犬、猫、羊など）。 馬は大きい、走るのが速い、草を食べる、歯が削れる、たてがみと尾が長い、鳴く、頭が良い、他の馬と社交的、良いペットになる、などが考えられる。 図1を参照し、化石の重要な一般化として、ほとんどの場合、硬い部分（骨や歯）だけが化石として保存されることを指摘する。 もし馬が絶滅して、馬の骨と歯の化石しかなかったら、馬について何がわかるか、クラス全員に聞いてみ てください。 私たちは、馬が大きな動物であることを知り、その体重をある程度推測することができるだろう。 歯が磨り減っていることから、草のような丈夫な植物を食べていたと推測される。 蹄は保存されていないが、足の骨の形から蹄があることがわかる。 また、骨格が残っていれば、走るのが速いということもわかる。 しかし、毛や皮膚の詳細はわからない。 社会行動や発声についても、すべて推測にならざるを得ないでしょう。
3) 化石化した動物について、私たちは何を知っていますか？ ステゴサウルスの化石の図（図2）を配り、わかっていることに照らし合わせて解釈してください。 生きている動物について議論する際に作成したリストを利用する。 古生物学者が知っていることは、硬い解剖学的構造、この場合は骨と歯を研究することから得られる。 それ以外のことは推測ですが、ほとんどの場合、健全な生物学的原則に基づいて推測することが可能です
4）想像力を働かせましょう。 この演習のまとめとして、クラスメートにステゴサウルスの図に筋肉と皮膚を描かせる。 皮膚の印象はいくつか発見されているが、化石の骨は役に立たないので、皮膚の色や質感は芸術家の選択によるところが大きいことを忘れないように。
活動 I / 変化 I: 特殊化
馬もステゴサウルスも、互いに共通しない骨を持っていることがある。 それは、それぞれが何らかの形で特殊化しているからである。 馬は速く走ることに適応しているので、足も走ることに特化したものになった。 ステゴサウルスに比べるとシンプルで、両足にあるのは足の指の骨1本だけである。 また、馬の歯は非常に特殊な歯ぎしりをしているが、ステゴサウルスの歯は単純な切り裂き構造である。 一方、ステゴサウルスは、巨大な装甲板や尾のトゲなど、非常に目を見張るような特殊性を持っている。 ステゴサウルスは走るのが速くなかったので、防御のための特殊化もあります。 その他に、馬との違いはありますか？ 7108＞＜5742＞活動Ⅰ／バリエーションⅡ：想像上の生き物＜1960＞特別な生き方に適応した作り物の絵を描きましょう。 例：木の上の葉っぱを食べる速く飛ぶ動物、他の動物に捕まらないほど速く穴を掘る穴掘り動物など。 この動物がどのように特別なのか、また、どのようにしてそのようなことを成し遂げるのか、説明しなさい。 古生物学者はこのような生活様式を化石の記録から知ることができるだろうか？ トップに戻る
ACTIVITY II: THE FOSSILIZATION GAME
メッセージ 化石になるのは簡単ではありません。 多くの植物や動物は化石として保存される機会がありません。 化石カード（図3）
Discussion: 化石化ゲームは、子どもたちが化石化のプロセスを理解するのに役立つファンタジーとロールプレイの練習です
手順：
1）環境を選択する。 このゲームは、クラスまたは小グループで、湖、池、小川、森の中の川、海底など、堆積物がある環境を選ぶことから始まります。 生徒たちは想像力を働かせて、この環境を好きなだけ詳しく説明することができる
2) 役割を選ぶ。 参加者が自分で選んだ役割は、選んだ環境に生息する可能性のある動物や植物である。 例えば、水辺の設定では、カタツムリ、アサリ、魚、サンショウウオ、カメ、ワニなどの水生動物だけでなく、馬、鹿、猿、ウサギ、水を飲みに来た鳥なども役になりうる。
3）遊びを始める。 遊びが始まると、子どもたちはそれぞれの役を演じ、順番に声を出したり身振りをしたりする。 例えば、魚役の子どもは、魚のように体をくねらせ、口でゴクゴク飲む動作をする。 プレーリードッグ役の子どもは、巣穴を掘るふりをして、高い声で吠えるかもしれません。 また、自然環境と同じように、互いに影響し合うこともできます。 例えば、肉食動物が草食動物を追いかけたりする。
4）「フリーズ」して、登場人物の運命を決める。 先生が決めた時間になると、行動が「凍結」し、化石になる可能性のある時間が始まります。 生徒たちは、自分の運命を占うカードを引きます。 カードは以下のようなものが考えられる。 -ワニに飲み込まれる。土砂崩れで埋まり、化石として保存される。
この活動で使用するカードのページは、何枚かコピーしておくとよい。 化石化」カードと「破壊」カードの比率を小さくして、現実世界で化石になる確率が低いことを模倣する。
5）この練習の意味を話し合う。 クラス全員がカードを引いたら、議論を始めることができる。 各生徒に、生物としての自分の役割と、この生物は死んだ後どうなったかについて話し合わせる。 これらの生物のリストを黒板に作成する。 どの動物が化石になりましたか？ どれが破壊されましたか？ 将来の古生物学者が知っているのは、化石になった動物や植物だけであることを忘れないようにしましょう。 化石のリストと生きている動物の全リストを比較するとき、化石記録の偏りという重要な問題に気が付くでしょう。 化石のリストは生きている社会をよく表しているか？
6）時間があれば、同じ動物や植物でもう一度ゲームをしてください。 結果はどのように似ているか、または異なっているか？上に戻る
活動III：適応
メッセージ。 生物は特定の環境に適応しています。
教材 画材
ディスカッション。 手順：
1) 生徒にそれぞれ植物または動物（現代または古代）の視点から紙芝居を作らせます。
2) 生徒にその環境を絵で説明させます。 どのような環境ですか？ どんな環境か、どんな植物や動物が一緒に住んでいるか。 この環境で生き残るための特別な適応は何ですか？ あなたは何を食べるのが好きですか？ 肉食ですか、草食ですか、雑食ですか？
3) 生徒が自宅で自分の環境の動物や植物の絵を描き終えたら、「外国の」環境でもう一度紙芝居をするように指示する。 クラスメートと環境を入れ替えてもいいかもしれない。 これらの生物のほとんどは、控えめに言っても不幸であろう。
4) この練習に続いて、次のような質問をする：a) この異国の環境で生き残る可能性はどの程度ですか？ b) もし、この新しい環境で生きられなかったら、あなたはどうなりますか？ 子供たちに、自分が生き残る可能性について議論させる。 動物が新しい気候で生き残るための適応をすでに持っている可能性はどのくらいあるのだろうか？ その適応とはどのようなものでしょうか？
活動III / 変化I: 過去の地域社会
この活動のバリエーションは、生徒の想像力と地域社会や化石について知っていることを使って、過去の地域社会についての興味深い物語を書かせることである。 このバージョンでは、生徒は自分の好きな食べ物について書くので、動物に限定される。 物語は、以下の記述に基づいた「公式」でも、自由形式でもよい。
手順：
1) 古代の動物の役割を選択する。 これは生徒がよく知っている動物であれば何でもよい。
2) 自分の環境を説明する。 古生物学者が復元した古代の生態系や、パークレンジャーやガイドが解釈した古代の生態系について、ある程度の知識が必要である。 生徒たちに好きなだけ創造させてください。 生徒の中には、これまで議論されてこなかった環境の詳細を想像して含める人もいるかもしれない。 その理由を説明できるのであれば、それでもよい。
3）あなたの地域社会について説明しなさい。
4)食物連鎖について述べよ。 あなたの好きな食べ物を挙げてください。 あなたは肉食系ですか、それとも草食系ですか？ もしあなたが草食動物なら、どんな動物があなたを狩ろうとしますか？
5)食物連鎖を描いてください。 あなたの好きな食べ物が無くなったとします。 好きな食べ物が手に入らなかったら、何を食べますか？ あなたの食事に合う食べ物は何種類ありますか？ 食物連鎖の中の他の動物たちは、他にどんな食べ物を好んで食べますか？ その変化のために、あなたの食べ物が全部なくなったらどうしますか？ あなたは何ができますか？ 離れていきますか？ 食物連鎖の他のメンバーはどのように生き延びるでしょうか？ 食物連鎖や食物網はバラバラにならざるを得ないので、これは生態学的災害の一例です」 トップに戻る
活動 III / 変化 II：適応について話し合う
適応の最も良い例のいくつかは、気候への適応に見られます。 世界のさまざまな環境の写真を使って、極限環境について話し合うことから始める。 北極や南極の写真を見せながら、そのような気候で生活するために必要な適応について話し合う。 次に、サハラ砂漠などの砂漠、アマゾン川流域の熱帯雨林、北米の大平原、海岸、塩湿地、渓流、高山草原などについても話し合う。 これらの環境はそれぞれ、そこに住む生物にとってある種の困難をもたらしますが、ほとんどの環境には、極端な条件下でもよく生き延びる植物や動物が豊富に生息しています。
この活動は、生徒たちに自宅から古い雑誌（ナショナルジオグラフィックやその他の自然史の出版物が特に有用）を持って来させることで、より協力的な練習にすることができます。 クラスでその雑誌を見て、さまざまな環境を示す写真を探します。 気候や地形が極端に異なるものを集めてみましょう。
環境の変化も、議論すべき重要なトピックです。 世界の現在の環境を当然と考え、ずっとそうであったと思いがちなことがあります。 しかし、私たちはそれが真実でないことを知っています。 環境は過去にも変化してきたし、常に何らかの形で変化している最中なのだ。 しかし、環境の変化は人間には理解しにくいものです。なぜなら、変化はゆっくりと起こることが多く、直接観察することが難しいからです。 人間の活動によって起きている急激な変化でさえも、目に見えにくいのです。 化石の記録には、現在と同じように環境が変化した何百万年という時間が圧縮されて記録されている。 したがって、化石の記録における変化は、比較的容易に見ることができる。 環境変化に関して、気候の変化や急激な気候変動の結果などを取り上げることがあります。 授業で適応について話したときに取り上げた環境について、それぞれ考えてみよう。 その気候が突然（数年から数十年の間に）暖かくなったり涼しくなったりしたら、どうなるのでしょうか。 これに関連するのが、食料の供給です。 草食動物は、その環境の植生に依存している。 植物は気候にとても敏感です。 もし、草食動物の好物がなくなったらどうなるのでしょうか？ その草食動物に食料を依存している肉食動物はどうなるのでしょうか？ 議論は食物網全体に広がります。
人間活動と環境変化・絶滅の関係は、理解すべき重要なものです。 生物の多様性を維持することの重要性も同様です。 クラスでは、この危機に対する自分たちの関わりは何か、何ができるかを話し合うかもしれません。 上に戻る
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