提到地球上最著名的古生物,人们一般最早想起的是恐龙、猛犸象和剑齿虎......
但是有一种更为陈旧的史前动物,作为上面这些动物的老前辈,知名度毫不逊色于它们!
它就是——三叶虫!
三叶虫之所以知名,不只是由于它们具有独特的结构,也是由于它们的化石大都保存得很好,而且遍及全球。
因而无论是在古生物地层学、演化生物学以及板块构造学等研讨范畴,三叶虫均具有重要意义。
这些奥秘而又充溢魅力的三叶虫在几亿年前的地球上终究阅历了什么?
第
1
章
在长达几亿年的时刻里,三叶虫存在于世界各地。从西伯利亚到摩洛哥,从加拿大到澳大利亚,它们的身影遍及海底。
在前期的远古时代,它们是地球上最成功的,或许也是数量最多的动物。
如此丰厚的生物为何会没有留下直系子孙,乃至完全灭绝?
让咱们从5.4亿年前开端说起!
在寒武纪开端之前,地球上全部的生命都在海洋里,比方海绵、蠕形和腕足动物等。这些动物在其时并不需要忧虑遭到捕食者的损伤。
然后,大约5.21亿年前,第一批已知的三叶虫呈现。它们或许是由像斯普里格蠕虫这样的小而厚皮的分节蠕虫进化而来的。
斯普里格蠕虫( life restoration at MUSE -Science Museum in Trento)
三叶虫是真实的节肢动物,是包含今日的蛛形纲动物、甲壳纲动物和各种昆虫在内的这个集体的开创成员。三叶虫与斯普里格蠕虫具有相似性,但又具有更多的新特征。
节肢动物
它们具有杂乱的眼睛和消化系统。头部到许多分节的腿都被坚固的外骨骼所掩盖。这些在其时非常可怕的新功能使它主宰了寒武纪海洋。
三叶虫
从化石记载中发现的最早三叶虫是莱得利基虫目和褶颊虫目,它们的前史能够追溯到大约5.2亿年前。
莱得利基虫目
现在全部的三叶虫都被以为起源于现在的西伯利亚,随后从这儿开端辐射散布。
褶颊虫目
在很长一段时刻里,三叶虫以蠕虫和其他难以自我维护的无脊椎动物为食,很快就昌盛起来,并敏捷多样化。
多种三叶虫
但是,海洋中的寒武纪生物正渐渐的变风险。三叶虫留下的很多带有咬痕的化石证明了这行将发作的全部。
带咬痕的三叶虫化石(by James St. John)
当寒武纪挨近结尾时,三叶虫为了生计学会了一些新的花招——将本身卷起来——好像现代的犰狳相同维护自己。
这使得新式的食肉动物陷入了难以撕咬它们的窘境......
三叶虫卷起(建模来自DiCYT)
第
2
章
关于三叶虫来说,并不是全部的要挟都来自其他动物。
大约从4.45亿年前开端,地球气候对海洋生物形成了两层冲击。
首要,剧烈的降温改动了洋流,阻断了像藻类这样的温水食物的供给。然后,一段时期的冰川作用锁住了地球上的很多水,这大起伏的降低了海平面。
这种两层影响促进了“奥陶系-志留系大灭绝”(Ordovician-Silurian Extinction)的发作,消除了大约25%的分类学宗族,包含约一半的三叶虫宗族。
但仍有一些尽力习惯了冰冷海洋生活环境的三叶虫存活了下来,例如达尔曼虫(Dalmanites)。
达尔曼虫
但是,跟着环境的不断改动,三叶虫又遇到了新的费事。
约4.3亿年到4.2亿年前,第一批有颌鱼类呈现。一些科学家以为这些新的食肉动物给三叶虫带来了更大的进化压力。
公然,在有颌鱼类初次呈现约2000万年后,化石记载中开端呈现新的多刺的三叶虫变种,例如Dicranurus,有着曲折而尖锐的刺。(Dicranurus是一种生活在欧美大陆和冈瓦纳大陆之间的浅海中的三叶虫)
Dicranurus
地球前史继续发展,大约从3.75亿年前开端,很多富含碳的堆积物逐步堆积,水中的氧气水平也开端下降。
珊瑚礁群落开端溃散,那些有颌新鱼类和陆地上的新生命方式,如植物和昆虫,牵强度日。而包含三叶虫在内的大多数无颌的底栖生物都开端逐步消失。
最终,这一系列被称为“泥盆纪晚期大灭绝”的不幸事情,导致海洋中20%的动物宗族消失,包含除四个宗族以外的全部三叶虫。
三叶虫濒临灭绝!
而接下来行将发作的,地球前史上最大规划的物种灭绝完全让它成为前史。
2.52亿年前,地球大气层发作了巨大的改动。一些科学家以为这是小行星碰击地球形成的。另一些人指出,那也是一个火山活动频频的时期。
而最重要的是,地球的这一次改动又对三叶虫形成了极大影响!
在不到100万年的时刻里,陆地上70%的物种消失了,海洋里95%的物种消失了,包含最终幸存下来的三叶虫。
这场使三叶虫完全消失的大灭绝事情是地球生命史上最严峻的灾祸,被称为“二叠纪大灭绝事情”。
第
3
章
现在,三叶虫已成为地球生命演化史上重要的一章。它们有超越15000个被描绘的物种,成为有记载以来最多样化的灭绝生物集体之一。
这个巨大的物种都有着什么样的真面目?让这些图片来告知你!
三叶虫的奇特虫属,中寒武世,摩洛哥——by Dwergenpaartje
Styginidae(三叶虫的一种), 来自威斯康辛州的志留纪——by Kennethgass
Walliserops(三叶虫的一种),来自摩洛哥——by Kevin Walsh
珓石虫Ogygopsis(三叶虫的一种),中寒武世,来自加拿大不列颠哥伦比亚省——by Wilson44691
现存世界上最大的三叶虫个别——霸王等称虫sotelus rex,产于北美洲中奥陶世至上奥陶世——原始标本保藏于加拿大 Manitoba博物馆
Cheirurus(三叶虫的一种),奥陶纪中期,沃尔克夫河,俄罗斯——by Vassil
奥陶系石灰岩薄片中的三叶虫碎屑(T);E =棘皮动物——by Wilson44691
Rusophycus,三叶虫的“停止痕迹”,美国俄亥俄州南部的奥陶纪——by Wilson44691
卷起的三叶虫,美国俄亥俄州,奥陶纪——by Wilson44691
Olenoides(三叶虫的一种),坐落布尔吉斯页岩中——by Smith609
在整个地球前史中,三叶虫曾经是世界上最早进的动物,是整个动物王国的第一个成功故事。比许多其他品种的动物存活的时刻要长得多,包含非鸟类恐龙和哺乳动物等。
因而,关于三叶虫,咱们最想知道的或许不是它们为什么灭绝,而是它们是怎么存活了这么久?
究竟,人类作为今日地球上最成功的动物之一,三叶虫的费事或许有一天也会成为咱们自己的费事!
参考资料:
NASA SCIENCE、DiCYT、维基百科、NOVA、YouTube
Kentucky Geological Survey、百度百科、
The Final Extinction of Trilobites、
Understanding Evolution等
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