古无脊椎动物。头足纲,菊石目的一属。其缝合线以鞍部完整,叶部呈锯齿状为主要特征。常见于世界各地中三叠世地层中。由于它的缝合线具有代表性,人们往往将具有齿菊石式缝合线的一类菊石,统称为齿菊石类。 菊石
历史
公元88年,罗马博物学家普林尼第一个在著作中提到菊石。他把菊石称做阿蒙神的角。
阿蒙神原为埃及的风神和空气神,后尊为第一创造神。它呈人形,头戴皮王冠,上插两根长羽毛,手持权杖,有时也以公芋和鹅的形象出现,从公元前2000到1360年,在埃及诸神中占有显赫地位,被称为国神。阿蒙神头上长着的螺旋形角,与菊石的盘绕状外壳惊人地相似。
公元前2000年的千禧年后,古埃及突然兴起了一阵崇拜阿蒙神的热潮,而阿蒙神的代表符号,便为有两只弯角的白羊。因而普林尼将菊石视为圣石,认为它有唤起预示未来的梦幻的魔力。
菊石最早出现在距今约4亿年的古生代泥盆纪初期,在中生代得到繁盛,广泛分布于世界各地的三叠纪海洋中。因而,它比恐龙的出现早1.7亿年。
菊石是由鹦鹉螺演化而来的,属于头足类动物,运动的器官在头部。体外有一个硬壳——这是它自己建造的蜗居,与鹦鹉螺的形状酷似。在头足类的进化过程中,除鹦鹉螺外,其他的种属已不再背负着一个沉甸甸的硬壳,而是轻装前进。按照鹦鹉螺的运动方式推断,菊石也是一种游速不快、运动连贯性很差的动物。
菊石贝壳的形状多种多样,有三角形的、锥形的和旋转形,以旋转形的壳为多。菊石的壳也分前、后、背、腹;开口的一方为前方,原壳处为后方。旋环的外部为腹,与腹部相对应的面为背。
科学家认为,菊石的外壳中含有气体。这些气体的密度可以通过变化来控制菊石的浮力——确保直立且不会在高压下破裂。与现在的鹦鹉螺相似,菊石可能是依靠喷气推动来移动身体并迅速逃离危险的。这种运动机制,包括通过漏斗吸水然后再用巨大的力量将其排出。菊石外壳呈典型的盘旋状,体管将血液从壳的尖端压到住室内。住室中生活着长有触角的软体部分。菊石与鹦鹉螺的区别,在于体管的位置不同。
棱菊是最早出现的一种重要的菊石,其特征是缝线呈流畅的曲线图案。但是在2. 45亿年前的三叠纪末期出现的太规模物种灭绝,使它们从地球上消失了。后来出现了齿菊石,其缝线有褶皱。当这种动物在三叠纪成为主要的海洋动物时,恐龙也开始到陆地生活。然而,齿菊石在大约2亿年前的三叠纪末就消失了。
另外腹菊石是腹菊石科的一属。生存于中石炭世;白羊石是白羊石科的一属,产于早侏罗世下部的地层中;箭石开始出现于早石炭世,在侏罗纪及白垩纪的地层中最多。它的壳由鞘、闭锥、前甲三部分组成。闭锥是由凹面的隔壁构成的圆锥体。前甲是闭锥背部长而宽的突起物,很薄,难于保存。鞘呈圆柱状或圆锥状,通常是唯一能成为化石的部分。
中国西藏的珠穆朗玛峰地区,由于在2亿多年前,古喜马拉雅海由于造山运动,地壳上升,海底变成了高山,在那时发现了大量的菊石化石。
菊石类壳体的大小差别很大,一般的壳只有几厘米或者几十厘米,最小的仅有1厘米;大的则达到2米。
18世纪前,人类似乎还没有意识到菊石的科学价值,那时人们认为地球只存在了几千年。18世纪后,随着现代地质概念的形成,菊石的重要性突显出来。在科学家看来,它的价值甚至远远超过了恐龙。
人类与菊石的进化如出一辙
侏罗纪时期的气候要比三叠纪要湿润。在泛大陆分裂的过程中,大西洋也开始形成。大西洋的湿润的风给干旱的地区带来了雨水,使更多的植物得以生长,满足了恐龙的食物需求。可以说,侏罗纪是大型爬行动物的黄金时代,也是菊石等软体动物的天堂。
菊石和恐龙同时在侏罗纪和白垩纪大量繁衍,但随着恐龙逐渐消失并在6500万年前最终灭绝,菊石也难逃劫数,继而从这个世界上奇迹般消失。
最后消失的一种菊石是异形菊石。它有着与众不同的外表,硬壳呈松散、不完全或螺旋形的盘绕状。美国自然历史博物馆的头足类动物研究专家尼尔·蒙克斯对异形菊石寄予深深的感情:“它们是菊石最后的辉煌。有些异形菊石的外壳有2米长,如果展开的话,可以达到8米。它们白天深藏海底,晚上会浮游到海面觅食。这景象令人心旷神怡。”
在蒙克斯看来,菊石是最能适应环境的,它总能找到进化的新方式,总能在新的环境中找到自己的位置。他在研究中发现,菊石的进化过程呈锯齿形。它们兴盛繁衍,然后出现危机,使几乎所有的菊石消亡,只有一小部分幸存下来。幸存者又开始繁衍,这样的过程周而复始。当其他物种灭绝时,菊石往往能够幸免,这是运气使然。他认为人类的历史与菊石的进化如出一辙。“就像罗马这样的文明,它们出现、成长,继而衰落”。
既然菊石如此能够适应环境,可为什么会在6500万年前从这个世界上消逝?
海洋生物学家在大量的菊石化石中发现,大多菊外壳上都留有被其他动物咬啮的痕迹。饥饿的螃蟹咬啮的可能性最大。他们也在很多爬行动物化石的腹中发现了菊石。这说明,肉食爬行动物、龟类、硬骨鱼和鲨鱼是行动缓慢的菊石的主要杀手。
一段时间,流星撞击地球的假设很流行。蒙克斯认为,流星撞击地球后不可避免地出现了“核冬天”,这使浮游生物因为极度缺乏阳光照射而“饿死”,从而对海洋食物链造成了致命的打击。菊石的幼体以这些浮游生物为食,所以它们也饿死了。但枪乌贼和章鱼在幼年也以浮游生物为食,而它们却存活到了今天。因此,流星撞击事件造成的大灭绝是非常复杂的,菊石的灭绝不足以解释清楚。
有的科学家认为,菊石或许并没有灭绝,只是它进化中舍弃了外壳,以避免因目标太大而遭遇太多的捕食者,现代的枪乌贼或其他鞘亚纲动物也许就是菊石的后代。也有人认为外形与菊石非常相似的鹦鹉螺,可能是菊石后代的一支。