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珊瑚:远古的“海洋精灵”

2014-12-24杨志华

地球 2014年5期
关键词:珊瑚盐度化石

文/杨志华

珊瑚是一种生活在浅海的海洋生物,自幼便固着在祖辈们的遗骸上生长,多成树枝状。看它们几乎不动的样子很容易被误认为是植物,其实不然,珊瑚是动物,隶属于腔肠动物门。珊瑚色泽鲜艳,可以作为很好的饰品,尤其是红珊瑚,近几年来价格攀升,在奇石市场上算得上是抢手货,但由于数种大量减少,已被列为国家一级保护动物。

在医药方面,珊瑚又有安神镇惊、去翳明目的功效,是可贵的药材。顺便提醒一句,平常药店卖的“草珊瑚含片”不是珊瑚做的,草珊瑚是一种陆生被子植物,登陆了不说,都已经跨到植物界了。

珊瑚分单体珊瑚和复体珊瑚。单体珊瑚的个体体型较大,通常情况下自己独占一方,而复体珊瑚的个体体型偏小,基本上是一堆挤在一块儿生活,彼此间不留空隙。这可好比两个阶层,一类住着豪宅别墅,宽敞舒适;一类则在居民楼里奔波,地皮紧张而拥挤不堪。最为可贵的是,复体珊瑚的骨骼铸就了海底中多彩绚丽的珊瑚礁。珊瑚的身体体制属于辐射对称,这是一种很原始的结构。我们平时所了解到的动物几乎都是两侧对称的,从高等的哺乳类、爬行类到低级的无脊椎节肢动物,甚至连小小的蠕虫都是,身体的内外器官向两侧对称分布,两侧对称结构的产生才使得动物实现了真正意义上的“动”。而辐射对称的动物的结构则是由中心向四周呈辐射式分布的,没眼睛也没脚,运动方式很被动。

那么珊瑚又是怎么“动”的呢?有性生殖的珊瑚在母体内发育形成浮浪幼虫,排出体外后幼虫开始了自己的漂游生活,寻找舒适的生活场所安家。童年的时光美好短暂又充满危险,一生中就这么几天时间可以运动,又有一群饥肠辘辘的天敌时刻准备着开饭,一旦找到适宜的地方固着下来,这一呆就是一辈子。而无性生殖的珊瑚直接出芽或者分裂发育成群体。

在生活环境方面,珊瑚的要求是比较苛刻的,算得上是动物界里数一数二的娇气包。单体珊瑚还好些,一般对海水的深度和温度没有严格的规定。复体珊瑚条件就多了,尤其是造礁珊瑚,它们需要生活在温暖清澈的正常浅海中,大概什么样的范围呢?就是水温在20oC~30oC,海水的盐度为3.5%,也就是正常盐度。海水中不能有太多的泥沙,而且水深不能超过100m,一般20m左右最合适。所有这些条件不能高也不能低,稍有变化就会导致其大量死亡。

为什么要求这么严格呢?主要是它们体内存在一种的单细胞生物——虫黄藻,虫黄藻对珊瑚虫的新陈代谢有促进作用,并有助于钙制骨骼的生长,为珊瑚礁的建设事业立下了汗马功劳,这是海洋生物界互惠互利的典范。当然虫黄藻也不是一个无私奉献者,它对水温、盐度、水压等“居住条件”要求十分严格,否则马上“搬家”,这也使得珊瑚的生长条件变得苛刻起来。

在广大老百姓的眼中,相比恐龙化石而言,珊瑚化石似乎没有很高的人气,毕竟这不是地球历史上存在过的庞然大物。然而,它们已经有250多年的研究历史,比恐龙化石的发现还早了近60多年,至今依然是古生物专家们研究的热点。这又是为什么呢?

首先,珊瑚从寒武纪开始一直繁衍至今,虽然期间发生过集群绝灭的事件,但作为生物界中“纲”一级的大家族,珊瑚还是艰难挺过了地史上五次生物大绝灭事件,并“见证”了恐龙王朝的兴亡。其次,珊瑚化石产量丰富,在野外被发掘的几率较大,生物遗体只有在被填埋的基础上,成岩期间内不受到外界的干扰的情况下才可能形成化石。珊瑚娇小的体型、海生的生活习性显然比大型陆生脊椎动物更容易保存。

更为重要的是由于珊瑚的生存条件苛刻,并且家庭中每一种成员的生存时限相对短暂,因此珊瑚是古环境的向导,也是特定地质年代的标尺。这在古生物研究中,称为指相化石和标准化石。也就说在野外地层中一旦发现了珊瑚化石,基本可以判定该地当时是一片温暖清澈的浅海,日照充足,盐度适中;而我们能够说出珊瑚化石的属种时,也就知道了地层的大致年代,如泡沫珊瑚化石是志留纪地层的产物,而贵州珊瑚则是石炭纪地层的标识。

此外,在自然界,由于构造运动的作用,经常使得岩层——这部记载地球历史的万卷书缺页或者前后页颠倒。这时候珊瑚又派上用场了:由于单体珊瑚永远朝着正上方生长,因此珊瑚化石顶部指示的方向就是地层的正常序列方向。

珊瑚化石也为研究显生宙以来地球自转周期变化提供了很好的依据。1963年,美国古生物学家威尔斯对现代六射珊瑚的研究中发现珊瑚的表壁上有一种类似于植物年轮的生长线,我们称为“日轮”,现代珊瑚的“日轮”数量是365条,正好对应着一年365天。在4亿年前的泥盆纪珊瑚化石中“日轮”数量为400条,说明当时一年有400天。而在3.2亿年前的石炭纪珊瑚化石中“日轮”的数量缩减到395条,到白垩纪时,已经缩减到376条。由此表明,地球的自转速度在逐渐减慢,地球上每一天的时间都在延长。可见小事物也能蕴含大道理。

如果说地层是记录地球历史的书页,那么珊瑚就是书中的向导,来自远古的“海洋精灵”,5亿年沧海桑田不曾抹去它们的“芳容”,耐心地为我们解读地球历史的奥秘,奏响了生物演化的完美乐章,引领人们去追寻生命的真谛。

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