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據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)

作者:陝西地礦科技楊為先

古生物學是地質學的一個分支,是生命科學和地球科學的交叉科學。它不僅是生命科學中具有曆史科學性質的時間尺度的獨特分支,它研究所學生命起源,發展史,生物宏觀進化模型,節奏和作用機制等曆史生物學的重要基礎群組成部分,也是地球科學的一個分支, 研究地層中儲存的生物遺骸、遺物和化石,确定地殼的順序、時間,了解地殼發育史,推斷地質史上水和土地分布規律、氣候變化規律和沉積礦物形成和分布規律。

上一期答應大家,這次聊古生物學,其實我隻學了一個學期,但是在"交錯如山"之間,有些東西可以拿出來炫耀,想和大家分享一下,外行人不知道古生物學。

記得前幾天,在"中國地質沙龍"小組中,我們讨論了三葉蟲化石的真假,這完全把我帶回了11年前的古生物學課。

"黑闆上的是什麼?"他們彼此都不認識。""笨啊,你,那是俄羅斯人..."看到陳老師在黑闆上寫了一堆俄語,有菊花、三葉蟲等,不同的門、輪廓、眼睛,有着不同的名稱。然後我們每個人都看到了一些關于各種菊花和三葉蟲的卡片,當我看到菊花時,感覺它們真的很美。

據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)

菊花、菊石,名字來源于古希臘角阿蒙的象形圖,很多地方也叫羊角石。幾千年來,菊花一直與傳說聯系在一起,從古埃及阿蒙神的角落到古印度維特林的維護神,到中世紀的聖約翰蛇石和德國床邊菊石,從白雪皚皚的西伯利亞到郁郁蔥蔥的亞馬遜雨林,菊花的傳說一直是所有民族都津津樂道的故事。

據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)
據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)

菊花是軟體動物從頭到腳的子架構。菊花不是活的動物,而是從泥盆地到白垩紀時期滅絕的海洋無脊椎動物。它最早出現在古代泥盆的早期(約4億年前),并在Mesoanth(約2.25億年前)蓬勃發展。是以,嚴格來說,在提到菊花時,不要加上化石這個詞,因為這個類别是化石,"菊花化石"這個說法是語義上的重複,就像說"古化石"一樣,都是不正确的。

門:軟體動物門 軟體動物

輪廓:頭足頭足目

亞岡:巨石亞岡阿莫諾伊亞

頭足輪廓下有四個子綱,其中章魚、鱿魚、墨魚這些都屬于亞崗,鹦鹉螺屬于鹦鹉螺亞綱(它是活化石哦,具體以後具體),箭石亞崗(滅絕,後來說),也是我們今天要說的菊花子幫派。

據說,菊花的演化史在地質史上經曆了四次大滅絕,每次都從簡單光滑的貝殼演變為複雜而貝殼的裝飾和形式,菊花殼軟體動物部分的生命史和菊花的曆史長期以來一直是科學家夢寐以求的謎團,因為沒有化石證據。根據最新的研究,菊花可能是底栖動物,以小型甲殼類動物為食,也許白垩紀末期菊花滅絕的根本原因隐藏在最新證據中,使我,一個曾經的古生物學學生,感到非常期待。

古生物學中最有争議的是三葉蟲。許多化石現在可以手工制作,但它們無法逃脫專家的眼睛晶體。有些角度、邊緣,一眼就能看出真假。但那天聽說北京大學的S教授說,北京大學古生物學系幾年來招收一名學生,甚至覺得噓聲。

據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)

三葉蟲(稱為三葉蟲)是節肢動物中已滅絕的三葉蟲。它們首先出現在寒武紀時期,在古氣候早期達到頂峰,此後逐漸消失。最新的三葉蟲在2.5億年前第二次世界大戰結束時的星團滅絕期間消失了。三葉蟲是非常著名的化石動物,可能僅次于恐龍。在所有化石動物中,三葉蟲是最豐富的,到目前為止已經确定了九種(或十種)物種,超過15,000種。大多數三葉蟲是簡單的小型海洋動物,它們在海底爬行并過濾沉積物以吸收營養。它們的身體被分成三個帶有凹槽的垂直葉子。

三葉蟲的世界

命名

早在300多年前的明朝崇裕時代,一個名叫張華東的人在山東泰安大文口發現了一個埋在石頭裡的"怪物",外貌描述得像蝙蝠翅膀,于是給他起名叫"蝙蝠石"。到了20世紀20年代,我國的古生物學家對"蝙蝠石"進行了科學研究,終于發現這是三葉蟲的尾巴。三葉蟲生活在5億年前的寒武紀晚期,是海洋中的節肢動物。為了紀念世界上第一個三葉蟲的名字,我們的科學家将三葉蟲從拉丁文翻譯成中文名稱,至今仍被稱為蝙蝠蟲。國外研究三葉蟲的最早記錄可以追溯到1698年。當時,Ruud将化石命名為具有三個圓形惡性良性腫瘤的三葉蟲化石。到1771年,根據動物的形态特征,Valchy在垂直和水準方面可以将身體分為三個部分:垂直分為頭部,胸部和尾巴,水準分為中心軸和兩側的側葉部分,是以給出了一個适當的名稱 - "三葉蟲"。

繁殖

三葉蟲最早出現于寒武紀的小貝殼種群中,小殼類動物群主要是指軟舌蝸牛、腹足、單闆、殼和分類位置的大量個體微小(一般隻有1~2mm),低級軟體動物,當海洋條件已經适合它們生存時,這些動物給三葉蟲帶來了豐富的食物來源, 在當時的海洋中,三葉蟲還沒有遇到強大的競争對手,是以它們也沒有強大的競争對手,整個寒武紀時代變成了三葉蟲的世界。

身體

三葉蟲看起來很奇怪,身體分為三個部分:頭部,胸部和腹部。殼有三個葉體,兩片葉子位于垂直軸葉的兩側,是以被稱為"三葉蟲"。從背面看三葉蟲微蛋形或橢圓形,成蟲長3~10厘米,寬1~3厘米。殼堅硬,中間突出,兩根肋骨低平整,也形成三部分的柱子,三葉蟲的名字就這樣來了。因為三葉蟲的後殼很硬,是以很容易被儲存為化石。我們今天知道,這些滅絕的動物都是通過化石認識的。三葉蟲的頭部覆寫着硬質裝甲,可以稱為頭部裝甲,頭部裝甲在中央凸起部分稱為頭部鞍座,頭部鞍座的形狀和大小在不同類型的變化較大,頭部鞍座的前部是頭罩,上方發展為眼脊, 眼睛的葉子和眼睛。頭罩兩側的邊緣凹陷并延伸形成活動面頰,往往形成非常鋒利的臉頰,一直延伸到身體後部,整個頭甲是三葉蟲分類和屬鑒定的重要依據。

胸甲的尾巴

胸甲由許多形狀相似的胸關節組成,它們互相連接配接,類似于大多數節肢動物的身體部位,可以移動和彎曲。三葉蟲體能夠蜷縮或伸展依賴于這些活動的胸部部分,但年輕的三葉蟲沒有胸部部分。尾甲蟲是身體末端的部分,由幾個身體結融合,形成三葉蟲獨特的尾巴。三葉蟲的尾巴一般是半圓形的,因為尾巴的邊緣往往形成不同大小的尾巴,使許多三葉蟲的尾巴伸展、輻射,變得非常美麗。整個三葉蟲的背部堅硬光滑,但科學家發現一些物種的背部有小惡性良性腫瘤或小結節,它們與背部的臉頰,肋骨和尾巴刺痛一起形成複雜的保護性"盔甲"。

發展

經過各國古生物學家多年的研究,人們認為三葉蟲具有複雜的發育階段。三葉蟲是雌雄同種異體、卵,在它們一生的發育過程中,需要很多殼才能生長,很多節肢動物都繼承了三葉蟲的生長方式。三葉蟲,從幼蟲到成蟲,一般經曆三個生長階段,即嬰兒期、内切和成蟲。了解了這一點,我們有必要在野外采集三葉蟲化石,如果人們對三葉蟲的發育階段有一點了解,我們可以對采集的三葉蟲化石做一個一般性的鑒定,而不是把同一個三葉蟲的不同發育階段作為不同形式的屬。

除了小體外,幼小的三葉蟲往往明顯凸起,頭部和尾巴不明顯,沒有胸部,昆蟲體呈球形。後來,随着三葉蟲的不斷生長,胸部逐漸增大,當胸部全部長大後不再增大到成年期,這意味着三葉蟲已經到了性成熟的階段,可以生孩子了。每當三葉蟲脫落殼時,它們的身體就會生長,殼的刺,惡性良性腫瘤甚至尾巴裝甲上的樹枝數量也會增加。

三葉蟲可以在海洋中無憂無慮地生活,到目前為止,在陸地階段的地層中還沒有發現三葉蟲的化石,這表明這種動物隻生活在海洋中。由于三葉蟲化石經常與珊瑚,腕足動物和頭足類動物一起出現,它們都喜歡生活在溫暖的淺海中,三葉蟲以微小的生物為食,或者也對海草和動物屍體感興趣。可以肯定的是,它們沒有主動攻擊的能力,因為三葉蟲沒有良好的遊泳器官,沒有流線型的體型,在水中緩慢行進。從它們堅固的背心中可以想象,一旦鹦鹉螺等兇猛的動物擺出攻擊的姿勢,三葉蟲很快就會蜷縮身體,像穿山甲一樣保護自己,然後悄悄地沉入海底。

為什麼有這麼多三葉蟲?

為什麼在寒武紀出現這麼多三葉蟲?科學家通過古生物學研究認為,三葉蟲有一種适應環境的好方法。三葉蟲不遵循單一的生命模式,有些三葉蟲喜歡遊泳,有些物種喜歡漂浮在水面上,有些喜歡在海底爬行,有些習慣于生活在沉積物中,它們占據不同的生态空間,寒武紀海已成為三葉蟲化石的世界。在後寒武紀地質時代,這種不尋常的生物與其他無脊椎動物一起生活了很長時間,然後逐漸減少和數量下降。我國的三葉蟲化石非常豐富,僅在寒武紀初期就發現了200多個屬,山東泰安豐富的"燕子石",經過研究發現,它是大量活躍的三葉蟲在死後積累起來的,那些暴露在岩石表面的人就得飛"燕子",其實都是長尾三葉蟲的尾巴。

三葉蟲出現後,整個古新世早期(包括寒武紀、奧陶和知魯吉)都可以作為許多生物的代表,它們和許多其他生物一起打開了地球的生物多樣性,從那時起,一個繁榮的生物世界真正出現了。三葉蟲的數量随着古生代晚期大量海洋無脊椎動物的出現而減少,最終在中生代到來時滅絕。

據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)

動物分類

在動物分類學中,三葉蟲屬于節肢動物和三葉蟲。它們生活在古老的海洋中,主要是在寒武紀時期,并在寒武紀晚期達到頂峰。從那時起,三葉蟲從鼎盛時期走向衰落,直到第二代末期才滅絕,沒有進入中生代時期。三葉蟲誕生于古生代3億多年的漫長地質過程中,繁育出大量群和數量巨大,共有1500多個屬,1萬多個種,其中我國發現的屬約500個。

三葉蟲的形狀大多是卵圓形或橢圓形,但個體大小差異很大。在葡萄牙奧陶時代地層中發現的烏拉裂紋蠕蟲是最大的三葉蟲之一,長達70厘米。微小的三葉蟲,如古老的闆蟲和球狀關節,小于6毫米。常見的三葉蟲一般長3~10厘米,寬1~3厘米。超過20厘米甚至更大。30厘米長的Ledericki蠕蟲在中國昆明寒武紀早期形成時被發現。

雖然三葉蟲生命的年齡還很遙遠,但科學家對它的形态、結構等特征的了解相當充分,主要原因如下:一是三葉蟲體表具有很強的甲蟲,在個體發育過程中經曆了多次脫殼生長,是以它們在形成中留下的化石比其他生物多;其次,寒武紀海中很少有更大、更兇猛的動物與三葉蟲生活在一起,是以它們可以快速繁殖并廣泛傳播;此外,三葉蟲化石大多儲存在細石灰岩或頁岩中,是以不僅可以清楚地觀察到殼的特征,而且有時還可以清楚地看到殼的内部結構。

三葉蟲的主要特征是其後殼的結構,頭部中心有一個突出的"頭鞍",這可能是放置大腦的地方。鞍座表面有光滑、不可觸及的表面,有的惡性良性腫瘤斑點,有的有許多交叉凹槽。這些交叉凹槽被稱為"頭鞍溝"。在馬鞍的兩側,通常有一對眼睛。沿着眼睛的前後有一條溝槽,稱為"面線",這是三葉蟲通過炮擊它們生長以鑽出身體的地方。在頭部腹部的前部有一對截面觸手,既移動又有感覺。觸手的後面是進食口,通常覆寫着"唇瓣"。在嘴巴的兩側有許多小的,切片的運動器官 - 附屬物,它們上面有細小的纖毛,可以起到呼吸的作用。

三葉蟲胸部部分,多多達十幾個部分,少隻有兩個部分。這些部分與瓷磚(即一塊瓦片,如屋頂覆層在另一塊頂部)相關聯,以便于卷曲。三葉蟲腹面兩側有大量的截面附屬物,其附屬物上有纖毛,是以這些附屬物也用于消極運動和呼吸。三葉蟲的尾巴和胸部垂直分為中軸和兩側的肋骨,其形式多種多樣;尾巴的邊緣是帶刺的,有些不是。

自寒武紀早期三葉蟲出現以來,系統演化各部分的主要結構特征也逐漸發生相應變化,這些變化規律主要表現在以下幾個方面:

1、頭鞍形的變化:寒武紀早期原始三葉蟲頭鞍形大多為長圓錐形,凸起不顯著。後來,在寒武紀中期之後,頭鞍逐漸縮短,兩側趨于平行,變成圓柱形,甚至有些變成球形。到了寒武紀晚期及以後,三葉蟲,甚至頭部鞍座和部分臉頰都不清楚。

2、臉紋後支位置的變化:早期三葉蟲的面部後支的終點(即眼睛後面的部分)經常與頭部後緣或臉頰的角落相交;後來到奧陶時代之後的類型,它經常與頭部的側面相交。

3、眼睛變化:一些三葉蟲眼睛。早期是新月形的,然後逐漸變小,最終消失。另一種複眼三葉蟲,眼睛越來越小,最終眼柄出現,眼睛長在高聳的眼柄頂部。許多三葉蟲都屬于這一類。

4、身體周圍的長荊棘變化:寒武紀和大頭三葉蟲很少長刺,而長荊棘及其後期的長荊棘更為常見,而且荊棘比以前更複雜。

5、胸段從變化少,尾巴從小到大,頭鞍上十字溝從多到少等趨勢也表現在很多類型的三葉蟲身上。

據說古生物學無法吸引學生...那些年的地質壽命(十六)

有人說我工作是為了賺錢;如果這份工作讓我處于危險之中,甚至填滿了我的胃,我為什麼要這樣做?正因為如此,許多人選擇了改變方向。可以堅持,也認為自己為此付出了很多辛苦。

我很高興我能夠在大學課堂上看到這麼多美麗的化石,并接受如此良好的教育。也許在一些人眼裡,大學隻是一塊敲門磚在工作。但在我看來,它不僅讓我收獲了稀缺的地質知識,還收獲了很多老師和同學的毅力、勇氣、毅力和夢想。正是他們分散在祖國的各個角落,做着類似、重複的工作,會讓地質産業像文化藝術一代又一代。

哪一個專業,哪個行業,都有自己的苦澀和疲憊,也有難以突破的出口,但"三隻臭鼬都賽跑了朱格良"這句話從來都不是空洞到風。每個人的人生都處在不斷學習和不斷努力的過程中,而不是僅僅依靠紙質文憑來設定一生。

沒有人有權用自己的标準來衡量别人的生活,而我,隻是希望通過自己稀薄的力量,讓更多的人熱愛地質學,讓專業學科不至于走向邊緣化。

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