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三叶虫为什么可以成为地球生物圈的第一个“霸主”?

[ 来源:科普中国 | 作者:虫言虫语 | 发布时间:2022-11-21 | 浏览:800次 ]

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出品:科普中国

作者:虫言虫语

监制:中国科普博览

地球已存在了46亿年之久,但动物界第一次大发展是在距今6亿年前的寒武纪。寒武纪最多的动物就是三叶虫,约占化石保存总数的60%。因此,有人把寒武纪叫做“三叶虫的时代”。

(图片来源:veer图库)

在动物分类学上,三叶虫属于脊椎动物门、三叶虫纲。它们生活在远古的海洋中,主要出现在寒武纪,到寒武纪晚期时发展到顶点。此后,三叶虫从极盛的高峰走向衰退,延续到二叠纪末期时绝灭,没有进入中生代。三叶虫在整个古生代3亿多年的漫长地质历程中生生不息,繁衍出了众多的类群和巨大的数量,总计有1500多个属,1万多个种,其中发现于我国的有大约500个属。

三叶虫的形状大多为卵圆形或椭圆形,个体大小相差却很悬殊。常见的三叶虫一般长度都在3到10厘米,宽度在1到3厘米,超过20厘米的就算大型的了。

三叶虫化石广泛地分布在世界各地,因而对划分地层非常重要。但同时,许多三叶虫的属种又具有地方性特色,因而它们又对划分当时的海域分区,进而恢复当时的生物地理区系具有重要意义。

(图片来源:veer图库)

三叶虫生活的年代距今虽然遥远,但是科学家对它的形态、构造等特征的了解是相当充分的,主要的原因有以下几点:首先,三叶虫身体表面披有坚固的甲壳,在个体发育过程中经历多次脱壳生长,所以它们在地层中遗留下的化石数量比其他生物要多;其次,寒武纪海洋中很少有比三叶虫更大、更凶暴的动物和它生活在一起,因此它们能够迅速繁衍,广泛分布;此外,三叶虫化石大多保存在质地细致的石灰岩或页岩中,因此,不仅外壳的特征能够被观察得很清楚,而且有时其内部构造也能被看得很清晰。

三叶虫的主要特征表现在它的背壳构造,其头部中央有一个突起的“头鞍”,可能是安置脑的处所。头鞍的表面有的光滑无饰,有的瘤斑点缀,还有的具有为数不等的横沟。这些横沟被称为“头鞍沟”。头鞍两侧,一般有成对的眼睛。沿眼睛的前后有一条沟,称为“面线”,这是三叶虫成长过程中借以脱壳钻出身体的地方。头部腹面的前端有一对分节的触须,既是行动器官,又是感觉器官。触须的后面是摄食的口,通常盖着“唇瓣”。口两侧有许多细小而分节的行动器官——附肢,附肢上有细密的纤毛,大概可以起到呼吸的作用。

(图片来源:veer图库)

三叶虫的胸部分节,多者达十几节,少者只分两节。各节之间以覆瓦状(即像房顶的瓦片一样一片覆叠在另一片的上面)关联起来,便于卷曲活动。三叶虫腹面两侧有为数众多的分节附肢,附肢上具有纤毛,因此这些附肢也兼负行动和呼吸之用。三叶虫的尾部和胸部一样,纵向上分为中轴及其两侧的肋叶部,其形态多样;尾部的边缘有的带刺,有的不带刺。

三叶虫的生活习性是多种多样的,化石中最多的一类是保存在石灰岩或页岩中,可见当时它们大多生活在浅海底或游移于淤泥之上。它们有的稍能游泳,有的随水漂流。志留纪中期的齿虫类,整个身体几乎被密密的长刺包围,这些长刺对于它们在水里游泳来说是一种强有力的推进器,因此可以推测它们是游泳的能手;同时,这些长刺也是抵御天敌的有效武器。这种类型的三叶虫主要是出现于奥陶纪到泥盆纪时期,当时与它共生的鹦鹉螺类、板足鲎类和鱼类都是三叶虫的劲敌,如果三叶虫不增强它的游泳能力和御敌的武器,它们怎样在那个竞争激烈的环境中继续生存繁衍呢?

三叶虫是寒武纪海洋中的“霸主”,在地球上生存了近3亿年才灭绝,对三叶虫的研究也一直是古生物学研究中的热点,从三叶虫的研究,能够更多的了解我们的地球。