落基山之芯
2021-03-03
展品档案
名称:彩斑菊石
发现时间:18世纪70年代
发现地点:加拿大
大致年代:距今约7500万年前
简介:为古无脊椎动物化石,被列为近50年来全球新发现的最重要的三种宝石之一
自古以来,人们总是深信在大山深处埋藏着宝藏,于是一代代矿工挖掘隧道直通大山内部,他们总想发现点什么。而在北美洲落基山脉之中,人们还真发现了一种绚丽的宝石,它就是彩斑菊石!
菊石之名源于神
菊石并不是一种动物的名字,而是一个大家族的称呼,这个家族就是菊石亚纲(Ammonoidea)。家族中成员众多,仅仅是目前已经被发现的属种就超过了2000个,没被发现的就更多了。正是因为发现种类多,古生物学家甚至能够靠菊石来判断地层的年代,简直不要太方便。
你肯定不知道,菊石的名字来源于古埃及的阿蒙神(Amun)。当人类刚发现菊石化石的时候,就注意到这种螺旋形的怪石与阿蒙神脑袋上卷曲的羊角出奇地相似,于是就用阿蒙神的名字命名了这种怪石头,并且认为它是圣物。菊石的中文名称和神无关,是因为其化石上有菊花一样的花纹,所以被称为菊石。
随着越来越多的菊石化石被发现,我们也逐渐明白菊石并不是圣物,也不是有花纹的石头,而是来自远古海洋中的古老物种。菊石家族历史悠久,出现的时代比恐龙还要早,可以追溯到4亿多年前的泥盆纪时期。最早的菊石其实长着细长笔直的外壳,随着时间的推移,菊石不断演化,才出现了我们熟悉的螺旋形的外壳。
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菊石亚纲不仅种类多,外形也是千奇百怪,就拿早白垩世摩洛哥发现的菊石来说吧,在当时的浅海之中生活着许多菊石:风神菊石的外壳扁而光滑,有效地降低了在水中的阻力,成为游泳速度非常快的菊石;窦维雷菊石外壳有规则的粗壮横脊,变得坚硬而难以被捕食;羊角菊石的外壳上长出了一排排的尖刺,将防御做到了极致;勾菊石的外壳就像弯曲的钩子一样,如果不是看到化石,你肯定不会相信还有菊石会长这个样子。
如果切开菊石的外壳,你会看到里面被一层一层的隔壁分割成众多的空腔,靠近最外侧脑袋的位置叫“住室”,后面的叫“气室”。
化石中的宝石
宝石是什么?首先它必须是矿石,而且好看又贵重的矿石,同时还要满足颜色鲜艳、质地晶莹、光泽灿烂、坚硬耐久等条件。
如果按照宝石的构成条件来看,古生物的化石很难达到以上这些要求,但是有一种古生物化石却能够被称为宝石,这就是加拿大斑彩石。
与常见的无机宝石相比,加拿大斑彩石是唯一的有机生物宝石,因为它是由曾经生活在地球上的古生物变化而成的,这种生物就是平盘菊石。虽然平盘菊石早已经灭绝了,但是它的亲戚鹦鹉螺还生活在今天的地球上。从外形上看,平盘菊石就好像是被压扁了的鹦鹉螺,它的坚硬外壳边缘变尖,正如它的名字一样,像个平盘。
鹦鹉螺
菊石用它的“气室”实现上浮和下潜,简直就是个“活潜艇”。
平盘菊石的外壳不仅能够用于防御,而且还可以在游泳时劈开水流,减低其遇到的阻力。说起游泳,平盘菊石既没有尾鳍也没有鳍状肢,它完全是靠着脑袋下面的喷射口推动自己前进的。正是因为脑袋和掌管运动的喷射口在一起,平盘菊石所在的菊石家族才属于头足类动物。
平盘菊石的外壳很大,直径能够超过50厘米,但是外壳里面大部分空间是空的气室,充满了空气。平盘菊石会向气室里面注水或是充气调节自身的重量,實现下潜或者上浮。古生物学家认为平盘菊石拥有很好的水下垂直机动性,当遭遇危险的时候,它们能够迅速潜入深海躲避。
平盘菊石的软体部分,包括了脑袋、触手和喷射口等都集中于外壳口部,它长着一双大眼睛,方便观察周围的情况。脑袋的前面是灵活的触手,能够捕捉小鱼小虾等猎物,然后再由角质的坚硬喙嘴撕碎吞下。平盘菊石的喷射口位于嘴巴下面,除了喷出水流推动身体前进,古生物学家推测它们可能会像今天的乌贼一样,在遇到危险的时候喷出黑色的墨汁,便于逃跑。
生活在危险的内陆海道
游得快、能潜水的平盘菊石生活在白垩纪晚期的地球上,分布于全世界的海洋中,不过最终能够变成斑彩的平盘菊石仅仅来自北美洲加拿大西南部的阿尔伯塔省。从地图上看,阿尔伯塔省明明位于大陆内部,怎么会生活着海洋生物呢?
如果找来一张距今7500万年的北美洲地图,你就会发现有一条狭长的海道淹没了北美洲的中部,将大陆一分为二,这条海道就是西部内陆海道。西部内陆海道属于浅海环境,最深处也不过80米,这里成了海洋生物的家园,也被称为“地狱水族馆”。
之所以被称为“地狱水族馆”,是因为在西部内陆海道中生活着种类繁多的恐怖掠食者,比如大名鼎鼎的海王龙,它是沧龙的近亲,体长可达15 米;白垩刺甲鲨是一种凶猛的鲨鱼,体长可达7米,比今天最大的大白鲨还要大;剑射鱼外形很像大海鲢,但是满口尖牙,体长超过6米;除了上面这些恐怖掠食者,西部内陆海道中还生活着薄片龙、长喙龙、原金梭鱼、黄昏鸟等动物,可谓是高手云集。
想要在如此凶险的海洋中生存可不是一件容易的事,面对各种各样的食肉动物,平盘菊石的坚硬外壳可以有效地保护它们,不过有些动物演化出了专门嗑硬壳的牙齿,比如球齿龙。球齿龙属于沧龙家族,但是与一般沧龙不同的是,球齿龙的嘴中长着两排如同小蘑菇一样的坚硬牙齿,这种牙齿是专门用于压碎硬壳的。当球齿龙遇到平盘菊石的时候就会张开大嘴咬碎它的外壳,然后将软体部分吃掉。
尽管面对着危险,但是平盘菊石依然能够依靠数量上的优势生存下去,成了西部内陆海道中标志性的物种。
海王龙
菊石幻化为宝石
游弋于西部内陆海道的平盘菊石是怎么变成斑彩的呢?这是一个漫长而神奇的过程。首先,大批的平盘菊石死亡之后,其外壳沉入海底并被泥沙覆盖,然后经过石化过程,最终变成了化石。
我们平常见到的化石不都是土黄色或者黑灰色的吗,为什么唯独斑彩能够呈现出五彩斑斓的彩虹色呢?原因就在斑彩外壳上一层薄薄的碳酸钙中,这层碳酸钙的厚度往往只有0.5毫米。碳酸钙外壳由文石和方解石组成,而斑彩奇幻般的颜色正是在文石①和方解石晶体的排列方式中,当晶体平行排列的时候,来自外界的光线照射在晶体之间发生逐层的反射,反射的光之间又互相干涉,最终就成了我们肉眼可见的斑斓颜色。它的神奇之处不仅仅是彩虹般的绚丽色彩,当光线发生变化或者观察角度移动时,斑彩也会跟着发生七彩变色,非常美妙!
斑彩的颜色与外壳厚度直接相关,如果外壳比较厚就呈现出荧光红或者孔雀绿,如果很薄就会展现出宝石蓝色和紫色,而蓝色和紫色是比较少见,价格也更高。
留住斑斓不容易
斑彩仅仅保存在薄薄的一层上,因此非常脆弱,在地层的运动中很容易被压碎,所以一般保存下来的彩斑菊石都是碎片。那些能够完整保存下来的,则都是极品。
其实彩斑菊石的脆弱不仅于此,由于文石和方解石质地较软,再加上容易磨损,即便挖掘出来也不容易保存。除了自身的特性,斑彩在接触空气后还容易被氧化,失去原本绚丽的颜色。面对这些问题,我们想到的解决办法就是在彩斑菊石上覆盖一层硬质环氧树脂,更高级的还有用水晶或者合成尖晶石。经过一系列的处理,我们才能看到美丽的彩斑菊石,不过这种工艺很复杂,而且成本很高,这也是彩斑菊石价格较高的原因。
目前所有宝石级的彩斑菊石化石都产自加拿大阿尔伯塔省落基山脉下有限的地区,它也因此被加拿大政府定为国石。
斑彩石的摩氏硬度只有4.8,表面色層软脆,并且越接近地表面的斑彩石颜色越暗淡,多呈暗红色或是褐色。
最强风水石
自彩斑菊石被人类发现之后,就一直被赋予了神奇的寓意,比如前面提到的圣石。最早发现斑彩石的印第安人认为它是一种神秘的自然符号,可以作为护身符带来吉祥。在黑脚族印第安人的传说中,曾有一场大风雪吹走了他们冬季的储备食物,就在大家坐等饿死的时候,女神告诉首领的女儿只要找到神奇的宝石就会带来成群的野牛。在女神的指引之下,首领的女儿找到了在阳光下散发着彩虹般光芒的宝石。第二天,草原上真的就出现了野牛群,因此彩斑菊石也被称为“野牛石”。
随着欧洲人来到北美洲,那些远足的探险家们看到岩石上发出绚烂之光的斑彩,马上都被吸引住了。1908年,加拿大地质调查局考察团正式记录了彩斑菊石的存在,地点则是在阿尔伯塔省南部的圣玛丽河畔。1962年,第一枚彩斑菊石首饰在珠宝展上展出,彩斑菊石在宝石界首次亮相。直到1981年它才被国际珠宝联合会认定,美国宝石学会也确定其属于宝石,从此彩斑菊石走上了宝石之路。
真正让彩斑菊石名声大噪的却是在日本皇储的婚礼上,彩斑菊石被用作婚饰,于是整个日本立即掀起了追捧彩斑菊石热潮。人们相信拥有7000多万年历史的彩斑菊石具有“天长地久”之意,能够表达爱意!
在中国,彩斑菊石被称为“最强风水石”,号称其沉淀了千万年,拥有强大的磁场,能够消除厄运,去除负能量,提升运势,抚慰心灵等等。
彩斑菊石是否真的具有传说中的神奇功效,我们不得而知,但是这种宝石化的化石穿越千万年,将深埋于地下的惊艳带给我们,让我们不得不赞叹地球的神奇和生命的永恒。