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浅谈“菊石”

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它的名字来源于一位神,一度被当做拥有神奇功效的圣石;它是鹦鹉螺的近亲,人们为它是否已脱胎换骨,以全新面貌存活至今而争论不休;它是收藏的佳品,是古生物学家们研究地球历史的理想标志性动物,它就是――菊石,一种早在中生代末期便已灭绝的海生无脊椎动物。

1 名称由来

菊石(Ammonite)的学名来源于古埃及的创世之神阿蒙(Ammon)。传说在公元前16世纪,阿蒙是尼罗河畔小城底比斯的地方神祗,在底比斯成为新王朝的首都后,他逐渐跃升为主神,有时与太阳神的名字结合,被称作“众神之王”。他的头上有一对山羊角般的犄角,与菊石螺旋形的外壳相似,古希腊人于是认为菊石是由阿蒙神的角所变,古罗马博物学家老普林尼在著作中首次将菊石称为阿蒙神的角,视其为圣石。

英格兰克郡地区的地层盛产菊石化石,在中世纪,人们认为这种整齐盘绕的石头是由蛇石化而来,称之为“蛇石”,商人在化石上雕刻蛇头贩卖……如今,已不再有人相信菊石是由神的犄角或者从蛇变化出来的,经过打磨、抛光的菊石化石呈现出的迷人色泽、美妙曲线吸引着化石收藏爱好者们,成为人们欣赏的珍品。

2 奇妙的“缝合线”

菊石由鹦鹉螺类演化而来,在生物分类上属于软体动物门头足纲,身体两侧对称,和当时几乎所有的头足动物一样具有石灰质为主的硬外壳。壳体大多旋卷,有盘状、球状、或不规则的喇叭状、弯钩状等多种形态。壳内侧由“隔壁”分割成一个个“小间”,称为“气室”,通过调节气室内的空气和液体的比例,菊石在海中自由沉浮,随心所欲地选择适合的深度觅食生活。

古生物学家们为隔壁和壳体内侧的接缝起了个生动的名字――缝合线。听上去是不是会联想到缝补在衣服上的弯曲线脚呢?若是将两者比较一番,缝合线的结构可要曲折得多。

最早的无棱菊石类出现在3.95亿年前的早泥盆纪,其缝合线是平缓的波状曲线,称为“叶”或“鞍”。随后出现的海神菊石、棱菊石等,叶和鞍的数量和曲折程度不断增加,却还没有锯齿。经过二叠纪末期的生物大规模灭绝事件,叶部锯齿状的齿菊石在中生代三叠纪的海洋中占据了主导地位。菊石的缝合线在侏罗纪和白垩纪发展到了极致,叶和鞍各自分化出小锯齿,复杂程度无出其右。有趣的是,同一个菊石上的缝合线也有不同,成年后生长的要比幼年时期的复杂,也就是说,单个个体的生长史从一定程度上重现了菊石类由简而繁的演化阶段。

缝合线是菊石分类的主要依据,也是与鹦鹉螺类相区别的重要方面。有研究表明,具有复杂缝合线的菊石是在深海中游泳生活的类型。在海洋深处生活需要面对一个重要问题――水压,怎样在巨大的压力下保证不被压碎呢?菊石自有妙计。缝合线的复杂程度意味着隔壁与壳内壁的接触程度,缝合线越是曲折蜿蜒,隔壁和外壳的接触面就越大,外壳的抗压能力也就越强,问题迎刃而解。

不仅如此,从泥盆纪早期出现到白垩纪末期绝灭,菊石在地球上生存长达3亿多年之久,其显著的特征,加上进化迅速、分布广泛、化石量丰富等种种因素,使得它们成为晚古生代和中生代海相地层划分的重要依据之一。有专家认为,利用菊石可以将地质年代的划分精确到百万年以内。我们都知道,地球目前已知的年龄是46亿年,这样看来,百万年的确相当之“精确”。

3 灭绝之谜

中生代时,菊石类的繁盛达到顶峰,与同时代另一种著名生物恐龙相比,有过之而无不及,所以中生代又有“菊石时代”之称。但是,成功的演化、极度的繁荣并不能让它们摆脱最后不幸的命运,在白垩纪末期的生物灭绝事件中,菊石和恐龙一样逐渐从地球上消失,直到彻底绝灭。

关于菊石的灭绝,古生物学家们提出各种观点、假说。有些人认为,白垩纪某些异形菊石的出现印证了这个物种的衰退,就像人必然经历婴幼年、青年、中年,直到老年那样,物种的进化也不能逃脱这个规律。但更多的人并不赞同这个观点,他们主张无论是壳或缝合线复杂程度的变化都是适应环境的结果。中生代海洋中的高等动物种类繁多,竞争激烈,菊石并非高枕无忧,一些肉食性爬行动物、鱼类把它们当做美味佳肴,人们还在部分化石上找到螃蟹啮咬的痕迹,但这些都不太可能导致菊石的完全

灭绝。

有足够证据表明,白垩纪末期发生过流星撞击地球事件,即一颗或多颗大型行星或彗星撞击地球,引发剧烈爆炸,巨量的尘土被抛向空中,烟尘覆盖整个地球长达数月,大量浮游生物因为无法进行光合作用而被饿死,以浮游生物为食的幼体菊石遭到致命打击。有些学者相信,在这场毁灭性天灾中,由于环境剧烈变化、生存空间缩小、食物匮乏等种种因素,菊石和70%的已知生物从地球上绝迹。对此,有人提出异议,同为头足类的鹦鹉螺、枪乌贼又是怎样死里逃生的呢?

还有人提出,菊石其实并未灭绝,它们脱去笨重的外壳,以轻巧灵活的全新姿态继续在海中畅游。他们假设,船鞘是从菊石后代中分化出的一支,船鞘雌雄体形上的巨大差异与菊石的性两形现象如出一辙,而且相似的外形为这一假说增添了几分可信度。无论如何,菊石灭绝的原因暂时还是一个难以解答的谜,留待今后新证据的出现为古生物学家们带来可靠的研究成果。

参考文献

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