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第6章 精彩纷呈的古生物世界(3)

一般情况下,笔石动物的化石是压扁了的炭质薄膜,看上去很像铅笔在岩石层面上书写的痕迹,所以才被科学家称做“笔石”。

14.美丽的海百合

一看到“海百合”这三个字,就知道这类动物生活在海洋里。

现如今,海百合仍然分布在各大洋,生活范围从潮间带到深海都有;幼体或终生固着生活。其身体分为三部分:腕、盘(萼)和柄。口与面均朝上,在其反口面有柄,身体下面长着五角形分节的长柄,常常在深海底竖立,柄的长度可达60厘米之多,营固着生活(如海百合);或无柄而具多数卷枝,营自泳和暂时性附着生活(如海羊齿);大多产于浅海,也能暂时附着在岩石或海藻上。它们喜欢生活在清澈的海水中,而且大多数情况下是在生物礁之间进行繁殖。个体生长发育所需的能量供给是通过冠部的腕和萼等器官进行新陈代谢的。

当海百合死亡后,保存下来的钙质茎、萼很容易成为化石。受到海水扰动的影响,这些茎和萼的保存方式大多是散乱的,没有百合花那样美观的姿态。然而,如果它们刚好生活在极为平静的海底,死亡后,它们的美丽姿态就会完好地保存下来,成为化石。由于这样的条件较为苛刻,所以这样的化石是相当珍贵的,因为它不仅可以为地质历史时期的古环境研究提供重要的证据,而且是化石收藏家不可多得的珍品,甚至可以当做摆放的工艺品。

海百合化石在海百合类繁盛时期形成的海相沉积岩中较为丰富,甚至可以把它当成建造石灰岩的主要成分。然而我们所看到的大多是一些分散的茎环。海百合化石的主要成分有两种:单晶与方解石,一般是白色的,不过也可能混入三价铁离子,呈现鲜艳的红色,在青灰色围岩的衬托下显得十分美丽。一般情况下,含有非常丰富的海百合化石的灰岩被地质学家称为海百合茎灰岩。有些居民一旦开采出这些岩石,就会把它们磨制成各种各样的工艺品,并且称它们为“百合玉”,深受人们的青睐。

海百合终其一生都生活在海底,不能行走。这样一来,它们常常会受到鱼群的袭击,有的被咬断茎杆,有的被吃掉花儿,结局实在悲惨。大海是一个弱肉强食、竞争险恶的地方,曾经有一批被咬断茎秆,只留下花儿的海百合,它们并没有死,存活了下来。对于海百合来说,它们毕竟不是植物,茎杆并不是它们生活中所必不可少的一部分。这种海百合,并没有长柄,五彩缤纷,悠悠荡荡,四处漂流,它们有一个美丽的名字——“海中仙女”。此外,生物学家还给它们另起了一个美名——“羽星”。这种海百合的体内含有很多毒素,这是许多鱼儿所惧怕的,因此不敢轻易碰它,但是仍然有一些不怕毒素的鱼,对它们毫不留情。于是,它们为了更好地生存,只好大白天钻进石缝里躲起来;到了夜晚的时候,才偷偷摸摸地成群出洞,翩翩起舞。它们捕食的方法,仍是老样子——先将腕枝迎向水流,然后平展开来,如同一张蜘蛛的捕虫网,待在那里专门等食物送上门来。

羽星的身体不仅可以自由行动,而且可以随着环境的改变转换颜色,这样一来,它们就可以更好地生存下来,于是它们就成了海百合家族中的旺族,现存480多种。它们的家就是珊瑚礁,因为在那里不仅海水温暖,而且生物种类繁多,易于求食。然而那种长柄的海百合,却没有那么强的适应能力,不能很好地保护自己,数量也就随之减少,现存只有70多种。说不定几百年后,它们也会被鱼儿吃得精光,在大海里永远见不到它们!

海百合是棘皮动物中最古老的种类,全世界现有620多种海百合。常分为有柄海百合和无柄海百合两大类。有柄海百合以长长的柄固定在深海底,那里没有风浪,不需要坚固的固着物。柄上有一个花托,包含了它所有的内部器官。

海百合的口和肛门是朝上开的,这和其他棘皮动物有所不同。它那细细的腕从花托中伸出,腕由枝节构成,且能活动,侧面还有更小的枝节,羽毛腕像风车一样迎着水流,捕食海水中的小动物。无柄海百合没有长长的柄,而是长有几条小根或腕,口和消化管也位于花托状结构的中央,既可以浮动又可以固定在海底。浮动时腕收紧,停下来时就用腕固定在海藻或者海底的礁石上。腕的数量因海百合的种类不同而不同,最少的只有2条,最多的可达到200条。每条腕的两侧都生有小分枝,状如羽毛,并且每条腕都有体条带沟,有分枝通到两侧的小枝上,沟的两侧是触手状管足,并有黏液分泌。海百合是典型的滤食者,捕食时将腕高高举起,浮游生物或其他悬浮有机物质被管足捕捉后送入步带沟,然后被包上黏液送入口中。在古代,海百合的种类很多,有5000多种化石,所以在地质学上有重要意义,有的石灰岩地层全部由海百合化石构成。

目前,在贵州石文化艺术宫展出一块长达4.8米、宽1.9米、总面积9.36平方米的世界上最大的海百合化石,参观者无不为之惊叹。

据有关专家介绍,这块海百合化石发掘于上三叠世瓦窑组中,属棘皮动物。化石上伴有关岭创孔海百合21朵,许氏创孔海百合15朵,其中最大的单株冠部直径可达40厘米以上。经过有关专家考证,发现于贵州境内的这块海百合化石,到现在已经有2.3亿年的历史,是迄今为止世界上最大的一块海百合化石。

15.奇特的神螺

神螺,是以骑着飞马珀伽索斯的希腊神话英雄的名字命名的,是一种奇特的蜗牛化石。大约生活在5.1亿年前至2.43亿年前,这种奇特的动物恰好绝灭于恐龙时代之前,其化石在世界各地均有分布。

神螺是一种古无脊椎动物,腹足纲,古腹足目,神螺科的一属,体长大约为7.5厘米,壳体平旋,螺壳如球形一般,左右对称,末螺环几乎完全包住内面所有的螺环;裂带发育,位于背脊上,在壳的表面分布着生长线,壳口侧唇略扩大,内唇盖薄壳质,外唇有深窄的裂口。其化石在我国晚古生代地层中最为常见。

16.海洋无脊椎动物

奥陶纪时期大约开始于5亿年前,结束于4.4亿年前。当时气候温暖,全世界几乎都被浅海海水所淹没。于是,海生无脊椎动物空前繁荣,除寒武纪开始繁盛的类群以外,其他一些类群也得到了进一步地发展,其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

17.脊椎动物

志留纪时期是脊椎动物的爆发期,于4.4亿年前开始,4.05亿年前结束。在这一时期出现了最重要的生物演化事件——植物登陆成功和有颌类的出现。剧烈的造山运动使地球表面出现了较大的变化,海洋面积缩小,大陆面积扩大。低等维管束植物作为陆生高等植物的先驱,开始出现并逐渐占领陆地。其中,裸蕨类和石松类是目前已知最早的陆生植物。随后,在奥陶纪出现了脊椎动物,无颌鱼类得到进一步发展并大量繁殖。志留纪中期,出现了更先进的有颌鱼类,为以后鱼类等高等脊椎动物的大发展奠定了基础。

志留纪时期,海洋无脊椎动物发生了重要的更新,繁盛一时的三叶虫逐渐衰退,板足鲎类开始兴起,并且成为当时海洋节肢动物中个体最大的种类。随着陆生植物的发展,在志留纪晚期又出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物。

脊椎动物在动物界属于最高等的类群,它们的特点是:体内有一条由一串脊椎骨连接而成的脊柱,换言之,也就是我们通常所说的脊梁骨,它起着支撑身体的作用。在脊柱前方有发达的头骨,它与脊柱一起,连同从脊椎骨两侧伸出的肋骨,以及在鱼形脊椎动物中具有的与脊椎骨相连的奇鳍,构成了脊椎动物的中轴骨骼。

脊椎动物包括鱼类、两栖类动物、爬行类动物、鸟类以及哺乳类动物。

脊椎动物的出现,是生物演化史上最重要的事件之一。

18.无颌鱼

无颌类最早出现在距今五亿年前的奥陶纪,是迄今已知最古老的原始脊椎动物。这类鱼形动物和真正的鱼类不同,它们没有上下颌骨,口不能有效地张合,只能靠吮吸甚至仅靠水的自然流动将食物送进嘴里食用,因此被称做无颌类。此外,它们没有真正的偶鳍,中轴骨骼由软骨而不是真骨构成。

典型的无颌类海洋动物在头部及身体前部覆盖有彼此相连的骨板或鳞甲,如同古代武士的铠甲一样保护着身体,因此它们也被称为“甲胄鱼类”。

19.棘鱼类

棘鱼类是最原始的硬骨鱼类,也是已知最早的有颌类脊椎动物,是从无颌类向有颌类进化的最早的尝试者,它的内骨骼已经开始骨化,具有原始的颌,一个扩大的上颌骨与发育比较完整的下颌相咬合,下颌有牙,但上颌无牙。

生活在志留纪晚期和泥盆纪早期的栅鱼,可以称得上是早期棘鱼类的代表。它们身体长有几十厘米,由前向后逐渐缩小,尾巴向上翘起,形成歪尾;在其背部有两个三角形的大背鳍,每一个背鳍由皮质的膜构成,鳍的前缘受到一个强大的骨质棘的支撑;身体下部与后背鳍相对称的位置有一个大小相等、形状相似的臀鳍;臀鳍之前有一个腹鳍;头骨之后有一对胸鳍;胸鳍与腹鳍之间,沿着腹部两侧还有5对较小的鳍。这些较小的“额外的”鳍各有一根棘刺支撑于前缘,这也是棘鱼类的特征。

古生代中期和晚期的棘鱼类生活在河流、湖泊和沼泽之中,在早泥盆纪发展到其进化的顶峰,此后它们便开始衰退,直到古生代末期就灭绝了。

20.盾头鱼

盾头鱼是一种很小的淡水鱼,属于无颌鱼类。头部长有骨质,身体的其他部位长着相互交叠的鳞片;眼位于顶部,接近中线,然而嘴位于下部;多边形骨板的中间背部区和两边侧区是感觉区。淡水塘或溪流是盾头鱼的生活区域,在欧洲泥盆纪早期的地层中发现了盾头鱼的化石。

21.恐鱼

恐鱼是盾皮鱼纲、节颈鱼目的最为典型的一个代表。体长12米多,当它张开嘴的时候,宽1米多,与现在的鲨鱼比起来,还要大、还要凶猛。从其化石来看,其上下颌可以活动自如,颌骨非常强壮,牙齿尖锐锋利。这样一来,就可以捕捉到更多的猎物,只要被它捉到,就没有生还的机会,因此也有海洋中的“巨无霸”的称谓,在我国四川江油,曾经发现1米多长的一种恐鱼化石。

22.裂口鲨

裂口鲨生活在石炭纪,是一种软骨鱼类。不过,与其他的软骨鱼类相比,裂口鲨的体型较小,其外形非常接近于现代海洋里的鲨鱼,现代的鲨鱼就是由裂口鲨演变而来的。

然而有一个奇特之处,现代鲨鱼的口一般都是横裂缝状的,而裂口鲨的口却是直裂缝的。裂口鲨的上颌骨由两个关节连接在颅骨上,一个是眶后关节,紧挨着眼眶后面;另一个则位于头骨后侧,在这里颅骨与舌颌骨背部的连接杆相连。上颌与颅骨的连接方式叫做双连接,是相当原始的一种连接方式。此外,裂口鲨的牙齿中间有一个高齿尖,其两旁各长着一个低齿尖,这与许多古老的软骨鱼类的牙齿结构是一样的。

从裂口鲨的结构来看,有许多地方都很接近软骨鱼类中的原始模式,因此,可以认为它接近于软骨鱼类进化系统主干线的基点。

由此看来,以后的鲨类可能就是从这里开始,然后朝着各自的进化方向演变而来的。

在美国伊利湖南岸晚泥盆世的格利夫兰黑色页岩中,最早发现了裂口鲨的最完好的化石。在我国云南沾益石炭纪地层中,也曾发现过裂口鲨的牙齿化石。

23.昆虫

昆虫是动物界中最大的一个纲,包括我们所熟悉的蜻蜓、蜜蜂、蝉和蝗虫等。目前已经发现、定名的昆虫约有一百万种。昆虫不仅种类多,而且同一种昆虫的个体数量也很多,有的个体数量大得惊人。

昆虫像其他节肢动物一样,体分节,附肢有主节,具有外骨骼。

鉴别特征为:头部有口,无步行肢,生殖孔接近肛门,在发育中通常有变态现象。

昆虫通常是中小型到极微小的无脊椎生物,是节肢动物的最主要的成员之一。昆虫最大的特征就是身体可分为三个不同的区段:头、胸和腹。它们有六条相连接的脚,而且通常有两对翅膀贴附于胸部。它们在希留利亚纪时期得到进化,在石炭纪时期出现了有七十公分翅距的大型蜻蜓。

昆虫是无脊椎动物中唯一有翅的类群,飞行使它们在觅食、求偶、避敌和扩大分布范围等方面比其他陆地生物都要技高一筹。昆虫具有很强的繁殖能力,可适应各种生活环境,在由卵发育到成虫的过程中,昆虫的个体发育要经过不同的变态阶段,由能摄食、不断生长的幼虫,经过不食不动、被囊壳包裹的蛹,再发育为成虫。因此,昆虫的幼虫和成虫形态差异很大,并可以适应不同的生活环境。

最早的昆虫化石发现于志留纪。

昆虫的分布几乎遍及整个地球,其分布之广,没有其他纲的动物可以与之相比。从赤道到两极,从海洋、河流到沙漠,高至世界的屋脊——珠穆朗玛峰,低至几米深的土壤,都有昆虫的存在。如此广泛的分布,说明昆虫有惊人的适应能力,这也是昆虫种类繁多的生态基础。

此外,昆虫不仅是最早的陆生动物,而且还具有很强的创造力。

最早出现的昆虫现在已经绝灭了,然而昆虫是古往今来生存在地球上的最成功的一种动物。通常情况下,生物最为繁盛的地方就是热带雨林,在这里,昆虫占有绝对优势,是动植物总重量的1/3。

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