作者:佚名
说到古生物,大家的第一印象一定是恐龙,然后可能会想到剑齿虎、猛犸象,古生物发烧友还可能会想起邓氏鱼、巨型角石、海蝎子。
它们大多是 大型动物 ,是的,大型动物那伟岸的身形就自带光环吸引着人们的注意力,而有一类体型小的古动物,相信绝大多数人都会知道它的名字,那就是 三叶虫 。
休斯敦自然科学博物馆里的三叉戟三叶虫 | Daderot / Wikimedia Commons
三叶虫的知名度虽然高,但是恐怕大多数人都不了解它,它们长什么样子?它吃什么?它生活在哪儿?甚至不少人认为三叶虫是“一种”动物。我有位好友鬼谷藏龙兄,就把三叶虫称为“ 最熟悉的陌生古生物 ”。今天就和大家说说三叶虫的故事。
三叶虫虽然个头小,但它们的家族极为庞大:三叶虫在地球上生存了 将近3亿年 ,而在这三亿年里,超过一半的时间,它们都是地球生态系统的 重要组成部分 ,就像我们这个时代的昆虫。
三叶虫的身体横着和竖着都可以分为三部分:从上到下是分别是与合成一整块甲壳的头部,分成很多节的胸部和身体末端的尾部。
三叶虫身体正中央有一道称为轴部的隆起,外骨骼和附肢向轴部两侧延伸,形成了 左右两个肋叶 ,这也正是 三叶虫 名字的由来。而在那个时代,还有多种三叶型动物存在,也许它们就是三叶虫的远亲,但能够如此兴盛的只有三叶虫一家。
伯吉斯页岩中的寒武纪动物化石 | Wikimedia Commons
寒武纪是三叶虫家族十分兴盛的时代,也许一般人很难有直观的理解,但是在一些地层中,三叶虫的种类和数量,超过了 当地生物总量的一半以上 !如果我们能够乘坐时间机器到那个时代旅行,在海中潜水的时候,在我们身边一定满是三叶虫。
最初兴盛的三叶虫家族是莱得利基虫目(Redlichiida),可以说莱得利基虫奠定了三叶虫的 基本身体结构 ,头部集中了三叶虫的感觉器官 复眼 ,和由第一对附肢演化的触角。
在那个时代,眼睛是一种相当先进的感知器官,如果没有视觉,大部分捕食者与猎物之间的攻防游戏,都会变成“瞎猫撞死耗子”。莱得利基虫全身都覆盖着坚硬的甲壳,让自己得到最全面的保护,胸部则分成数个体节,在保证强度的前提下让三叶虫能够灵活地运动。
早寒武世晚期的小油节虫( Olenellus chiefensis ) | Dwergenpaartje / Wikimedia Commons
大多数人的印象里,三叶虫的形象都是坚硬的化石,而活着的三叶虫身体下部是很多对柔软的附肢,这些附肢不仅能让三叶虫在海底爬行,还可以划水让三叶虫 快速前进 ,甚至一些三叶虫可能演化出仰泳的姿态。
正是这些先进的装备让三叶虫的家族遍布海洋。有些三叶虫的体型相当硕大,1863年由英国博物学家描述的一个 大卫奇异虫 ( Paradoxides davidis ),体长达到37厘米。
繁盛一时的莱得利基虫在寒武纪中后期逐渐消亡,但后辈们继承了它的衣钵,继续着三叶虫家族的荣光。
褶颊虫目(Ptychopariida)、栉虫目(Asaphida)、耸棒头虫目(Corynexochida)从莱得利基虫目手中接过了大旗,成为了三叶虫家族的中流砥柱。它们的 外骨骼 变得更为厚重,身体上的 尖刺 也开始逐渐增加。
三叶虫家族还出现过一个“非主流”——球接子目(Agnostida,也翻译作接毬子目,我有理由怀疑你在骂人……)。
很多三叶虫在遇到危险的时候,会把自己的身体 卷起来 ,这样就可以用坚硬的外壳保护自己身体柔软的部分,而球接子将这种技能发挥得淋漓尽致,它们的头甲和尾甲演化成了半球形,通过胸部折叠可以实现 完美对合 ,看到这里很多同学一定会惊呼:“这不就是模仿蛤蜊吗?”。
球接子目的铠甲,已经没有“三叶虫的样子”了 | James St. John / Flickr
到了奥陶纪,三叶虫家族成员也变得更多了,镰虫目(Harpetida)、蚜头虫目(Proetida)、镜眼虫目(Phacopida),齿肋虫目(Odontopleurida)和裂肋虫目(Lichida)纷纷登场。
到了奥陶纪中后期,为了对抗房角石、板足鲎(hòu)等新一代大型掠食动物,三叶虫使出浑身解数,为自己增加新的技能。
其间诞生了家族中最为庞大的种类:霸王等称虫( Isotelus rex ),这个 长达70厘米身披坚实外甲 的家伙,就像在浅海海床爬行的装甲车,可以抵御板足鲎和任何中小型角石的攻击。
而卡瓦拉栉虫( Asaphus kowalewskii )走上了不同的道路,它们长了 长长的眼柄 ,即便自己身体埋在海底的沙子里,也能观察周遭的情况。
经过奥陶纪末大灭绝,到了志留纪三叶虫家族开始了衰败,种类数量只有奥陶纪时的一半,然而这个时代的三叶虫,却有着非常奇怪甚至 夸张的外表 :身体上遍布各种加长而卷曲的棘刺,还有的种类长满了肿块和疣粒。
到了泥盆纪,我们的主角 三戟三叶虫 ( Walliserops trifurcatus )终于登场了,它发现于摩洛哥的小阿特拉斯山脉。
这个长着尖刺的家伙头部长了一个类似三叉戟的额角,向前伸出。在美国休斯敦自然科学博物馆中,收藏有很多极为精美的三叶虫化石,其中就有保存极好的三戟三叶虫。
休斯敦自然科学博物馆里的三叉戟三叶虫 | Daderot / Wikimedia Commons
我看到这个家伙第一个联想到的,是寒武纪的一种奇怪动物,长着长长口器的欧巴宾海蝎。然而这个奇怪的附属物并不是口器,似乎是头甲延伸而成的,这玩意儿到底是干嘛用的?
同样的问题也困扰着古生物学家,有人认为这是 伪装 的工具,可这玩意儿能装什么?也有人认为这是 自卫 的武器,不过能被它顶到的动物应该也是挺废柴的。
还有人认为这是 第二性征 ,我觉得这个有点儿靠谱,可是又怎么能找到雌性的三戟三叶虫呢?也许对我们来说,这注定就是个谜,产生了无尽遐想的空间。
泥盆纪末大灭绝 ,以种来计算,海洋中可能有超过70%的物种灰飞烟灭。而三叶虫家族的绝大多数成员都没熬过这次大灾难,只剩下蚜头虫目一枝独苗。
然而,正是这三叶虫中最不起眼的类群,竟然为这个家族撑过整个石炭纪和二叠纪,苟延残喘了1亿1千万年,直到毁天灭地的 二叠纪末大灭绝 发生,按照已知的物种来计算,此时的地球失去了96%的海洋生物物种,三叶虫家族的历史也随之结束。
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