原创科普文章:寒武纪海洋的王者——三叶虫

编辑:康 艳 审核:杨鹏斌

(唐媛)生命自诞生起,在38亿年的波澜史诗中,曾孕育、进化出无数的动、植物,但随着时间的推移和环境的变化,很多都已经逝去,以化石的形式被保存下来,我们把逝去的这些生物称为古生物。三叶虫就是其中的一种。

该文章选取了“三叶虫”——距今约5.4亿年前寒武纪海洋中的代表为切入点,以三叶虫化石研究成果为素材,运用生动、诙谐、通俗易通、严谨的语言,分别从形态特征、生活习惯、演化历史、生活环境等方面对三叶虫进行了全方位的介绍,向公众普及古生物学知识、树立古生物化石保护意识的同时,引发公众对人与地球、人与环境问题的思考,并引以为戒,更好的在生活中践行保护地球的发展理念。我们赖以生存的家园——地球,如同一幅亿万年沧海桑田的画卷。徐徐展开,现在的画面鸟语花香、万物盎然,数以万计的生物与人类共享着这片独特的家园;回眸史前,生命自38亿年诞生以来,在发展、爆发、灭绝和更迭中生生不息,历经了从无到有,从简单到复杂,从低级到高级的螺旋进程,才进化和繁衍出与今日大有不同的物种。我们把曾经逝去的这些动植物统称为古生物。

谈到古生物,人们往往会想到庞大的恐龙、奇妙的始祖鸟、我们的老祖宗古猿……但还有一类不起眼的史前动物,不光资历比上面这些明星都古老得多,而且知名度也毫不逊色:这就是三叶虫,曾经在地球上生活了3亿多年的“超级小强”,占据了寒武纪海洋的王者地位。

三叶虫,顾名思义,它的外表就像是三片叶子组合起来一样。“三片叶子”究竟长什么样子呢?看到三叶虫的化石,您可能会感叹果然“虫”如其名,远看它们如同鞋底,带有横向条纹的圆形或椭圆形;近距离观察,可以发现它们的身体分为头甲、胸甲和尾甲三部分,就像三片并排排列的叶子,由一条突起的中轴贯穿,胸甲左右两侧则是一条条像肋骨一样的体节。这些体节组成的两片“肋叶”,加上中央的“轴叶”,就是它们名字的来源。

在分类学上,三叶虫和今天的昆虫、蜘蛛、虾蟹等同属于节肢动物,但自成一个“三叶虫纲”,身体构造跟今天的节肢动物有不小差别。三叶虫的甲壳主要由几丁质、碳酸钙和磷酸钙组成,非常坚硬厚实,一些种类的胸甲背面还有刺,为身体提供了良好的保护。唯一的问题是,甲壳不会随着身体变大,因此它们在生长过程中需要经常蜕壳。

与今天的虾蟹或蝎子不同,三叶虫在蜕去外壳时,并不会重新吸收掉壳中的大部分矿物质,而是留下近乎“满状态”的外壳。这也解释了三叶虫化石大部分根本不是它们的遗体,只是蜕掉的空壳而已!遗憾的是,三叶虫几丁质外骨骼的背甲虽然容易保存为化石,但是完整的化石少之又少。

说它是“小强”自然有其独门生存秘笈。由于三叶虫解锁了底栖、游泳、漂浮等各种生活技能,能够畅游在各种海洋环境,繁殖后代速度也很给力,并随着环境变化迅速调整演化,可谓与时俱进。三叶虫颇有自知之明,因行动迟缓不会主动攻击其他动物,却“独善其身”掌握了各种各样的防身自卫的“绝招”。“防御派”会用坚固的背甲抵御攻击能力强大的捕食者;“灵活派”会利用背部发育的灵活关节卷曲,以保护腹部;“伪装派”利用头部长有突起,尾部生孔的特点,蜷成一个“球”;“瘦小派”扬长避短,通过进化出发达的长刺,在水中遇敌时起保护作用,为了生存各显神通。

此外,三叶虫颇为原始的长相却进化出了一项当时非常先进的构造——眼睛,这眼睛也许是世界上最早出现的结构精密的复眼,每只眼睛都是由许多精密的独立单元组成,可以把不同的光线组合成一个统一的影像,形成一定的视力,不仅能够看东西,也让三叶虫无论躲避敌害还是捕捉食物,都具备了竞争优势。

凭借着超强的适应能力和被赋予独特的构造,三叶虫从惊艳问世,到繁衍生息,跨越了恐龙出现前的整个“古生代”,在漫长的岁月里,演化出了花样繁多的种类,被正式命名的就有至少15000种,寒武纪也因此称为“三叶虫的时代”,三叶虫也成为了科学家划分寒武纪地层最重要的标准化石。

当时间来到寒武纪晚期,由于气候环境的变换,导致一次小规模生物灭绝事件的发生,三叶虫暂时幸免于难,可惜好景不长,随着天敌“角石”这一庞大的软体动物出现,即使通过进化,三叶虫将体型增大了7倍也无济于事,不过是帮角石填饱肚子而已,于是在距今约2.5亿年时毫无悬念地退出了历史的舞台。至此,寒武纪海洋的一代王者——三叶虫最终谢幕。

历史总是惊人的相似,类似王者终结的事件在随后地球历史上不断上演。现在人类是地球的主宰,我们会重蹈三叶虫的覆辙吗?

THE END
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