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關嶺地區 - 世界上最稀有的化石寶庫,曾經是2億年前動物的家園

作者:宇宙小百科

它曾經是海洋生物的滋生地,今天它提供了對2億年前海洋生物世界的一瞥,擁有大量儲存完好的化石。

在貴州西南部,有一個世界罕見的化石寶庫,以儲存大量完美的海洋爬行動物和海百合而聞名,被稱為關嶺生物群。冠嶺生物群的發現是繼澄江生物群和熱河動物群之後,中國古代生物群的又一重大發現。

自1929年以來,

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許多中外古生物學家在關嶺及其鄰近地區研究了菊花、雙殼和齒形石。20世紀90年代,這裡發現的大量精美的海百合化石引起了世人的注意,最後敲響了這個化石寶庫的門,是無意中發現的魚龍化石。

早在1998年,貴州兩位地質學家,一個奇異的石材市場發現了一塊奇形怪狀的化石,後來被認定為珍貴的魚龍化石。

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這一發現引起了中國地質調查局宜昌地質礦産研究所古生物學工作者的注意。1999年,研究所組織了一個專家組在關嶺地區工作。

在發掘的第一天,專家們發掘了魚和龍的化石,随後的發現更讓所有人大開眼界:海爬行動物包括龍,海龍和象龜形狀的竊聽腳類恐龍;脊椎動物有兩栖動物和魚類;無脊椎動物擁有數量驚人的頭足類動物,雙殼類動物,海參,軟骨和齒形結石;和大量儲存完好的植物化石。盡管專家們預測除了龍和海百合之外,還會有生命化石,但他們仍然對這一奇觀感到震驚。

為什麼2億年前在關嶺會出現這樣一個繁榮的海洋王國?

今天的關嶺地區仍然是一個清澈的海灣,大約2.2億年前。西南是海灣的入口和出口,與古蒂斯海洋和南盤河相連。河流将大量的陸地物質帶入海灣,為海灣的過濾動物帶來了豐富的營養,使其成為各種脊椎動物和無脊椎動物的避風港。随着河流進入海灣的是大量不同長度和大小的植物莖,為生活在假漂浮生活中的海百合提供了充足的生活空間。大量的海百合被固定在這些漂流的木頭上,形成了一個水下"森林",其中有各種各樣的魚兒穿梭。在海灣中也可以看到海龍,有時在海裡嬉戲和捕食,在海灘上曬太陽。生活在海洋中的魚龍,

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一旦進入繁殖季節,它們也會湧向海灣,在那裡它們談論愛情并繁殖後代。對于在海百合"森林"中漫遊的小魚龍來說,它既是豐富的食物,也是絕佳的藏身之處。

海洋生物共同構成了一個繁榮的生物王國。是以。誰是這個王國的統治者?

關嶺生物群中的"皇室":魚龍

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關嶺生物群中的魚龍不僅體型巨大(最長的體長超過10米),而且有廣闊的生命領域,可以自由地在淺海和海洋之間旅行。同時,它們也是關嶺動物群中最兇猛的動物,包括海龍、許多海洋爬行動物和個體大型魚類(最大的魚類化石都超過2米長)是它們的美味佳肴,它們高居海洋生物鍊頂端,被稱為"皇室"中的關嶺生物群。

這條龍于1699年首次被發現,但當時被認為是一種魚。直到1821年,大英博物館的研究員Koening才正式将這種類似魚的爬行動物命名為龍。龍具有流線型的形狀和槳狀的四肢,類似于今天的海豚和鲸魚。

關嶺生物群中有四種主要的魚龍,分别是中小型周氏鲱魚、美麗的盤江魚龍和卧龍崗卡洛維魚龍,以及大型的烏薩特龍。這些龍的發現對研究龍的進化具有重要意義。

周氏鲱魚龍

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周氏鲱魚是關嶺地區發現的魚龍化石數量最多的一次,從嬰兒期到成年期,大大小小的上千種。周氏鲱魚是一種中小型魚龍,體長2-3米。與其他龍相比,它們的吻更短,僅占頭部的55%。眼睛是圓形的,占頭部的40%。臉頰非常狹窄。牙齒呈錐形,表面不出現縱向紋身。後脊柱向上彎曲,尾巴明顯向下彎曲。前肢細長,後肢短。

在發現的周氏鲱魚中,有非常罕見的有胚胎的龍,數量約為13條。絕大多數爬行動物都是産卵動物,在沙子或巢穴中産卵。魚龍變得非常特别,在水中生活了一輩子,那麼它們在哪裡繁殖呢?直到在德國南部霍斯馬登附近的侏羅紀地層中發現了胚胎龍的化石,人們才知道侏羅紀龍是含蛋動物。龍的卵在母親的身體中孵化成幼崽,然後産生它們。但無論魚龍的生産是第一個出來的,還是尾巴先出來的,景色都是不同的。現在大多數人認為,龍幼崽的尾巴在頭部之前生下了母親,因為隻有這樣,龍崽才能在最短的時間内浮出水面,完成第一次呼吸。在關嶺發現的化石證明,三疊紀龍也是一種蛋生動物。

卧龍崗卡洛威龍

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卧龍崗卡洛維魚龍比美麗的盤江魚龍略小,體長一般不超過6米。整體造型與美麗的盤江魚龍相似,頭部特征主要不同。卧龍崗卡洛威龍有一個更苗條的吻,更小的牙齒和稀疏的牙齒。研究表明,卧龍崗的卡洛維龍與東龍的關系更密切,可能是一種進化程度更高的龍。

黑幫烏薩斯特魚龍

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黑幫烏薩特魚龍不僅是關嶺生物群中最大的魚龍,也是最大的動物,體長可達10米。在發現之前,關于薩斯特龍的資訊很少。對Gangusast龍的研究表明,Saste龍是一種非常特殊的龍:身體大,但頭部小;

蜀龍沒有牙齒,那麼它們吃什麼,怎麼吃呢?這個問題一直困擾着科學家。對Gangusast魚和龍化石的研究發現,龍的舌骨已經發育,似乎它們的嘴巴可能非常大。沒有牙齒,它們可能隻會吸食海洋中的頭足類動物,類似于現代海洋中的鲸魚。這種獨特的吃薩西龍的方式可能是對環境的适應性進化,因為世界氧氣含量在三疊紀晚期是最低的,這種巨大的動物需要吸入盡可能多的氧氣來確定自己的需求。

美麗的盤江魚龍

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美麗的盤江魚龍為大中型魚龍,體長一般在6米左右,最長不超過7米。龍的頭很大,長約1米。這個吻很粗壯。頭部的65%。牙齒呈錐形,表面有縱向标記。上颌齒數量衆多,排列緊密,下颌齒稀少。尾巴略微向下彎曲。

在美麗的盤江魚龍的體内發現了非常罕見的胃石标本。胃石是指動物吞入體内并含有一定量礫石的礫石。雖然世界各地已經發現了無數的龍魚化石,但這是第一次在龍體内發現胃結石。在此之前,胃結石經常在另一種海洋爬行動物蛇頸龍的體内被發現。

在龍體内發現的胃結石清楚地反映了從死亡到最終埋葬的過程:首先。龍死後,屍體開始膨脹,腹部在海面上下漂浮;

《關嶺生物群:海龍》中的"土耳其人"

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如果說魚龍是關嶺生物群中的"皇室",那麼海龍就是其中的"土耳其人"。為什麼這麼說呢?因為海龍不具備魚龍的特點,還保留了一些陸地爬行動物的特點,遊泳能力不強,隻能生活在淺海,不像魚龍可以在浩瀚的海洋中随意,隻能原地生活。

在關嶺生物群的海洋爬行動物中,海龍的數量最多。然而,雖然數量很大,但屬非常單一。到目前為止,海龍物種已發現2個屬3種:黃果樹安順龍,孫氏新鋪砌龍和巴莫林新鋪砌龍。

海百合"森林"

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在關嶺地區發現了大量儲存完好的海百合花,一般來說,海百合由于其特殊的結構,很難在地層中完整儲存下來。

過去,具有莖和根結構的海百合被認為是典型的淺層海底栖息地,而對冠嶺地區海百合化石的研究,特别是那些固定在浮木上的海百合化石的研究證明,海百合花并不牢固地生長,而是通過根狀樹枝附着在浮木上。他們利用手腕和羽毛的擺動在水中擷取食物。為了抵抗海浪的沖擊,它們的手腕分支伴随着荊棘,這些荊棘連接配接到粗糙的網上,不僅可以增強身體的硬度,還可以過濾掉食物中的碎屑顆粒。

關嶺生物群中的"平民":頭足類、雙殼類、腕足類

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關嶺生物群還包括無數的頭足類動物、雙殼類動物和腕足動物,它們就像關嶺生物群中的"平民"。

頭足類動物以菊花為主,鹦鹉螺數量較少。雖然菊花出現在3.9億年前的泥盆時期,但中西洋直到2.5億至6500萬年前才達到頂峰。鹦鹉螺号一直生活在海洋中,直到現在,在形式和結構上與其古代祖先非常相似,是以得名"活化石"。鹦鹉螺号以一種奇怪的方式移動:通過向前噴水,它在海中向後遊動。

雙殼類貝殼遍布世界各地,從赤道到兩極,從鹹水到淡水,無處可見。由于雙殼類動物的殼肌在死後失去功能,并且貝殼通過韌帶作用打開,是以很容易被水沖走。關嶺生物群中的大多數雙殼類物種完好無損地儲存下來,表明它們在死亡後不久就被沉積物掩埋。

手腕和腳隻有在幼蟲時期才在海中自由漂浮,并以這種方式擴大它們的栖息地,然後在海底栖息餘生,并通過固定謀生。

滅絕故事

對關嶺生物群的研究表明,從2.2億年前的第三世界中後期開始,許多海洋生物在關嶺繁衍生息,呈現出生機勃勃的生命。但2.2億年後,在第三卡尼時期的晚期和晚期,該地區海洋中的生命突然而奇怪地集中起來。顯然,這個海洋生物天堂突然崩潰了!那麼,是什麼原因導緻冠嶺生物群滅絕的呢?

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關嶺生物群是随着第二次世界大戰末期全球生物滅絕後海洋生物的恢複和生态系統的恢複而逐漸形成的。然而,到了卡尼晚期,随着南中國大陸進一步擡高,長江逐漸變小,關嶺生物群居住的環境逐漸從開闊的海洋轉變為半封閉的海灣,甚至是幾乎封閉的有限盆地。雖然随着季節的變化,不時有淡水進入海灣,但由于水流不暢,水體底部長期處于缺氧狀态,這有利于生物遺骸的儲存,以及生物屍體的積累,必然導緻盆地中有機物的過度儲存, 這些有機物的分解無疑大大消耗了海洋中的氧氣,使盆地内部缺氧事件。然而,僅靠海底缺氧不足以導緻魚類、龍和鹦鹉螺等動物的滅絕,這些動物大量生活在海洋表面,遊泳或漂浮。是以,關嶺生物群滅絕一定還有另一個原因。通過對埋藏大量關嶺生物群化石的三疊紀晚期地層的詳細調查,确定了三名"嫌疑人":風暴,火山和地震。那麼,誰應該為海洋地表水中缺氧負責,進而導緻大量生物的死亡呢?

巨大的風暴足以懸挂單個巨龍,或導緻缺氧的海底洋流流向海洋表面,導緻海洋表面暫時缺氧并導緻生物體大量窒息。然而,在關嶺地區發現的風暴岩屬于遙遠的風暴岩,也就是說,當時的關嶺地區離風暴很遠,風暴對關嶺生物群居住的海洋的影響并不是很嚴重。

火山活動已被證明是熱河生物群集體滅絕的原因,結果表明,三疊紀時期,關嶺地區的火山活動也非常頻繁。

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然而,關嶺地區火山活動最激烈的時期恰逢中三疊紀晚期,當時關嶺生物群開始分裂發展,這與關嶺生物群最終滅絕的時期相隔數千萬年。是以,從火山岩分布和關嶺生物群的生命曆程來看,火山活動并不是關嶺生物群滅絕的罪魁禍首,相反,它也可能是冠嶺生物群早期形成和發展的重要誘因之一。

中晚期三疊紀是地殼活動頻繁和印度支那造山運動的重要時期。在關嶺生物群地層中發現的地震岩證明了地震活動與關嶺生物群滅絕之間的自然關系。地震不僅能改變洋流的環流模式,導緻海底缺氧水流向地表,導緻地表海水缺氧,還可能導緻深層地殼物質進入海洋,進一步消耗海洋中的氧氣,使海洋環境嚴重缺氧, 導緻海洋叢集中大量生物死亡。

目前,關嶺生物群曾經是一個充滿活力的海洋生物王國,仍然是地質科學家的問題。

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