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顶盔贯甲,活在奥陶纪

2021-03-03索何夫

科学Fans 2021年2期
关键词:奥陶纪鹦鹉螺直角

索何夫

直角石

展品档案

名称:直角石

大致年代:奥陶纪,距今约4.75亿-4.6亿年前

简介:体长约15厘米,分布广泛,在世界各地的海洋地层都有其化石发现

对于大多数科幻爱好者而言,鹦鹉螺这个物种的名字显然并不陌生——这都得归功于作为大多数人科幻入门小说的《海底两万里》。但不幸的是,大多数人对鹦鹉螺的了解也就仅止于它们的名号而已了。大概只有很少的人会知道,这种动物和平常人们吃的田螺差异巨大,反倒是与章鱼、鱿鱼和枪乌贼之间有着颇为密切的亲缘关系。

奥陶纪角石“家族”复原图

进化的软体动物

在揭开了古生代生物演化大幕的寒武纪大爆发中,原本只是一群不起眼的蠕动底栖生物的软体动物取得了飞跃式的发展,在相对不太长的时间内迅速“鸟枪换炮”:溶解于海水之中的大量碳酸钙被它们利用起来为自己制造“移动房屋”——划分为众多气室的坚硬外壳。可以灵活地抓握物体的腕足也很快由早期软体动物的腹足结构演化了出来,随之出现的还有强力的“引擎”:用于喷水推进的漏斗状结构。与此同时,原本只是一小团皮下感光细胞的眼睛也迅速更新换代,开始利用小孔成像原理变得可以有效成像——时至今日,经常在街边烧烤摊上以沾满孜然、盐和辣椒的姿态与我们见面的枪乌贼和章鱼们,仍然有着足以自傲的优秀视力。

當上述特征都在寒武纪软体动物身上出现之后,这些原本软绵绵、慢吞吞,看上去人畜无害的小家伙迅速增大体型、填补海洋顶级掠食者生态位空缺,也就只是个时间问题了。于是,在奥陶纪——古生代的第二个纪——的大部分时间中,庞大的角石“家族”都是海洋中无可撼动的掠食者之王。不但正在衰败的恐虾无法与其对抗,就连之后开始发展壮大的板足鲎一族,也很难直接威胁到它们。

直角石化石

头足类的壳

顾名思义,“角石”这个词的意思是“石头里的角”。在人类还普遍相信地球的历史只有区区几千年的时代,在自然风化产生的岩石断层、采石场和矿井里,许多奥陶纪巨型角石的外壳化石就已经陆续被发现。由于它们的软组织部分很难作为化石保留下来,因此人们完全不知道自己到底发现了什么,于是便将它们视为远古的巨大生物留下的“角”。

当然,角石并不是谁的“角”,它们和现代的鹦鹉螺一样,都是软体动物门头足纲下鹦鹉螺亚纲的成员。在这个大家族中,最为庞大的房角石能够长到6~9 米,体重要以吨计算,就算放在现代,也算得上是个巨无霸。而直角石目的成员虽然要小得多,但还是比现代鹦鹉螺大出一大截。它们分层的圆锥状外壳化石在很早以前就吸引了古代中国人的注意,并得到了一个“宝塔石”的绰号。

虽说大小各异,外形不同,不过所有的有壳头足类都拥有一些共同的特征:长有坚硬的钙质外壳,内部分隔成许多腔室,逐级扩大,而头足类的软体就居住在最下端的住室中,其他腔室被称为“气室”,充满气体,用来控制浮力,与现代潜艇的压载水舱类似。鹦鹉螺亚纲的动物最多可以拥有多达几十条触手(现代鹦鹉螺就是个例子),可以灵活地抓捕猎物,送入鹦鹉喙状的口中咬碎吞下。而它们的猎物几乎包括了一切在当时海洋中游弋的生物——那些体型较小的同类也不例外。

大致而言,虽然顶着厚厚的壳,不过直角石,以及其他奥陶纪有壳头足类的生活方式大概和现代的枪乌贼相差不多:靠着喷水推进系统提供的强大动力和机动性,它们就像一枚枚活体鱼雷一样,在古老的大洋表面之下穿梭。只不过,现代枪乌贼的主要捕食对象是鱼类,而在那个海里尚且没有任何鱼的古老时代,直角石的捕猎对象更可能是三叶虫、水母和各种甲壳动物。在这一时期兴旺发达、大量存在于水体表面的球接子等浮游性三叶虫,对它们而言更是尤其易得的猎物。而我们的祖先在那个时代甚至入不了它们的“法眼”——毕竟,那些微小的原始脊索动物对此时的头足类而言,甚至没有多少捕猎的价值。

角石“家族”的衰落

值得庆幸的是,虽然一度在海洋生态位中取得了近乎无法撼动的霸主地位,但最终,大自然的不可抗力还是让这些凶悍迅捷的头足类败下阵来,让出了被占据的各个生态位:在奥陶纪末期,一次大规模自然灾害(很可能是某场远方的超新星爆发引发的伽马射线暴)横扫了古老的地球,重创了海洋生态系统。位于食物链顶端的各种角石受此打击而一蹶不振,它们让出的生态位则在之后的纪元中被巨大的节肢动物,以及新兴的脊椎动物占据。不过,虽然角石们遭遇了失败,但它们的头足类亲戚不但幸存了下来,还在之后的数亿年里继续进化:这些后辈退化掉了沉重的外壳,演化出了可以极大增强抓握能力的吸盘结构,用于自我伪装的变色功能,可以迷惑敌害的喷墨战术,以及进一步增强双眼视力的晶状体结构。这些极其成功的改进使得它们迄今为止仍然活跃在海洋之中,不断为人们贡献着关于深海巨怪的故事……以及餐桌上的美味佳肴。

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