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远古生物来袭,从寒武纪到恐龙时代!(一)

 好了明理 2019-01-25

寒武纪——5.7亿前至5.1亿年前,寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案。大约6亿年前,在地质学上称做寒武纪的开始,绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等),而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。

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三叶虫

三叶虫——最有代表性的远古动物,距今5.6亿年前的寒武纪就出现,5亿~4.3亿年前发展到高峰,至2.4亿年前的二迭纪完全灭绝,前后在地球上生存了3.2亿多年,可见这是一类生命力极强的生物。在漫长的时间长河中,它们演化出繁多的种类,有的长达70厘米,有的只有2毫米。背壳纵分为三部分,因此名为三叶虫。

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欧巴宾海蝎

欧巴宾海蝎——欧巴宾海蝎是寒武纪的远古动物。生活于大约5.3亿年前的海洋之中,大概位于现在加拿大所处的位置。它们长有5只带丙的眼。科学家们推测,欧巴宾海蝎有能是虾的远亲。它们看起来很像是科幻电影中的怪异动物,具有环节结构,并具未矿化的外骨骼,身体总长度为40至70毫米。它们利用14对像桨一样的腮来游泳。最奇怪之处还在于它们的头部。欧巴宾海蝎头上顶着5只带柄的眼睛,并伸出象鼻状的嘴巴,在这些眼睛的前端还有一个柔软的长嘴,而且在嘴的顶端还长有一个爪子。

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乌海蛭(Odontogriphus)

乌海蛭(Odontogriphus)是来自加拿大寒武纪中期Burgess页岩的奇异化石中的一个明星,看起来像是一个充气床和一个咖啡研磨机之间的杂交体。它的另一魅力是其“有问题的”状态,因为原始化石不能与任何已知动物类群对应起来。现在,根据对189个新标本所做的一项研究,研究人员发现该化石来自一种无壳软体动物,以古代海床上的藻垫为食。这一重新解释的关键是,研究人员识别出了软体动物典型的一种早期形式的进食器官,被称为齿舌,它是一种像锉刀一样的硬器官,用来将藻类从岩石上剥离。这个结果为了解最重要的一个动物类群之一的早期历史打开了一扇新窗户,并使科学家能够对与寒武纪“爆炸”之前多细胞动物起源有关的其他几种谜一样的化石进行一次重新评估。

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抚仙湖虫

抚仙湖虫 ——抚仙湖虫是澄江生物群中特有的化石,是寒武纪早期海洋生物。 属于真节肢动物中比较原始的类型,成虫体长10厘米,有31个体节,外骨骼分为头、胸、腹三部分,它的背、腹分节数目不一致,与泥盆纪直虾类化石类似,而直虾是现代昆虫的祖先,这间接表明了抚仙湖虫是昆虫的远祖。抚仙湖虫消化道充满泥沙,这表明它是食泥的动物。

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奇虾

奇虾——相信看过BBC与巨兽同行的朋友都认识这个家伙!5.3亿年前的海洋中,最凶猛的捕食者莫过于奇虾了。它有一对带柄的巨眼,一对分节的用于快速捕捉猎物的巨型前肢,美丽的大尾扇和一对长长的尾叉。它虽不善于行走,但能快速游泳。25厘米直径的巨口可掠食当时任何大型的生物,口中有环状排列的外齿,对那些有矿化外甲保护的动物构成了重大威胁。这是一种攻击能力很强的食肉动物,它的个体最大可达2米以上,而当时其他大多数动物平均只有几毫米到几厘米。奇虾还有别名:恐虾。原因在于,它真的很恐怖。奇虾的头部有一对大螯,眼睛有兵乓球那么大,最恐怖的是嘴巴,像个大碗,其中是像齿轮一样分布的锋利牙齿。奇虾身体两侧长有裂片装的翼,外形形似现代的虾子,两根触角上布满倒钩,嘴部由甲壳构成;过去,古生物学家普遍认为,奇虾这些构造可以猎捕和大嚼三叶虫,再合理不过了。奇虾的食谱可能包括其他的食肉动物。它那么大的身体,那么大的嘴巴,还有那样一对大的捕捉器官,可以捕食当时最大的活物,绝对不会只吃处于食物链最低位置的生物,因它爪太粗,抓取微小食物反而不是那么容易。没有人会认为,在当时的海洋中,奇虾不是‘适者’。它可以称得上是海洋中的‘巨无霸’,处在食物链的顶端,能够轻而易举地猎获足够的食物,却没有其他生物可以威胁它的生存。但是,就像在陆地上曾经占统治地位的恐龙一样,奇虾也早已绝灭了。在4.4亿多年前,奇虾神秘地灭绝了。究竟它是因为什么永远从地球上消失的?到今天仍然是一个谜!科学家们认为是丧失物种优势被饿死。

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Hurdia

Hurdia——大约在5亿4000年到5亿年前,一种叫做Hurdia 的节肢动物及其近亲在寒武纪的海洋中占据着统治的地位,它们的体型长得要比其它生物更大,可能还猎食了许多其它的生物。 通过分析了数百个寒武纪的化石(其中包括某些新近才从一个博物馆中获得的材料)之后,研究人员现在已经拼接出了一幅较为清晰的Hurdia 的图像以及它在其它奇虾类系谱图中的位置。该种动物的相对较大的体型及其多齿的口腔使得它们获得了一个绰号:“寒武纪的霸王龙” ,Hurdia 是加拿大Burgess Shale化石带中最常见的奇虾类动物,但其在早期节肢动物进化中的意义的许多方面仍然不为人知,因为其许多部位的分类在横跨至少8个属中都是不正确的。 新的分析澄清了Hurdia 的身体特征以及它们与其它奇虾类动物的异同点。 Hurdia 的引人注目的大头甲可能是独特的,它的腮部结构为人们了解节肢动物的肢体和呼吸器官的起源。

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仙掌滇虫

仙掌滇虫——5亿多年前生活于海洋中的叶足动物。云南澄江化石库中发现的叫做“仙掌滇虫”(因其外形酷似云南具刺的仙人掌而得名)的叶足动物,它虽然没有明确的头,其躯干也没有明显分节,然而其附肢的骨化分节却与节肢动物几无差异。无疑,这种能在远古海底行走的动物“仙人掌”,属于首次发现的具有“节肢”的虫子,从而有望揭开节肢动物的起源之谜。应该代表着由古老叶足动物向节肢动物过渡的一种关键的珍稀缺失环节。直白地说,它就是一种学界期待已久的曾经淹没在远古历史尘埃中节肢动物始祖。

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班府虫

班府虫——令科学家们非常迷惑不解,尚不清楚它的现代近亲物种是什么。

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Herpetogaster

Herpetogaster——或许与现生的海星和囊舌虫有关。

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海口鱼

海口鱼——同奇虾一样,出现在BBC纪录片里。一种原始的拟似鱼类生物,只有拇指般的大小,但却是生命进化史上的巨人,拥有坚实的外壳,身体非常独特,未来所有脊椎动物的祖先。海口鱼身体结构接近现存的七腮鱼。头部有六片到九片腮,有明显的背鳍。海口鱼有明显的头部及躯体。头上有最少6个及可能9个鳃。它可能有脊索,但是标本只保存了一小段。标本失去了尾巴末端。背鳍指向头部,现今的鱼类中亦有少数是这样的。海口鱼亦有腹鳍。在腹部有13个环状结构,估计是生殖腺、排泄器官或其他东西。其骨骼并没有生物矿化的迹象。其化石在云南的澄江动物群(帽天山层)被发现,溯源于寒武纪,被认为是至今发掘的最古老的鱼类。海口鱼确为已知最古老脊椎动物,它的发现对古生物学及动物源流的学说有极大的影响,因为它将脊椎生物出现的时期进一步推至5.3亿年前。

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牙形刺

牙形刺——是一类已经灭绝的牙形动物,其骨骼存在于寒武纪到三叠纪由海洋沉积物形成的地层即海相地层中。牙形刺形体很小,一般只有1毫米左右,最大也不过7毫米,形态多变,如角锥梳状、耙状、台状,颜色各异,广泛分布于海相地层中,是一类重要的微体古生物,生存在寒武纪至三叠纪, 在生物演化中也占有极重要的位置。最古老的牙形刺产生于寒武纪早期,它们大体上都是单锥型的。复合型的牙形刺开始出现于奥陶纪,而到志留纪时则涌现出许多不同的牙形刺的种,有单锥型、棒条型和叶片型。牙形刺的数量最多而形状变异最大的时期是在泥盆纪,据研究,当时掌片属(Palmatolepis)的牙形刺曾达50多个种和亚种。其他高台型的牙形刺也很普遍。到泥盆纪以后,牙形刺开始在数量上减少而形体变化亦随之降低。到二叠纪之时,生有牙形刺的动物几近灭亡,不过它们在三叠纪时曾有迹象再次出现。到三叠纪末期,牙形刺动物即已全部灭绝。牙形刺不仅在生物地层中是主导化石,是主帅,而且在石油地质研究中也是重要的尖兵。牙形刺的颜色是有机变质的重要标志。依据牙形刺的颜色可以判断石油有机成熟度,圈定油气远景区,具有重大的实用价值。

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怪诞虫

怪诞虫——与欧巴宾海蝎一样,生活于大约5.3亿年前的海洋之中,最早发现于加拿大,是寒武纪最著名的动物。怪诞虫属于叶足动物门,头很大,躯干背侧具有7对斜向上生长的强壮的长刺。

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Orthozanclus

Orthozanclus——是软体动物的亲戚。

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皮卡虫

皮卡虫——皮卡虫(学名Pikaia),又名皮凯亚虫或皮克鱼,皮开虫。是寒武纪的一类已灭绝动物,其化石在加拿大不列颠哥伦比亚的柏吉斯页岩发现。它是由查尔斯·沃尔科特(Charles Walcott)发现及于1911年描述。由于皮卡虫化石上有明显及规则的节,沃尔科特将它分类在多毛纲中。它的样子很像头索纲,游泳时可能更像鳗鱼。皮卡虫平均只有5厘米长,它可以利用其身体及阔尾鳍来游出水面。皮卡虫可能在游泳的同时过滤水中的物质。它们身体扁平,外形好似鳗鱼,其肌肉呈节状,中轴索几乎贯穿全身。它们的头部很小,上面有两条触须,小触须旁的开口后来可能就成为了鱼类的腮。此外,它们还长有一个薄薄的背鳍,但没有眼睛。皮卡虫一度在海床上活动,通过扭动身体向前蜿蜒行进,但时常会遭到奇虾的捕食。这种动物看起来可能不怎么有趣,但它却很重要。它背上的一条微弱的痕迹使人联想到它可能是包括人类在内的所有脊椎动物的祖先。

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Maotianoascus和Ctenorhabdotus

Maotianoascus和Ctenorhabdotus——是现生水母的近亲。

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高足杯状海生动物Dinomischus

高足杯状海生动物Dinomischus——是一种极为稀少的底表固着生物,以食悬浮性营养粒为生。这种生物以其固着柄将其采食器官(萼部)举起,以便提高采食器的高度。

奥陶纪——5亿年前至4.4亿年前,是地史上大陆地区遭受广泛海侵的时代,是火山活动和地壳运动比较剧烈的时代,也是气候分异、冰川发育的时代。在奥陶纪后期,各大陆上不少地区发生重要的构造变动、岩浆活动和热变质作用,使得这些活动区的部分地区褶皱成为山系,从而在一定程度上改变了地壳构造和古地理轮廓。奥陶纪气候温和,浅海广布,世界许多地区(包括我国大部分地区)都被浅海海水掩盖,海生生物空前发展,较寒武纪更为繁盛。奥陶纪是海生无脊椎动物真正达到繁盛的时期,也是这些生物发生明显的生态分异的时期。

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巨型鹦鹉螺

巨型鹦鹉螺——生活在奥陶纪的巨无霸,长约11米,肉食性,生性凶猛,是乌贼、鱿鱼、章鱼的远亲。天敌:海蝎子

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海蝎子

海蝎子——巨型羽翅鲎(Megalograptus),身长2.33到2.59米之间,肉食性,第一种从水中移居到陆地 ,并知道如何蜕壳的动物。它可能是现代蝎子的祖先,甚至是包括蜘蛛、虱子等在内的所有陆地节肢类动物的祖先。海蝎子拥有坚固的防护——覆盖着身体和利爪的盔甲。它们用8条腿走路,后面还有2条扁平如桨的腿。一旦离开了水,它们便会行动笨拙,如果在水下,则可以游上一段距离。它们通常是海底的居住者,但是也能在淡水中和陆地上生活。巨型羽翅鲎在海底漫游,寻找鱼、三叶虫和其它住在沙子和淤泥里的动物。它经常潜伏在浅水区,寻找小鱼、三叶虫和其它泥沙中的动物,有时连同类也不放过。在大约1000万年的海洋生活中,这个挥舞着一对巨螯的家伙算得上是一方霸主,早期的海洋脊椎动物对它根本构不成威胁!天敌: 同类、巨大的广翅鲎和orthocones。

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巨型广翅鲎

巨型广翅鲎——它是一种广翅鲎海蝎子,是海蝎子家族中的佼佼者。身长2.4米,肉食性,是进化史上最大的节肢动物。生活在4.6 亿到2.55亿年前。它可能是以我们的最初海生祖先为食,也吃它们遇到的其他东西。

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翼鲎

翼鲎——是蝎子中的巨人,身长超过3米,等同一条鳄鱼,奥陶纪真正的霸主。参看BBC与巨兽同行之捕杀布龙度蝎子。

志留纪——4.35亿年前至4.05亿年前,志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化,海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位。在志留纪中期,更先进的有颌鱼类开始出现,为随后鱼类等高等脊椎动物的大发展奠定了基础。志留纪晚期,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,还出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物,这是生物演化的又一重大事件。

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盾皮鱼

盾皮鱼——大约生活在志留纪到泥盆纪,共繁衍了近7000万年。原始有颌鱼类,身披骨甲,是鱼类中内容比较庞杂的一大类群。最早的盾皮鱼化石,发现于晚志留纪,兴盛于泥盆纪,并在泥盆纪末期全部趋于绝灭。盾皮鱼多为海栖,少数生活於淡水。营底栖生活,不善游泳,在进化过程中,许多种类变得高度适应水底生活,可能以水底杂物和无脊椎动物为食。盾皮鱼中最显赫的一族叫做恐鱼。前面的章节我们曾经提到,在寒武纪早期的海洋中,曾经生活着身长两米的奇虾,长有两只巨大的前臂,在海洋中称王称霸。正所谓山中无老虎,猴子称大王,奇虾只能欺负寒武纪时期体形不大的软躯体动物,而泥盆纪晚期出现的恐鱼,单是它头胸甲的尺寸,就超过了奇虾的身材,成为继奇虾之后的海洋霸主。

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头甲鱼

头甲鱼——也称“骨甲鱼”,身体比较小,不超过20厘米,头扁平,嘴没有上下颌,是不折不扣的和平使者。头和躯干的前部覆盖着坚厚的骨质甲片,头甲鱼的名字就是这样得来的。头甲后的身体像鱼,只是鳞片与现代的鱼大不一样,是长条形的骨板。头甲后面有一对肉质胸鳍,是头甲鱼主要的运动器官。此外还有一个背鳍和一个歪形尾鳍。头甲鱼的一对眼孔靠得很近,眼孔前面是一个单鼻孔。在头甲的两侧和眼后中央还有三个由小骨片构成的区域,有推测可能是头甲鱼的感觉器官。在头部的腹面有口和鳃孔。头甲鱼腹部扁平,因为骨质甲片很重,所以头甲鱼是游泳能力不强的底栖动物,靠吸食海藻为生,生存在晚志留纪到晚泥盆纪。更多内容还是查看BBC与巨兽同行之布龙度蝎子捕杀头甲鱼。

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Gosslingia

Gosslingia——地球上第一株裸蕨植物,作为陆生高等植物的先驱,低等维管束植物开始出现并逐渐占领陆地。

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