寒武紀(jì)——5.7億前至5.1億年前,寒武紀(jì)生命大爆發(fā)被稱為古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)上的一大懸案。大約6億年前,在地質(zhì)學(xué)上稱做寒武紀(jì)的開始,絕大多數(shù)無脊椎動物門在幾百萬年的很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了。這種幾乎是“同時(shí)”地、“突然”地出現(xiàn)在寒武紀(jì)地層中門類眾多的無脊椎動物化石(節(jié)肢動物、軟體動物、腕足動物和環(huán)節(jié)動物等),而在寒武紀(jì)之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現(xiàn)象,被古生物學(xué)家稱作“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”,簡稱“寒武爆發(fā)”。 三葉蟲 三葉蟲——最有代表性的遠(yuǎn)古動物,距今5.6億年前的寒武紀(jì)就出現(xiàn),5億~4.3億年前發(fā)展到高峰,至2.4億年前的二迭紀(jì)完全滅絕,前后在地球上生存了3.2億多年,可見這是一類生命力極強(qiáng)的生物。在漫長的時(shí)間長河中,它們演化出繁多的種類,有的長達(dá)70厘米,有的只有2毫米。背殼縱分為三部分,因此名為三葉蟲。 歐巴賓海蝎 歐巴賓海蝎——?dú)W巴賓海蝎是寒武紀(jì)的遠(yuǎn)古動物。生活于大約5.3億年前的海洋之中,大概位于現(xiàn)在加拿大所處的位置。它們長有5只帶丙的眼??茖W(xué)家們推測,歐巴賓海蝎有能是蝦的遠(yuǎn)親。它們看起來很像是科幻電影中的怪異動物,具有環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu),并具未礦化的外骨骼,身體總長度為40至70毫米。它們利用14對像槳一樣的腮來游泳。最奇怪之處還在于它們的頭部。歐巴賓海蝎頭上頂著5只帶柄的眼睛,并伸出象鼻狀的嘴巴,在這些眼睛的前端還有一個(gè)柔軟的長嘴,而且在嘴的頂端還長有一個(gè)爪子。 烏海蛭(Odontogriphus) 烏海蛭(Odontogriphus)是來自加拿大寒武紀(jì)中期Burgess頁巖的奇異化石中的一個(gè)明星,看起來像是一個(gè)充氣床和一個(gè)咖啡研磨機(jī)之間的雜交體。它的另一魅力是其“有問題的”狀態(tài),因?yàn)樵蓟荒芘c任何已知?jiǎng)游镱惾簩?yīng)起來。現(xiàn)在,根據(jù)對189個(gè)新標(biāo)本所做的一項(xiàng)研究,研究人員發(fā)現(xiàn)該化石來自一種無殼軟體動物,以古代海床上的藻墊為食。這一重新解釋的關(guān)鍵是,研究人員識別出了軟體動物典型的一種早期形式的進(jìn)食器官,被稱為齒舌,它是一種像銼刀一樣的硬器官,用來將藻類從巖石上剝離。這個(gè)結(jié)果為了解最重要的一個(gè)動物類群之一的早期歷史打開了一扇新窗戶,并使科學(xué)家能夠?qū)εc寒武紀(jì)“爆炸”之前多細(xì)胞動物起源有關(guān)的其他幾種謎一樣的化石進(jìn)行一次重新評估。 撫仙湖蟲 撫仙湖蟲 ——撫仙湖蟲是澄江生物群中特有的化石,是寒武紀(jì)早期海洋生物。 屬于真節(jié)肢動物中比較原始的類型,成蟲體長10厘米,有31個(gè)體節(jié),外骨骼分為頭、胸、腹三部分,它的背、腹分節(jié)數(shù)目不一致,與泥盆紀(jì)直蝦類化石類似,而直蝦是現(xiàn)代昆蟲的祖先,這間接表明了撫仙湖蟲是昆蟲的遠(yuǎn)祖。撫仙湖蟲消化道充滿泥沙,這表明它是食泥的動物。 奇蝦 奇蝦——相信看過BBC與巨獸同行的朋友都認(rèn)識這個(gè)家伙!5.3億年前的海洋中,最兇猛的捕食者莫過于奇蝦了。它有一對帶柄的巨眼,一對分節(jié)的用于快速捕捉獵物的巨型前肢,美麗的大尾扇和一對長長的尾叉。它雖不善于行走,但能快速游泳。25厘米直徑的巨口可掠食當(dāng)時(shí)任何大型的生物,口中有環(huán)狀排列的外齒,對那些有礦化外甲保護(hù)的動物構(gòu)成了重大威脅。這是一種攻擊能力很強(qiáng)的食肉動物,它的個(gè)體最大可達(dá)2米以上,而當(dāng)時(shí)其他大多數(shù)動物平均只有幾毫米到幾厘米。奇蝦還有別名:恐蝦。原因在于,它真的很恐怖。奇蝦的頭部有一對大螯,眼睛有兵乓球那么大,最恐怖的是嘴巴,像個(gè)大碗,其中是像齒輪一樣分布的鋒利牙齒。奇蝦身體兩側(cè)長有裂片裝的翼,外形形似現(xiàn)代的蝦子,兩根觸角上布滿倒鉤,嘴部由甲殼構(gòu)成;過去,古生物學(xué)家普遍認(rèn)為,奇蝦這些構(gòu)造可以獵捕和大嚼三葉蟲,再合理不過了。奇蝦的食譜可能包括其他的食肉動物。它那么大的身體,那么大的嘴巴,還有那樣一對大的捕捉器官,可以捕食當(dāng)時(shí)最大的活物,絕對不會只吃處于食物鏈最低位置的生物,因它爪太粗,抓取微小食物反而不是那么容易。沒有人會認(rèn)為,在當(dāng)時(shí)的海洋中,奇蝦不是‘適者’。它可以稱得上是海洋中的‘巨無霸’,處在食物鏈的頂端,能夠輕而易舉地獵獲足夠的食物,卻沒有其他生物可以威脅它的生存。但是,就像在陸地上曾經(jīng)占統(tǒng)治地位的恐龍一樣,奇蝦也早已絕滅了。在4.4億多年前,奇蝦神秘地滅絕了。究竟它是因?yàn)槭裁从肋h(yuǎn)從地球上消失的?到今天仍然是一個(gè)謎!科學(xué)家們認(rèn)為是喪失物種優(yōu)勢被餓死。 Hurdia Hurdia——大約在5億4000年到5億年前,一種叫做Hurdia 的節(jié)肢動物及其近親在寒武紀(jì)的海洋中占據(jù)著統(tǒng)治的地位,它們的體型長得要比其它生物更大,可能還獵食了許多其它的生物。 通過分析了數(shù)百個(gè)寒武紀(jì)的化石(其中包括某些新近才從一個(gè)博物館中獲得的材料)之后,研究人員現(xiàn)在已經(jīng)拼接出了一幅較為清晰的Hurdia 的圖像以及它在其它奇蝦類系譜圖中的位置。該種動物的相對較大的體型及其多齒的口腔使得它們獲得了一個(gè)綽號:“寒武紀(jì)的霸王龍” ,Hurdia 是加拿大Burgess Shale化石帶中最常見的奇蝦類動物,但其在早期節(jié)肢動物進(jìn)化中的意義的許多方面仍然不為人知,因?yàn)槠湓S多部位的分類在橫跨至少8個(gè)屬中都是不正確的。 新的分析澄清了Hurdia 的身體特征以及它們與其它奇蝦類動物的異同點(diǎn)。 Hurdia 的引人注目的大頭甲可能是獨(dú)特的,它的腮部結(jié)構(gòu)為人們了解節(jié)肢動物的肢體和呼吸器官的起源。 仙掌滇蟲 仙掌滇蟲——5億多年前生活于海洋中的葉足動物。云南澄江化石庫中發(fā)現(xiàn)的叫做“仙掌滇蟲”(因其外形酷似云南具刺的仙人掌而得名)的葉足動物,它雖然沒有明確的頭,其軀干也沒有明顯分節(jié),然而其附肢的骨化分節(jié)卻與節(jié)肢動物幾無差異。無疑,這種能在遠(yuǎn)古海底行走的動物“仙人掌”,屬于首次發(fā)現(xiàn)的具有“節(jié)肢”的蟲子,從而有望揭開節(jié)肢動物的起源之謎。應(yīng)該代表著由古老葉足動物向節(jié)肢動物過渡的一種關(guān)鍵的珍稀缺失環(huán)節(jié)。直白地說,它就是一種學(xué)界期待已久的曾經(jīng)淹沒在遠(yuǎn)古歷史塵埃中節(jié)肢動物始祖。 班府蟲 班府蟲——令科學(xué)家們非常迷惑不解,尚不清楚它的現(xiàn)代近親物種是什么。 Herpetogaster Herpetogaster——或許與現(xiàn)生的海星和囊舌蟲有關(guān)。 ??隰~ ??隰~——同奇蝦一樣,出現(xiàn)在BBC紀(jì)錄片里。一種原始的擬似魚類生物,只有拇指般的大小,但卻是生命進(jìn)化史上的巨人,擁有堅(jiān)實(shí)的外殼,身體非常獨(dú)特,未來所有脊椎動物的祖先。??隰~身體結(jié)構(gòu)接近現(xiàn)存的七腮魚。頭部有六片到九片腮,有明顯的背鰭。??隰~有明顯的頭部及軀體。頭上有最少6個(gè)及可能9個(gè)鰓。它可能有脊索,但是標(biāo)本只保存了一小段。標(biāo)本失去了尾巴末端。背鰭指向頭部,現(xiàn)今的魚類中亦有少數(shù)是這樣的。??隰~亦有腹鰭。在腹部有13個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),估計(jì)是生殖腺、排泄器官或其他東西。其骨骼并沒有生物礦化的跡象。其化石在云南的澄江動物群(帽天山層)被發(fā)現(xiàn),溯源于寒武紀(jì),被認(rèn)為是至今發(fā)掘的最古老的魚類。??隰~確為已知最古老脊椎動物,它的發(fā)現(xiàn)對古生物學(xué)及動物源流的學(xué)說有極大的影響,因?yàn)樗鼘⒓棺瞪锍霈F(xiàn)的時(shí)期進(jìn)一步推至5.3億年前。 牙形刺 牙形刺——是一類已經(jīng)滅絕的牙形動物,其骨骼存在于寒武紀(jì)到三疊紀(jì)由海洋沉積物形成的地層即海相地層中。牙形刺形體很小,一般只有1毫米左右,最大也不過7毫米,形態(tài)多變,如角錐梳狀、耙狀、臺狀,顏色各異,廣泛分布于海相地層中,是一類重要的微體古生物,生存在寒武紀(jì)至三疊紀(jì), 在生物演化中也占有極重要的位置。最古老的牙形刺產(chǎn)生于寒武紀(jì)早期,它們大體上都是單錐型的。復(fù)合型的牙形刺開始出現(xiàn)于奧陶紀(jì),而到志留紀(jì)時(shí)則涌現(xiàn)出許多不同的牙形刺的種,有單錐型、棒條型和葉片型。牙形刺的數(shù)量最多而形狀變異最大的時(shí)期是在泥盆紀(jì),據(jù)研究,當(dāng)時(shí)掌片屬(Palmatolepis)的牙形刺曾達(dá)50多個(gè)種和亞種。其他高臺型的牙形刺也很普遍。到泥盆紀(jì)以后,牙形刺開始在數(shù)量上減少而形體變化亦隨之降低。到二疊紀(jì)之時(shí),生有牙形刺的動物幾近滅亡,不過它們在三疊紀(jì)時(shí)曾有跡象再次出現(xiàn)。到三疊紀(jì)末期,牙形刺動物即已全部滅絕。牙形刺不僅在生物地層中是主導(dǎo)化石,是主帥,而且在石油地質(zhì)研究中也是重要的尖兵。牙形刺的顏色是有機(jī)變質(zhì)的重要標(biāo)志。依據(jù)牙形刺的顏色可以判斷石油有機(jī)成熟度,圈定油氣遠(yuǎn)景區(qū),具有重大的實(shí)用價(jià)值。 怪誕蟲 怪誕蟲——與歐巴賓海蝎一樣,生活于大約5.3億年前的海洋之中,最早發(fā)現(xiàn)于加拿大,是寒武紀(jì)最著名的動物。怪誕蟲屬于葉足動物門,頭很大,軀干背側(cè)具有7對斜向上生長的強(qiáng)壯的長刺。 Orthozanclus Orthozanclus——是軟體動物的親戚。 皮卡蟲 皮卡蟲——皮卡蟲(學(xué)名Pikaia),又名皮凱亞蟲或皮克魚,皮開蟲。是寒武紀(jì)的一類已滅絕動物,其化石在加拿大不列顛哥倫比亞的柏吉斯頁巖發(fā)現(xiàn)。它是由查爾斯·沃爾科特(Charles Walcott)發(fā)現(xiàn)及于1911年描述。由于皮卡蟲化石上有明顯及規(guī)則的節(jié),沃爾科特將它分類在多毛綱中。它的樣子很像頭索綱,游泳時(shí)可能更像鰻魚。皮卡蟲平均只有5厘米長,它可以利用其身體及闊尾鰭來游出水面。皮卡蟲可能在游泳的同時(shí)過濾水中的物質(zhì)。它們身體扁平,外形好似鰻魚,其肌肉呈節(jié)狀,中軸索幾乎貫穿全身。它們的頭部很小,上面有兩條觸須,小觸須旁的開口后來可能就成為了魚類的腮。此外,它們還長有一個(gè)薄薄的背鰭,但沒有眼睛。皮卡蟲一度在海床上活動,通過扭動身體向前蜿蜒行進(jìn),但時(shí)常會遭到奇蝦的捕食。這種動物看起來可能不怎么有趣,但它卻很重要。它背上的一條微弱的痕跡使人聯(lián)想到它可能是包括人類在內(nèi)的所有脊椎動物的祖先。 Maotianoascus和Ctenorhabdotus Maotianoascus和Ctenorhabdotus——是現(xiàn)生水母的近親。 高足杯狀海生動物Dinomischus 高足杯狀海生動物Dinomischus——是一種極為稀少的底表固著生物,以食懸浮性營養(yǎng)粒為生。這種生物以其固著柄將其采食器官(萼部)舉起,以便提高采食器的高度。 奧陶紀(jì)——5億年前至4.4億年前,是地史上大陸地區(qū)遭受廣泛海侵的時(shí)代,是火山活動和地殼運(yùn)動比較劇烈的時(shí)代,也是氣候分異、冰川發(fā)育的時(shí)代。在奧陶紀(jì)后期,各大陸上不少地區(qū)發(fā)生重要的構(gòu)造變動、巖漿活動和熱變質(zhì)作用,使得這些活動區(qū)的部分地區(qū)褶皺成為山系,從而在一定程度上改變了地殼構(gòu)造和古地理輪廓。奧陶紀(jì)氣候溫和,淺海廣布,世界許多地區(qū)(包括我國大部分地區(qū))都被淺海海水掩蓋,海生生物空前發(fā)展,較寒武紀(jì)更為繁盛。奧陶紀(jì)是海生無脊椎動物真正達(dá)到繁盛的時(shí)期,也是這些生物發(fā)生明顯的生態(tài)分異的時(shí)期。 巨型鸚鵡螺 巨型鸚鵡螺——生活在奧陶紀(jì)的巨無霸,長約11米,肉食性,生性兇猛,是烏賊、魷魚、章魚的遠(yuǎn)親。天敵:海蝎子 海蝎子 海蝎子——巨型羽翅鱟(Megalograptus),身長2.33到2.59米之間,肉食性,第一種從水中移居到陸地 ,并知道如何蛻殼的動物。它可能是現(xiàn)代蝎子的祖先,甚至是包括蜘蛛、虱子等在內(nèi)的所有陸地節(jié)肢類動物的祖先。海蝎子擁有堅(jiān)固的防護(hù)——覆蓋著身體和利爪的盔甲。它們用8條腿走路,后面還有2條扁平如槳的腿。一旦離開了水,它們便會行動笨拙,如果在水下,則可以游上一段距離。它們通常是海底的居住者,但是也能在淡水中和陸地上生活。巨型羽翅鱟在海底漫游,尋找魚、三葉蟲和其它住在沙子和淤泥里的動物。它經(jīng)常潛伏在淺水區(qū),尋找小魚、三葉蟲和其它泥沙中的動物,有時(shí)連同類也不放過。在大約1000萬年的海洋生活中,這個(gè)揮舞著一對巨螯的家伙算得上是一方霸主,早期的海洋脊椎動物對它根本構(gòu)不成威脅!天敵: 同類、巨大的廣翅鱟和orthocones。 巨型廣翅鱟 巨型廣翅鱟——它是一種廣翅鱟海蝎子,是海蝎子家族中的佼佼者。身長2.4米,肉食性,是進(jìn)化史上最大的節(jié)肢動物。生活在4.6 億到2.55億年前。它可能是以我們的最初海生祖先為食,也吃它們遇到的其他東西。 翼鱟 翼鱟——是蝎子中的巨人,身長超過3米,等同一條鱷魚,奧陶紀(jì)真正的霸主。參看BBC與巨獸同行之捕殺布龍度蝎子。 志留紀(jì)——4.35億年前至4.05億年前,志留紀(jì)的生物面貌與奧陶紀(jì)相比,有了進(jìn)一步的發(fā)展和變化,海生無脊椎動物在志留紀(jì)時(shí)仍占重要地位。在志留紀(jì)中期,更先進(jìn)的有頜魚類開始出現(xiàn),為隨后魚類等高等脊椎動物的大發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。志留紀(jì)晚期,陸生植物中的裸蕨植物首次出現(xiàn),植物終于從水中開始向陸地發(fā)展,還出現(xiàn)了最早的昆蟲和蛛形類節(jié)肢動物,這是生物演化的又一重大事件。 盾皮魚 盾皮魚——大約生活在志留紀(jì)到泥盆紀(jì),共繁衍了近7000萬年。原始有頜魚類,身披骨甲,是魚類中內(nèi)容比較龐雜的一大類群。最早的盾皮魚化石,發(fā)現(xiàn)于晚志留紀(jì),興盛于泥盆紀(jì),并在泥盆紀(jì)末期全部趨于絕滅。盾皮魚多為海棲,少數(shù)生活於淡水。營底棲生活,不善游泳,在進(jìn)化過程中,許多種類變得高度適應(yīng)水底生活,可能以水底雜物和無脊椎動物為食。盾皮魚中最顯赫的一族叫做恐魚。前面的章節(jié)我們曾經(jīng)提到,在寒武紀(jì)早期的海洋中,曾經(jīng)生活著身長兩米的奇蝦,長有兩只巨大的前臂,在海洋中稱王稱霸。正所謂山中無老虎,猴子稱大王,奇蝦只能欺負(fù)寒武紀(jì)時(shí)期體形不大的軟軀體動物,而泥盆紀(jì)晚期出現(xiàn)的恐魚,單是它頭胸甲的尺寸,就超過了奇蝦的身材,成為繼奇蝦之后的海洋霸主。 頭甲魚 頭甲魚——也稱“骨甲魚”,身體比較小,不超過20厘米,頭扁平,嘴沒有上下頜,是不折不扣的和平使者。頭和軀干的前部覆蓋著堅(jiān)厚的骨質(zhì)甲片,頭甲魚的名字就是這樣得來的。頭甲后的身體像魚,只是鱗片與現(xiàn)代的魚大不一樣,是長條形的骨板。頭甲后面有一對肉質(zhì)胸鰭,是頭甲魚主要的運(yùn)動器官。此外還有一個(gè)背鰭和一個(gè)歪形尾鰭。頭甲魚的一對眼孔靠得很近,眼孔前面是一個(gè)單鼻孔。在頭甲的兩側(cè)和眼后中央還有三個(gè)由小骨片構(gòu)成的區(qū)域,有推測可能是頭甲魚的感覺器官。在頭部的腹面有口和鰓孔。頭甲魚腹部扁平,因?yàn)楣琴|(zhì)甲片很重,所以頭甲魚是游泳能力不強(qiáng)的底棲動物,靠吸食海藻為生,生存在晚志留紀(jì)到晚泥盆紀(jì)。更多內(nèi)容還是查看BBC與巨獸同行之布龍度蝎子捕殺頭甲魚。 Gosslingia Gosslingia——地球上第一株裸蕨植物,作為陸生高等植物的先驅(qū),低等維管束植物開始出現(xiàn)并逐漸占領(lǐng)陸地。 |
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