理论教育 渝东北地区巨型生物礁出现

渝东北地区巨型生物礁出现

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:除海百合外,同样栖息在海洋中的生物礁化石也在渝东北城口地区大片出露。生物礁是地史期间由各种具有造礁能力的生物形成的,这种生物也称造礁生物。层孔虫是另一类海洋生物,它们可以分泌钙质的骨骼,也具有造礁能力。这些客观上的因素都为渝东北地区志留纪生物礁复苏提供了有力保障。

渝东北地区巨型生物礁出现

除海百合外,同样栖息在海洋中的生物礁化石也在渝东北城口地区大片出露。什么是生物礁?生物礁是地史期间由各种具有造礁能力的生物形成的,这种生物也称造礁生物。造礁生物最主要的功能就在于它们自生可以分泌出一定硬骨架,各种沉积物在适当的条件下进入硬骨架空隙中,在后期的地质作用下,坚固的生物礁就这么形成了。

由于不同地质历史时期生物演化有其自身规律,所以不同时期造礁生物的种类也不同。经过科学家的研究发现,地质历史时期较为重要的造礁生物包括早寒武世的古杯动物,中—晚奥陶世的钙质海绵,志留纪的珊瑚、苔藓虫,泥盆纪的层孔虫,晚石炭—早二叠世的叶状藻类,等等。造礁生物经过年复一年的不断生长,可以在海洋中筑起坚固的抗浪结构,其规模与大小完全可以和现代海洋里的珊瑚礁媲美(图2.15)。

图2.15 野外的珊瑚礁

温暖清澈的海水是生物礁生长复苏的必备条件,出现在渝东北城口地区的生物礁能证明该地区在志留纪时已由奥陶纪末期干冷的气候条件转变为温暖的气候条件。志留纪是珊瑚类的大发展时期,出现了许多新的科、属。该时期主要珊瑚类型是床板珊瑚和四射珊瑚,尽管当时的珊瑚中许多是单体而不是群体,但由于数量丰富,海洋中已经形成了珊瑚礁。层孔虫是另一类海洋生物,它们可以分泌钙质的骨骼,也具有造礁能力。这些客观上的因素都为渝东北地区志留纪生物礁复苏提供了有力保障。

志留纪时期,寒武纪、奥陶纪极其繁盛的三叶虫总体上逐渐走向衰落,这是因为海洋已经是它们的远房亲戚——其他一些节肢动物还有鱼类的天下了。但也有一定程度的复兴,出现了以前从未有过的一类新成员——王冠虫。它们的头部边缘有一列突起的小瘤,状似王冠,因而得名。虫体长3~6 cm,头甲三角形,具三个呈“品”字形排列的半球形突起。有些化石表面由于氧化铁的矿化作用呈金黄色,标本特别完美而珍贵(图2.16)。

重庆渝东南山区的志留纪地层中可以发现大量的王冠虫。在野外,由于三叶虫是节肢动物,可以分为三节,因此发现的三叶虫常常不完整,仅保留有尾部或尾部和胸部。偶然情况下,可以发现保存完整的王冠虫,头部戴着独特的“王冠”, 十分漂亮(图2.17)。

图2.16 重庆野外常见的王冠虫化石

图2.17 完整的王冠虫

志留纪时期发生了地球生命演化史上的两大事件——植物登陆和有颌鱼类出现。植物登陆还没有发现确切证据,重庆是有潜力发现这一证据的地区,而鱼类演化的重要证据则已在重庆东南的武陵山中被发现。(www.daowen.com)

早在寒武纪早期,最早的脊椎动物无颌类作为寒武纪生命大爆发的一部分便相继出现,比如云南澄江动物群的昆明鱼。这类最早的脊椎动物没有颌,只能通过过滤海水中悬浮的食物或吮吸的方式摄食,简单而生硬。因此,它们一直在生态系统中扮演着绝对边缘的角色。

到了志留纪,无颌类出现了有名的盔甲鱼,后来还发生了革命性事件:鱼类出现了可以活动的下颌,它可以与上颌组成钳状结构,能更有效地摄取食物(图2.18)。有颌鱼类的出现大大增强了动物的摄食能力并扩大了摄食范围,使这类动物获得了更多的形态和大小上的多样性。

图2.18 盔甲鱼场景复原图(来源:化石网)

在重庆东南角的秀山境内的志留纪地层中,发现了重要的鱼类化石,见证了上面所述的鱼类革命性转变。早在20世纪60年代,秀山境内志留纪早期地层中就发现了秀山盔甲鱼,它属于无颌鱼类。而近些年来,通过调查,在秀山发现了新的鱼类化石,除过去发现过的无颌类外,尤为珍贵的是一批有颌类化石,包括胴甲鱼类、全颌鱼类、中华棘鱼类、蒙古鱼类和硬骨鱼类等。这些鱼类化石的发现,不仅把重庆脊椎动物化石的时代向前推进了,而且大大丰富了志留纪鱼化石的种类。更重要的是,这些鱼类化石有着极高的科学研究价值:有颌类的起源与早期分化是生命演化研究的一个关键内容,由于缺少最早期的化石资料,因此研究长期停滞不前。科学家曾经在云南曲靖志留纪晚期发现了一些线索,从而开启了新的探索。直到今天,在全球范围志留纪早期有颌类化石仅仅保存了棘刺和鱼鳞,这使得其分类十分困难。秀山志留纪早期鱼类化石的发现,将为有颌类早期演化研究提供极为重要的化石证据,有望填补“从鱼到人”演化谱系上的一些早期缺环。由此,秀山也成为全球志留纪脊椎动物化石最重要的产地之一。

重庆志留纪的浅海中不仅有上述生物生活,还有一些神秘的生物,这些生物并没有保存成为化石,但它们在水下的软泥中留下了它们生前的活动痕迹,这些痕迹后来形成化石,称为虫迹化石。重庆志留纪最大规模的遗迹化石,地点位于重庆石柱新乐乡,时代是志留纪小河坝组,距今约4.3亿年,化石类型为锯齿迹,具有重要的研究价值。近年来,在重庆武隆也发现了虫迹化石(图2.19),地点位于重庆武隆长坝镇民主村旁,这块高约3 m、长约2.5 m、厚约0.3 m,重约8 t的虫迹化石(被当地人称为“花石头”)陈列在一化石亭内。石柱和武隆两地的化石类型完全相同,规模也大体相当,不同的是,武隆的虫迹化石不仅保存了化石体,还保存了印痕,背后还有一段故事。

图2.19 武隆虫迹化石与化石立碑

2017年6月21日,民主村的这块化石被采掘运走。该村村民发现后立即向区公安局长坝派出所报案,派出所民警接警后到现场进行了调查,并向长坝镇人民政府和武隆区公安局报告了相关情况。

另一方面,长坝镇人民政府协调相关执法部门就“花石头”被采掘一案进行了调查。6月27日,该村村民选取被采掘“花石头”的三块基石样本找到笔者进行鉴定,当场被确认为志留纪虫迹化石——锯齿迹,并出具了鉴定书。后来据此鉴定书,警方追回了该化石。

由于村民对该化石充满感情,于是自发捐款3万余元修建了化石亭,将化石陈列亭内,树碑纪念,并邀请笔者共同撰写了碑文,向村民和来客展示化石的风采,讲述村民自发保护化石的故事。

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