北派小说网

第一章 总论（第2页）

海绵多为群体生活，彼此用胶质’连接，生活在海底，专家称为底栖生活。难怪从海里出来的海绵都是一块块的，用力一捏水都流了出来，放进水里又吸满了水。海绵体有骨骼支撑，按其大小分别叫骨针和骨丝，只有骨针才能形成化石，有的地层中可以形成几公分厚的海绵骨针灰岩，但总的来说海绵造岩的能力很弱，这与它体内不保存无机质（如硅、钙等元素）有关。

古杯动物：是一种绝灭了的海底动物，形状如同酒杯，其生活方式和新陈代谢作用基本与海绵类相同，但它是个体动物，一般生活在蓝绿藻当中，最合适的生长环境是在水深20～30米的海底。它从早寒武世开始出现，到了中寒武世就灭绝了。因它对生活环境要求很严，不能在海水浑浊的地方生长，故不用它作为划分对比地层的标准化石。

腔肠动物：尽管它也是两胚层动物，但要比前两门动物高等，即开始了神经细胞和原始肌肉细胞的分工并具消化腔，所以叫它腔肠动物。它的身体多为辐射对称，在消化腔口处有一圈或多圈触手。本门动物自寒武纪后期出现至现代，种类繁多，化石丰富，其现在动物代表有我们大家熟悉的海葵和水母，有人喜欢吃的海蜇皮，就是水母，一种大型的腔肠动物。

本门的主要化石是珊瑚和层孔虫，珊瑚将专门列题讲述，这里先说说层孔虫。

层孔虫：海底生活的群体动物，自寒武纪开始出现一直延续到白垩纪。它体中有钙质骨骼，群体的骨骼相连结成不规则的团块状、层状等。大的群体宽达2米、厚l米，小的直径不足l厘米。由于它有这样的不易分解腐烂的硬骨骼，故被称为造礁动物。层孔虫礁石化石代表着一种繁荣的海底动物生长环境，其化石丰富的地区，常能发现可供开采的石油。在我国广西、湖南、贵州发现的油田过程中，层孔虫在与已知油区的地层对比中发挥了很大的作用。

从以上三门的动物特征上我们可以看出，尽管它们都是二胚层动物，但在进化上也有先进和落后之分，’尤其是在胚胎发育中，海绵动物表现为小细胞内陷形成内层，大细胞留在外面形成外层细胞，这与其他多细胞动物胚胎发育恰好相反。以后出现的更高级的动物没有哪一类是由海绵动物门中分化出来的，说明这类动物在生物演化上是一个侧支，又称侧生动物。‘海绵动物不可能再进化了，古杯门已绝灭，那么向后传递生命进化的接力棒就落在腔肠动物门中．它传递的速度很快，在奥陶纪时就传给了三胚层动物，从那时开始，生命进化又进人了一个新的阶段。

节肢动物——三叶虫

三叶虫是一种2亿多年前就已绝灭了的动物，生活在古生代的海洋中，其外形颇似现代的虾和蝉，属节肢动物门，因种类繁多，特在门下单列成一纲。这种动物从纵向看可分头、胸、尾三段，横向看又可分左、中、右三份（中间是轴部，两边为侧叶），故名“三叶虫”。该虫背上有背甲，其成分为磷酸钙和碳酸钙，质地坚硬，成为地史时期中最早大量形成化石的动物门类。身长一般在3~10厘米，但小者不足6毫米，最大可长75厘米，我国曾在湖南省永顺县发现了长27厘米、宽18厘米的三叶虫，学名叫“铲头虫”。

该虫类为雄雌异体，卵生，个体发育中要经过周期性的多次蜕壳，不同阶段脱落的壳体是研究个体发育的基本素材，它对了解三叶虫一些器官的发育和成长，探索三叶虫的演化，解决分类问题都具有重要意义。该虫头部及尾部变化较大，各种类型非常多。在我国品种繁多的砚台里，有一种叫“燕子石”的砚台，该种砚的砚池旁或砚盖上常有石化的无头“小燕子”张开翅膀、又着尾巴，其实这就是一种三叶虫的尾部化石叫“蝙蝠虫”，因其形象更像蝙蝠故起此名。因在中国古代蝙蝠是不祥之物，而这种砚台又是呈送皇帝的贡品，所以采用“燕子”这个吉祥的名字。

三叶虫纲，下分7个目，绝大部分的种属在世界的海相沉积岩（石灰岩）中都有发现，各国的专家对它进行研究，得出了几点共同的认识：它经常与海百合、珊瑚、腕足动物、头足动物等一起生活（共生），在发现它化石的同时同地，也发现了上述几种动物的化石；从它的体形上判断，它适于爬行，是海底生活（底栖）的动物，它以原生动物、海绵、腔肠、腕足等动物的尸体，或海藻及其它细小的植物为食；三叶虫在进化的后期，由于海中出现了大量肉食动物（鹦鹉螺、原始鱼类等）直接威胁了它的生存，于是增大了尾甲，提高了游泳速度，同时头尾能够嵌合使整个身体蜷曲成球形，以保护柔软的腹部，并可迅速跌落或潜伏海底逃避敌人的进攻。

在古生代的第一个纪——寒武纪早期，三叶虫的7个目就发现了4个，种类数量也很丰富，因此古生物学家和生物学家都认为三叶虫的远祖早在寒武纪前就已存在，并在前寒武纪后期分化出了许多支系，但它们都没有坚固的硬壳，故没有保存下化石。寒武纪是该虫类发展的一个繁盛期，奥陶纪时，古老的种类绝灭了，新的种类兴起成为第二个繁盛期，从志留纪到二迭纪，由于肉食性动物大量繁盛，该虫类急剧衰退最终绝灭。

三叶虫存在时间短，演化的种类多，分布海域广，个体数量大，各属、目之间界线清楚并随年代依次出现，因此成为了寒武纪时期全球性可对比的标准化石。我国是世界上产该虫类最丰富的国家之一，研究时间早、程度深，仅寒武纪就划分出29个三叶虫生长带，为亚洲提供了标准地层剖面，并为世界性的生物地理区划分提供了重要的依据。

科学家提出动物起源及早期演化新谱系图

科学时报2006年5月9日报道5月5日出版的美国《科学》杂志发表了西北大学、中国地质大学教授舒德干与英国剑桥大学教授康威·莫里斯等人合作在早期动物起源演化研究上的又一突破性成果——《中国早寒武世的文德生物及地球早期双胚层动物的演化》。他们在地球动物界“仲春时代”发现的“春光虫”被认为是目前地球上已知最原始的一类真原生动物；结合分子生物学的最新成果，作者还提出了关于动物界起源及其早期演化的新谱系图，给地球动物界演化中一些最重大、最令人困惑的难题的破解带来了希望。‘

地球上的生命形式按照其细胞核的发育水平可划分为原核生物和真核生物，后者包括较低等的原生生物界和由它演化而来的植物界、真菌界和动物界。目前学术界所指的动物仅包括多细胞动物（即原生动物），而不包括单细胞动物。一般认为，在原生动物起源以来所经历的无数变革事件中，有四大创新被公认为最具转折意义的里程碑事件：

1．真原生动物的起源；

2．两侧对称动物的起源；

3．后口动物的起源；

4．脊椎动物的起源。

对这四次重大创新事件的发生过程，包括分子生物学和发育生物学在内的现代生命科学曾提出过各种不同的猜测，但都无法进行直接的论证。然而长期以来，由于高信息量关键性化石发现和论证的艰难，使力求追寻实证记录的进化生物学一直面临着严峻挑战。

动物类群寻宗问祖的探索越往前走，所碰到的困难越大。尤其是作为动物界第一次起源、辐射事件，整个原生动物根底类群来龙去脉的探究更是难中之难，因为分子生物学告诉人们，那些低等原生动物是快速突变式地发生在寒武纪以前的较早时期，而目前古生物学所能提取到可靠的直接证据极为有限。

舒德干等的这篇论文的可贵之处在于，正当人们对前寒武纪真原生动物起源及其早期演化的各种模糊证据争论不休、难求实解之时，他们另辟新径，试图在观察寒武纪生命大爆发奥秘最佳科学窗口的早寒武世澄江化石库中探寻一些高信息度的软躯体构造化石，以求论证能连接单细胞原生生物与最原始真原生动物的演化过渡环节。

前寒武伊迪卡拉纪的“文德生物”是学术界争论十分激烈的一类奇特生物。以A·Seilachel·为代表的主流学派认为，文德生物群中的主体部分——“蕨叶”状宏观生物应属于原生生物界的某种特殊类群，代表着前寒武纪末期一次失败的生命演化试验；而且它们在前寒武纪完全绝灭了，与寒武纪开始的动物界演化主流没有直接的继承关系。舒德干与orris等人则提出：文德生物并不构成一个单谱系类群，而是既包括某些特殊的原生生物，也包含一些绝灭了的原始双胚层动物的复合体。保存软躯体构造细节的春光虫既保留“蕨叶”状文德生物的基本构型，又具有双胚层动物、尤其是栉水母类的一些特有性状，因而很可能代表着栉水母的一种祖先类型。此外，作者还同时报道了另一类双胚层动物——刺胞类的早寒武世代表八射珊瑚。这两种动物代表着整个动物界中除演化“侧枝”海绵类之外已知最原始的“真动物”类群。基于澄江化石库中大量双胚层动物、三胚层动物和四胚层动物类群的发现，文章首次提出了寒武纪生命大爆发时段整个动物界较为完整的谱系演化轮廓图。尽管如此，这一基于实际化石资料建立的假说虽然得到了分子生物学和发育生物学的支持，但仍然有待于今生物学和古生物学新发现的检验、补充和发展。