化石吟資料

時(shí)間：2024-09-26 03:24:40 化石吟我要投稿

化石吟有關(guān)資料

　　一、話說魚類進(jìn)化

化石吟有關(guān)資料

　　魚類，作為地球上最古老的脊椎動(dòng)物的一個(gè)類群，其漫長的演化歷史一直是眾多的生物學(xué)家感興趣的問題。魚類的出現(xiàn)，標(biāo)志著從低等、原始的無脊椎動(dòng)物向脊椎動(dòng)物進(jìn)化的一個(gè)質(zhì)的飛躍;魚類的發(fā)展、演化又提出了脊椎動(dòng)物進(jìn)化的明顯譜系。一切高等動(dòng)物，兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類，甚至我們?nèi)祟愖陨矶际窃诖嘶A(chǔ)上發(fā)展而來的。

　　研究古生物通常以化石材料為根據(jù)。科學(xué)家通過放射性同位素來測定巖石的絕對(duì)年齡，并劃分成不同的地質(zhì)年代。這些地質(zhì)年代中保存下來的古生物，記錄了當(dāng)時(shí)的環(huán)境條件和生物信息，經(jīng)過千萬年的沉積，形成化石，成為研究地質(zhì)歷史和生物進(jìn)化史的根據(jù)。

　　魚類的化石并不十分豐富，但它們依然能夠展示出古今各種魚類發(fā)生、發(fā)展的過程。最早的魚類化石沉積在寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)的巖石里，距今已有大約四億年的歷史了。通過對(duì)巖石的研究，人們知道這種最早的魚類生活在咸水環(huán)境里，或者說是生活在海洋中，它們的身體外面披有鎧甲一樣堅(jiān)硬的外骨骼。這些原始的魚類渾身布滿了硬甲，具有扁平的前背甲。由于它們沒有頜，所以被稱為無頜類。它們可以說是最古老的魚類，因?yàn)榇┝思纂校鼈儾荒苡斡荆荒苌钤谒壮练e物中。應(yīng)該說，它們是一群不會(huì)游泳的魚類。無頜類的內(nèi)骨骼沒有被保存下來，所以科學(xué)家們推測它們具有軟骨骼，像我們見到的軟骨魚類鯊魚和鰓魚一樣。

　　大量完整的無頜類化石是在泥盆紀(jì)找到的，泥盆紀(jì)可算是魚類初生時(shí)代。中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)(距今約1.3億～1.6億年)，是魚類中興時(shí)代。新生代時(shí)，各種古今魚類共存于海洋和地球上的其他水域，魚類家庭達(dá)到全盛。

　　在無頜魚類的基礎(chǔ)上，最早的有頜魚類也發(fā)展了。最初的頜是由幾個(gè)硬骨鰓弓改造過來的。鰓弓最初埋在肌肉里，在進(jìn)化過程中，頜與頭部背甲融為一體，從而形成了一個(gè)更堅(jiān)固、更有效率的進(jìn)食器官──咀嚼器。

　　原始有頜類也稱作盾皮魚，它們?cè)谀嗯杓o(jì)盛極一時(shí)，但到泥盆紀(jì)末已大部滅絕了，一般認(rèn)為，軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚演化來的，它們分別朝不同的方向發(fā)展，但尚未找到十分清楚的證據(jù)證明這個(gè)推論。一些盾皮魚仍具有扁平的身體，像它們的祖先一樣;但是大多數(shù)都變成流線型，甲胄也減少了，這種變化使它們獲得了很強(qiáng)的游泳能力。軟骨魚類也脫去了沉重的甲胄(但仍有背板的痕跡)，發(fā)展出更加強(qiáng)勁有力的適于游泳的肌肉組織。有些科學(xué)家認(rèn)為，軟骨魚類是“原始”魚類，但它們是否真正比硬骨魚原始，還有待證實(shí)。

　　有關(guān)脊椎動(dòng)物頜的發(fā)生與進(jìn)化的研究，是從19世紀(jì)進(jìn)行的胚胎學(xué)研究開始的，它揭示了進(jìn)化中的一個(gè)重要過程。頜的出現(xiàn)，說明動(dòng)物的某個(gè)新的重要的特征的出現(xiàn)可以使一個(gè)類群的生活領(lǐng)域擴(kuò)大到以往不能生活的地區(qū)。這以后，魚類得到了迅速擴(kuò)展，成為今日最普遍的游泳生物類群。

　　硬骨魚最初生活在淡水里，后來逐漸向海洋伸展，終于成為海洋魚類的優(yōu)勢(shì)類群。在進(jìn)化過程中，它們產(chǎn)生了內(nèi)部硬骨骼，把僵硬的甲胄變成了薄薄的鱗片，從而使動(dòng)作敏捷靈活，提高了運(yùn)動(dòng)速度。

　　硬骨魚有兩個(gè)類群，其中輻鰭魚類在數(shù)量和種類上都大大超過另一種魚──內(nèi)鼻孔魚類。內(nèi)鼻孔魚類包括一些形態(tài)和構(gòu)造都很特殊的原始種類，它們具有內(nèi)鼻孔構(gòu)造，可以把嘴閉上而并不影響呼吸。內(nèi)鼻孔魚類今天能見到的只有肺魚和矛尾魚。矛尾魚隸屬空棘目腔棘綱。它被譽(yù)為活化石，在1938年以前一直被科學(xué)家們認(rèn)為是已經(jīng)滅絕了的種類。第一尾矛尾魚是1938年被一名漁民在非洲東南海岸捕到的，這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)世界。以后又陸續(xù)捕到，證實(shí)這一古老魚類仍生活在現(xiàn)代的海洋里。腔棘魚的重要特征是，鰭呈葉狀，具有肌肉，并有相連的輻棘，從而使一些魚可以在陸地上爬行。它們與兩棲類有密切的親緣關(guān)系。人們認(rèn)為兩棲類就是由它們演化而來的。

　　(摘自《海洋世界》1999年第12期)

　　二、鳥類的祖先之謎

　　過去，人們一直認(rèn)為，鳥類最初是由爬行動(dòng)物逐步進(jìn)化而成的。始祖鳥作為這一進(jìn)化過程的中間階段的產(chǎn)物，歷來被人們當(dāng)作鳥類的祖先。盡管這一進(jìn)化理論似乎有一定道理，但是許多古生物專家對(duì)蜥蜴這樣的爬行動(dòng)物會(huì)不會(huì)真因突然變異和自然選擇而變成鳥這一結(jié)論，仍多少持有懷疑的態(tài)度。于是，在學(xué)術(shù)界內(nèi)，專家們針對(duì)鳥類的問題，展開了一場曠日持久的爭論。

　　在達(dá)爾文的《物種起源》一書剛剛問世的時(shí)代，人們對(duì)于鳥類最早由爬行動(dòng)物進(jìn)化而來的說法，無論如何也是不能理解的。后來到了1861年，在德國境內(nèi)的一處石灰?guī)r石采石場中，考古人員發(fā)現(xiàn)了一塊奇特的生物化石。這塊化石殘留有翅膀，嘴里有牙齒，翅膀前端有爪，并有著像蜥蜴一樣的由多節(jié)尾椎骨組成的長尾。這塊被稱為“始祖鳥”的化石的發(fā)現(xiàn)，使許多考古學(xué)家和古生物學(xué)家為之振奮不已。因?yàn)椴簧偃藞?jiān)持的“鳥類是由蜥蜴進(jìn)化而來的”這一觀點(diǎn)，在這里找到了依據(jù)。

　　但是，在今天，這一已被人們廣泛接受的觀點(diǎn)突然失去其權(quán)威性了。因?yàn)樵?986年，美國的考古學(xué)家在得克薩斯州發(fā)現(xiàn)了一種比始祖鳥還古老7 500萬年的鳥類化石，并給它定名為“原始鳥”，鳥類的祖先這一“寶座”因而將被原始鳥奪走。古生物學(xué)家指出，如果事實(shí)上是這樣的話，那么鳥類是由爬行動(dòng)物進(jìn)化而來的這一觀點(diǎn)也將被否定。

　　為了理解發(fā)現(xiàn)原始鳥的重大意義，我們有必要以始祖鳥的化石為基礎(chǔ)，看看鳥類的進(jìn)化過程。關(guān)于始祖鳥的起源，英國博物館的龐夫雷特指出，以往人們認(rèn)為是鳥類祖先的某一爬行動(dòng)物群體，實(shí)際上并不是蜥蜴。始祖鳥是由恐龍家庭的某一“成員”進(jìn)化而來的，始祖鳥與恐龍既是“遠(yuǎn)親”，又是“近鄰”，它們都起源于槽齒類。不可否認(rèn)，始祖鳥與一種被稱作虛骨龍的小型恐龍，在骨骼上確有非常相似之處，因此早在19世紀(jì)，就有一些古生物學(xué)者認(rèn)為，鳥類的祖先是這個(gè)群系的恐龍。

　　鳥類是恐龍的后代這種說法雖然讓人覺得難以接受，但如果能把鳥兒與恐龍比較一下，我們就會(huì)獲得更多的信心。

　　從外貌來看，許多鳥兒都與恐龍有些相像。恐龍中有一種叫鸚鵡嘴龍，它的嘴與會(huì)學(xué)說人話的鸚鵡的嘴十分相似。鴕鳥龍的腳和鴕鳥的腳一樣，也有三個(gè)腳趾頭，善于走路。鴕鳥龍沒有牙齒，鴕鳥也沒有。鴨嘴龍的嘴活像鴨子嘴，鴨嘴龍游水也像鴨子戲水。鳥類有毛，生活在1?8億年前的聯(lián)龍也是全身長毛。鳥類的骨骼是中空的，這樣可以減輕體重，便于飛翔。早期的一些恐龍的骨骼也是中空的，科學(xué)家把這種恐龍稱為虛骨龍類，虛骨龍輕巧機(jī)靈，外貌和身體結(jié)構(gòu)很像鳥。

　　在探索鳥類起源的過程中，爭論的焦點(diǎn)之一是鎖骨問題。鳥類的左右鎖骨相互粘連，是V字形愈合鎖骨，十分發(fā)達(dá)。而恐龍的鎖骨則因退化而完全消失了。對(duì)此，持“鳥類起源于恐龍”的觀點(diǎn)者認(rèn)為，恐龍類和鳥類都來源于槽齒類，只是在后來的進(jìn)化中它們的鎖骨才發(fā)生了不同變化，不能憑這一點(diǎn)就說恐龍不是鳥類的祖先。

　　可是，當(dāng)上述觀點(diǎn)提出來以后，有的科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一些帶有鎖骨的虛骨類恐龍，化石分析表明，始祖鳥與虛骨龍的骨骼有明顯的共同之處，但是其中的許多特征是槽齒類生物所不具備的。這樣一來，又推翻了以前關(guān)于恐龍與鳥類都起源于槽齒類的觀點(diǎn)。

　　后來，當(dāng)原始鳥的化石發(fā)現(xiàn)以后，持有不同觀點(diǎn)的專家學(xué)者們紛紛轉(zhuǎn)移視線，試圖從原始鳥的身上找出新的理論突破。古生物學(xué)家經(jīng)過分析原始鳥的化石后，驚奇地發(fā)現(xiàn)，原始鳥與始祖鳥相比，具有許多更接近鳥類的特征。

　　首先，原始鳥類具有始祖鳥無法比擬的胸骨和龍骨突起特征，而且非常大。更為重要的是它還生有一種奇怪的肩骨，這是由于撐起羽毛的肌肉沿肩骨通過，因而一般鳥類的肩骨都很大。在這一特征上，原始鳥與現(xiàn)代鳥十分相似。其次，原始鳥的骨骼也是中空的，并且具有與飛翔有關(guān)的骨骼特征。

　　另外，原始鳥除殘留有普通鳥類所具有的一些特征外，還殘存著一些爬行類動(dòng)物所具有的特征。例如其尾巴很長，有與脊椎牢牢相連的坐骨，似爬行類動(dòng)物等等。

　　從以上事實(shí)中不難發(fā)現(xiàn)，鳥類的起源時(shí)間還要往原始鳥以前探究。原始鳥的發(fā)現(xiàn)，將有可能否定在此之前的鳥類起源于恐龍的觀點(diǎn)。原始鳥化石的發(fā)現(xiàn)無疑為探究鳥類的起源提供了新的資料，但對(duì)于鳥類祖先究竟是誰，科學(xué)家們?nèi)詿o法取得一致意見，只有發(fā)現(xiàn)了更古老的鳥類化石后才能作最后結(jié)論。

　　人們一直認(rèn)為，始祖鳥(學(xué)名古翼鳥)是由爬行類進(jìn)化到鳥類時(shí)的中間階段物種。2011年，考古學(xué)家在美國得克薩斯州發(fā)現(xiàn)了一種比始祖鳥還古老7500萬年的鳥類化石，并給它定名為“原始鳥”。顯然，鳥類祖先這一“寶座”，將被原始鳥奪走。學(xué)者們指出，如果事實(shí)是這樣，那么鳥類是由爬行類進(jìn)化而來的觀點(diǎn)將被否定。

　　關(guān)于始祖鳥的起源，諸說不一。有人認(rèn)為，它與恐龍一樣，起源于槽齒類。兩者既是“遠(yuǎn)親”，又是“近鄰”。也有人認(rèn)為，始祖鳥是由恐龍家族的某一“成員”進(jìn)化而來的。

　　不可否認(rèn)，始祖鳥與被稱作虛骨龍的小型恐龍，在骨骼上確有非常相似的地方，因此早在19世紀(jì)，古生物學(xué)界就有人認(rèn)為，鳥類的祖先是這個(gè)群系的恐龍。但古生物學(xué)家經(jīng)過分析原始鳥的化石后，驚奇地發(fā)現(xiàn)，原始鳥與始祖鳥相比、具有許多更接近鳥類的特征。

　　原始鳥生存于2.5億年前的三疊紀(jì)時(shí)期，當(dāng)時(shí)正是恐龍剛剛出現(xiàn)的時(shí)期。所以原始鳥早在恐龍之前，起碼，至今還沒有任何人發(fā)現(xiàn)比原始鳥更為古老的恐龍化石。這個(gè)發(fā)現(xiàn)說明，鳥類起源于原始鳥的觀點(diǎn)有可能取代以往的“恐龍說”。

　　三、兩棲類的祖先

　　1938年12月的一天，印度洋里有條漁船，在靠近非洲東海岸的較深的海里，捕到一條奇怪的魚。

　　漁人們從來沒有見過這么奇怪的魚，它大約15米長，長得倒不難看，全身鋼青色，眼睛深藍(lán)色。最特別的是它身子下面的鰭很大，有點(diǎn)像腿。

　　這條魚離了水，只活了四個(gè)來小時(shí)。船長覺得這的確是一條特別的魚，在科學(xué)上或許有什么研究的價(jià)值。所以船一靠岸，他就給那兒博物院的管理員拉蒂曼去了一封信。可是那個(gè)季節(jié)，非洲正熱不可耐，這條肥魚已經(jīng)開始腐爛了。

　　拉蒂曼看了這條魚，也認(rèn)為這是一種新奇的玩意兒，應(yīng)當(dāng)好好保存下來，給科學(xué)家去觀察，去研究。她請(qǐng)了一位專門做標(biāo)本的人，把這條怪魚的皮剝了下來，塞進(jìn)些草，做成一個(gè)標(biāo)本。她想，這條怪魚一定是個(gè)新發(fā)現(xiàn)的種類，因此用自己的名字來稱呼這條魚，叫它做“拉蒂曼魚”，通常叫做矛尾魚。

　　但是真糟糕，當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)人知道這條怪魚的重要性。要是知道的話，一定會(huì)想法子把它身上的每一個(gè)部分都保存下來。可是結(jié)果呢，只留下一張皮，一個(gè)頭顱，還有幾塊零碎的骨頭。

　　這條新奇的魚，實(shí)際上是人們所捕到的一種很古老的魚。說它“古老”，并不因?yàn)樗呀?jīng)活了20年，50年，或者100年了;而是說，它幾乎和3億年以前生活的一種魚一模一樣。

　　后來，人們?cè)谀莻€(gè)海區(qū)的深水里，又捕到了幾條相似的怪魚，進(jìn)一步肯定了先前的發(fā)現(xiàn)。

　　矛尾魚有什么特點(diǎn)呢?最引人注意的特點(diǎn)是，它跟遠(yuǎn)古時(shí)代的總鰭魚一樣，長著獨(dú)特的胸鰭和腹鰭。這些鰭的內(nèi)部骨骼，跟青蛙等兩棲動(dòng)物的四肢骨骼很相似。此外，它還有能呼吸的鰾。

　　古生物學(xué)告訴我們，總鰭魚是一種古老的魚，是兩棲類的祖先。它們?cè)诎l(fā)展中分為兩支：一支登陸生活，演變成兩棲類，例如青蛙;一支留在海洋，也逐漸演變，大部分種類絕滅了，矛尾魚就是這一支的一個(gè)代表。

　　在很久很久以前，氣候溫暖潮濕，樹木蔥郁茂盛。在一望無際的沼澤地帶，生活著很多種類的總鰭魚。就在那個(gè)時(shí)候，有一部分總鰭魚爬上了陸地，成為兩棲類的祖先，發(fā)展成為陸上的脊椎動(dòng)物。

　　后來，地球上起了很大的變動(dòng)，山崩地裂，氣候變得干燥而寒冷。河流和池塘開始干涸，許多淡水魚都死絕了。人們猜想，總鰭魚也在那個(gè)時(shí)候滅絕了。所以，1938年發(fā)現(xiàn)拉蒂曼魚，看見居然還有活的總鰭魚存在，就好像在青島附近遇見了活的恐龍──青島龍一樣令人驚奇。

　　四、裸子植物

　　裸子植物就是種子無果皮包被的種子植物，如銀杏、松樹等，不開花但結(jié)無果皮的種子，有些可以吃，比如銀杏的白果。自白堊紀(jì)上半葉直至2011年，裸子植物是地球上最進(jìn)化和分布最廣的優(yōu)勢(shì)植物。約二十五萬余種，廣泛分布于山地、平原、沙漠、湖泊及河流，少數(shù)分布于海水中。中國約二萬五千余種。裸子植物的孢子體高度發(fā)達(dá)，有明顯的根、莖、葉和花的分化，為喬木、灌木或一至多年生草本。絕大多數(shù)被子植物的木質(zhì)部有導(dǎo)管，韌皮部有篩管和伴胞，但某些水生、寄生、腐生和肉質(zhì)裸子植物在進(jìn)化過程中，導(dǎo)管消失了。少數(shù)原始的裸子植物沒有導(dǎo)管。葉為有葉隙的大型葉。花通常由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊組成。

　　裸子植物早期的分類位置隸屬于種子植物門的裸子植物綱。但是，多數(shù)近代系統(tǒng)將其獨(dú)立為裸子植物門。根據(jù)形態(tài)學(xué)的綜合性狀常劃分為兩個(gè)綱：雙子葉植物綱和單子葉植物綱。現(xiàn)代公認(rèn)被子植物中的喬木、灌木較為原始，草本較為進(jìn)化，單子葉植物衍源于雙子葉植物。

　　裸子植物與人類生活關(guān)系非常密切，其中糧食有稻、大麥、小麥、大豆、高粱、玉米、馬鈴薯和板栗等;蔬菜有青菜、蘿卜、冬瓜、番茄和洋蔥等;油料有油菜、花生和芝麻等;輕工業(yè)原料有糖的原料甘蔗，著名飲料茶，紡織原料草棉，高級(jí)潤滑油原料蓖麻，國防工業(yè)和交通原料橡膠，以及建筑和編織原料竹類;藥物有黃連和薄荷等;建筑用材有樟樹、毛白楊、白樺樹等;許多裸子植物還可供觀賞。

　　五、猛犸的故事

　　猛犸是地球上早已滅絕的哺乳動(dòng)物，盡管它們生活的冰河時(shí)代距今已很久遠(yuǎn)，但科學(xué)家們對(duì)它那富有神秘色彩的生活習(xí)性仍懷有極大的興趣。

　　猛犸(又被稱為古象)作為大象的祖先，它們的體形比象要大，嘴里伸出的獠牙比當(dāng)代的象牙要長得多。因而，從外形上看，猛犸的確給人一種青面獠牙的兇猛感覺，而不像今天的大象那樣溫馴謙和。

　　早在沙皇俄國的彼得大帝時(shí)代，著名科學(xué)家羅蒙諾索夫就悉心研究過猛犸。猛犸的尸骨殘骸最早是在西伯利亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。猛犸的身世來歷在當(dāng)時(shí)就眾說紛紜。有人說，猛犸是由古代統(tǒng)帥漢尼拔用于征戰(zhàn)的戰(zhàn)象，遠(yuǎn)征中散落在歐洲大陸，其中一些流落到烏拉爾就凍死了。還有一種推測說是猛犸的尸體是由其生長地──亞洲中部和南部，沿著西伯利亞的河流漂流而至的。法國的杰出科學(xué)家居維葉于19世紀(jì)上半葉發(fā)表了科學(xué)的斷言，猛犸的渾身長毛以及長鼻等生理特征足以表明，它們的原產(chǎn)地就是發(fā)現(xiàn)其尸骨和殘骸的地方──西伯利亞地區(qū)。由于猛犸的骨骼和尸體的發(fā)掘地在北極圈外永久凍結(jié)的土壤層中，因此，盡管已經(jīng)歷了千百萬年的歷史變遷，但這天然的冰箱卻使尸骨殘骸保存完好。從1805年到1900年的近百年間，俄國彼得堡科學(xué)院共收到過30則關(guān)于發(fā)現(xiàn)猛犸的消息，但由于交通運(yùn)輸條件的限制，以及人們的考古科學(xué)意識(shí)淡薄，人類從未獲得過完整的猛犸尸體。而當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的骨頭、牙齒的數(shù)量是驚人的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，第一次世界大戰(zhàn)前的俄國雅庫茨克城，平均每年出售14 570千克猛犸骨，而要獲得如此數(shù)量的骨頭，大約要找到200頭猛犸才行。以此推斷，當(dāng)時(shí)西伯利亞的猛犸數(shù)量十分可觀。

　　1901年，一位獵鹿人發(fā)現(xiàn)了一具完整的猛犸尸體，并設(shè)法成功地將這具尸體運(yùn)抵彼得堡科學(xué)院。在發(fā)掘現(xiàn)場，人們發(fā)現(xiàn)猛犸是保持一種“坐姿”死在一個(gè)堅(jiān)硬的大土塊上，頭骨有損傷，肌肉中有明顯的充血現(xiàn)象，胃中尚有沒消化的食物──樹枝和青草，甚至嘴里還有一束沒來得及咽下去的青草。科學(xué)家根據(jù)猛犸尸體的上述情況及現(xiàn)場環(huán)境，對(duì)這頭猛犸的死因和自然入葬的情景作出合乎邏輯的推測：在遠(yuǎn)古時(shí)代的某一秋日里，一頭猛犸漫步在別廖佐夫卡河的河岸邊，不時(shí)用長鼻子將青草和樹枝卷進(jìn)嘴里，突然，河岸邊的土層因河水的長期浸潤，承受不了猛犸這龐然大物的體重而發(fā)生坍塌，這頭猛犸束手無策地陷了下去，當(dāng)它奮力掙扎總算支撐著站立起來的時(shí)候，又有大批沉重而堅(jiān)硬的巖塊砸在它的背上，就這樣遭遇滅頂之災(zāi)，陷入深淵中，從肌肉充血的情況可以判斷出它最終是窒息身亡的。

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