比恐龍更珍貴的海中古生物

凌　夫

它長著像蝸牛一樣一圈圈盤旋的殼，生活在幾億年前的海洋深處，出現在今天的珠穆朗瑪峰頂。在地質學家的眼里，它的價值甚至遠遠超過了恐龍，它是什么?

海中的古生物

菊石是一種已經滅絕了的軟體動物，最早出現在古生代泥盆紀初期(距今約4億年)，直至白堊紀末期(距今約6500萬年)絕跡。菊石是由鸚鵡螺演化而來的，屬于頭足類動物。頭足類動物是軟體動物的一個綱，這種海洋動物的共同特點是擁有由一個管子(體管)連在一起的多室外殼。

菊石殼的形狀多種多樣，有三角形、錐形和旋轉形，其中旋轉形的殼占絕大多數。菊石的殼多為平旋的，外殼由原殼、閉錐和住室組成。原殼常常呈球狀或桶狀；閉錐由氣室組成，內有細小的體管，絕大部分的體管在腹部；住室在殼的最前端，是軟體部分居住的地方，所以叫住室。菊石在成年期時，其住室呈離心狀，使最外層的旋環呈現各種不同的形狀。菊石殼體的大小差別很大，一般的殼只有幾厘米或者幾十厘米，最小的僅有1厘米，而大的卻可以達到2米。

頭足類動物在進化過程中，殼都逐漸地退化了。現在惟有鸚鵡螺還背負著一個沉甸甸的硬殼，慢慢地在水中游動，依靠硬殼保護自己。據推測，菊石也和鸚鵡螺一樣，游速不快，而且運動連貫性很差。菊石的運動器官在頭部，它的外殼中含有氣體，菊石可以通過氣體密度的變化來控制浮力——確保直立且不會在高壓下破裂。與現在的鸚鵡螺相似，菊石可能是依靠噴氣推動(通過漏斗吸水，然后再用巨大的力量將其排出)來移動身體并迅速逃離危險的。

遺憾的是，人們發現的菊石外殼很少是完好無損的。大部分菊石外殼只留下了一個內壁的模子——菊石死后，外殼里就充滿了沉淀物。沉淀物變硬膠結(外殼是霰石形成的，這種礦物質極易溶解)，外殼的內壁就在模子上留下了痕跡。

珍貴的歷史見證

史前人類可能已經意識到菊石是一種奇特的石頭，但是我們無法知道當時人們是怎樣看待菊石的。公元88年，有人第一次在著作中提到菊石，將其視為圣石，認為它有喚起預示未來的夢幻的魔力。當時，人類還沒有意識到菊石的科學價值，因為那時人們對地球的確切年齡還沒有任何概念。他們可能認為，地球僅僅存在了幾千年。菊石的重要性直到18世紀才凸顯出來，當時現代地質概念開始形成。

對于地質學家來說，菊石是一筆價值遠遠超過恐龍的財富。這不僅是因為菊石曾在海洋中繁衍生息了3.4億年——相比之下，恐龍在陸地上只存活了2億年，還因為它們好心地留下了大量的化石供我們研究，而不只是留下幾塊莫名其妙的骨頭。

我國西藏的珠穆朗瑪峰地區有大量的菊石化石，甚至隨手可得，因為在2億多年前，那里曾經是古喜馬拉雅海，由于造山運動，地殼上升，海底變成了高山。因此，生活在海洋底層的菊石，就呈現在地面上，成為喜馬拉雅山地殼運動變化的見證物，同時也為復原當地的古生態環境提供了有利的證據。

菊石是推算巖石年代最有效的化石。顯然，其數目之大是一個明顯的優勢，而它們迅速的進化過程和單個種類短暫的生存期才是其價值巨大的原因。利用菊石，專家可以將地質年代劃分精確到50萬年。或許你會認為50萬年還是太粗糙了，但是與地球的年齡46億年相比，50萬年就是非常短的時間段了。侏羅紀和白堊紀的大部分時期，就是利用菊石以此種方法劃分的。菊石化石分布地很廣——發現相同種類化石的地點可能相隔數千公里。這是因為在侏羅紀，泛大陸開始分裂，給菊石散布到全世界提供了航道。

進化高手

菊石和恐龍同時在侏羅紀和白堊紀大量繁衍，隨著恐龍逐漸消失，并在6500萬年前最終滅絕，菊石也遭遇了同樣的命運。最后滅絕的一種菊石是異形菊石。它們與眾不同之處，在于不同尋常的外殼——呈松散、不完全的螺旋形的盤繞狀。

最初，科學家認為異形菊石是物種進化終止的典型——不能進一步適應環境的生物會退化衰弱，恢復到原始的形狀。而現代理論基本上采取了完全相反的觀點，將異形菊石放在進化階梯的頂端——認為這是最后滅絕的一種菊石，它們曾竭盡全力適應白堊紀的生活環境。

美國的頭足類動物研究專家尼爾·蒙克斯對異形菊石推崇備至。他說：“它們是菊石最后的輝煌。”蒙克斯認為，菊石是適應環境的高手，它們總能找到進化的新方式，并在不斷變化的環境中找到立足之地——這是證實達爾文進化論的有力證據。他說：“菊石的進化過程呈鋸齒形。它們興盛繁衍，然后出現危機，使幾乎所有的菊石消亡，只有一小部分幸存下來。幸存者又開始繁衍，這樣的過程周而復始。當其它物種滅絕時，菊石往往能夠幸免，但是這多少是靠運氣。”他甚至認為人類社會的歷史與菊石的進化如出一轍，“就像羅馬這樣的文明，它們出現、成長，繼而衰落。”

滅絕，還是高度進化?

是什么導致了菊石的滅絕呢?流星撞擊的假設很盛行，但是在那之前3000萬年，菊石的情況就不是很好，已經在走下坡路了。那時，菊石要面對許多險惡的敵人，這些食肉爬行動物、龜類、硬骨魚和鯊魚比大部分毫無防范的菊石移動得快，它們以菊石及其幼體為食，而且偷走菊石的食物(主要是小型海洋動物和浮游生物)。已經發現的一些菊石化石，外殼上留著咬嚙的痕跡或傷口——可能是饑腸轆轆的螃蟹在襲擊菊石時留下的。人們在保存完好的海洋爬行動物化石的腹中也發現了菊石。所以，適者生存是這場競賽的名稱，而菊石輸了。不過，它們真的輸了嗎?

有一些學說認為菊石并沒有滅絕，只是丟棄了它們顯眼的外殼，以避免吸引太多的捕食者。如果這種學說成立的話，那么現代的槍烏賊或其他鞘亞綱動物也許就是菊石的后代。外形與菊石非常相似的紙鸚鵡螺，可能是菊石后代的一支，不過它們使用空的菊石殼來儲藏卵。雌紙鸚鵡螺有非常細長、呈螺旋形的外殼，但它的殼實際上附著在體外，起著育兒袋的作用。雄紙鸚鵡螺根本沒有殼，其體積約是雌鸚鵡螺的1／20。兩性體積差別如此懸殊，也是菊石的一個特點。

流星撞擊地球對物種大滅絕到底起了什么樣的作用?這是一個長期爭論的話題。蒙克斯認為：“流星撞擊地球所引發的大滅絕是非常復雜的，菊石并不是對此作出解釋的最佳工具。為什么一些種類的菊石滅絕了，而其它卻沒有呢?”他解釋說，流星撞擊地球后不可避免地出現了“核冬天”，這使浮游生物因為極度缺乏陽光照射而“餓死”，從而對海洋食物鏈造成了致命的打擊。菊石的幼體以這些浮游生物為食，所以它們也餓死了。但是，鸚鵡螺卻存活了下來，因為它們的幼體不經歷以浮游生物為食的階段——它們從高爾夫球大小的卵中孵化出來后，自己就可以覓食了，它們還能以死去的菊石為食。但是他接著又指出，槍烏賊和章魚在幼年也以浮游生物為食，而它們卻存活到了今天，難道一場全球性的災難在破壞物種時也有選擇性嗎?

這是一場還要使科學家難為上一陣子的爭論。不過，我們從這場爭論中可以看出一點有價值的東西：有些遠古生物可并不一定滅絕了，它們或許只是換了一種樣子，以更先進的進化形態與我們共存。