【地球演义】第九十九回 志留纪-漫长的复苏

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  似乎永远不会结束的大灭绝终于告一段落。密集的生态灾难带走了85%的海洋生物物种,也给奥陶纪画上了一个惨烈的句号,只留下一个残败不堪的生态系统和少量苦苦求生的幸存者。萧索空旷的地球就这样蹒跚地走进了名为志留纪(Silurian)的地质时代。

挪威哈德兰的奥陶纪-志留纪边界线剖面和代表化石(图片来源自[1])。红色和黄色标明的是奥陶系顶部地层和化石,绿色标明的是志留系底部地层和化石。经过大灭绝的打击,志留纪早期的生物无论是种类还是丰度都大幅下降。


  志留纪只持续了大约2500万年,是古生代六个纪中最短暂的,其他五个纪(寒武纪5600万年;奥陶纪4100万年;泥盆纪6000万年;石炭纪6000万年;二叠纪4700万年)都比它长了几乎一倍左右。在整个志留纪中,地球都在努力恢复被奥陶纪末大灭绝重创的生态系统,终于在志留纪末,海洋动物的种类和数量(主要依据是科和属的数量)追平了奥陶纪的最高水平。从这个角度来讲,志留纪本身又是一场历时2500万年的漫长复苏。

海洋动物科数变化曲线。大灭绝造成了奥陶纪和志留纪交接处的低谷,经过2500万年的恢复,志留纪末期达到奥陶纪的高峰水平。图片来源见水印。


  重归繁荣的志留纪海洋中,珊瑚,海百合,笔石类和腕足动物是最繁盛的族群。腕足动物种群在大灭绝结束后迅速恢复和发展,构成了底栖生物的主体。笔石也是志留纪地层中最丰富的化石之一,但基本上只有单笔石目(Graptoloidea)一枝独秀。它们是笔石动物的最后繁荣。三叶虫和甲壳动物在海洋中游曳,扮演着初级消费者的角色。不过二者的数量对比已经发生了变化。元气大伤的三叶虫再也没能恢复往昔的繁盛,不得不把越来越多的生态位让给日趋兴盛的甲壳动物。

各类笔石动物的生存时间。繁盛于奥陶纪海洋的各类笔石大多都没能熬过大灭绝。志留纪笔石动物虽然恢复了庞大的数量,但多样性远远低于奥陶纪。图片来源自网络。


各类腕足动物生存时间。腕足动物在志留纪早期迅速恢复和发展,并在泥盆纪达到了又一次大繁盛。图片来源自网络。


  头足类角石和板足鲎也都从大灭绝中幸存下来,依然占据着食物链的顶层。房角石生存到志留纪的中期,但似乎再也没有长到奥陶纪时的巨大体型。而板足鲎一路奋起,演化出像翼肢鲎(Pterygotus)这样的装甲怪物,在和头足类的竞争中开始占据主动,这是节肢动物第一次也是唯一一次登上地球生态系统的顶峰。

翼肢鲎体型示意图。除了巨大的身体,它还装备了灵活的螯状肢,无论捕捉活的猎物或者捡食动物尸体都更加方便。图片来源见水印。


  志留纪生态系统以古生代演化动物群为主体,似乎重现了奥陶纪的景象,但进化的力量已经悄然改变了这个世界。在志留纪中期,两类划时代的生命类型出现了,那就是陆生维管植物和有颌鱼类。在奥陶纪,无论是陆生植物,还是无颌的鱼形动物(除了牙形动物以外),都位于生态系统的绝对边缘。可以说,它们是否存在对整个地球生态系统几乎没有任何影响。在长达百万年的生态灾难中,无数种类更多,分布更广,更加强大有力的物种消失了,它们却奇迹般地幸存下来,并且摸索出异常强大的生存武器。一些植物演化出支撑躯体和输送养料的维管系统,吹响了进军陆地的号角。而饱受头足类和节肢动物欺压的脊椎动物第一次拥有了可以自由咬合的上下颌骨,开始了逆袭之路。志留纪出现的这两项演化成就,塑造了之后4亿年的地球景观和演化历程。

志留纪的陆生植物(顶囊蕨和工蕨)大量生长在淡水湖沼附近,它们是森林和草原的雏形,而游动在水中的有颌鱼类,将会爬上陆地,化身为丛林和原野的精灵。图片来源见水印。



志留纪的海洋中,板足鲎,角石和早期有颌鱼类展开了激烈的生存竞赛。它们代表的三大门类:节肢动物,软体动物和脊索动物在随后的4.4亿年里反复缠斗,几番起伏,各自在这个小小的星球上建立起自己的伟大王朝。图片来源自网络。

地球名片:

地质时期:显生宙-古生代-志留纪

起止时间:4.4亿年前 – 4.2亿年前

持续时间:2千5百万年

发生事件:海洋生态系统恢复,陆生维管植物出现,有颌鱼类出现

代表生物:海洋无脊椎动物门类,甲胄鱼类

代表化石:腕足动物,笔石,板足鲎,无颌类和有颌类


参考文献:
[1] Heath, R. A. & Owen, A. W., Stratigraphy and biota across the Ordovician-Silurian boundary in Hadeland, Norway. Norsk Geologisk Tidsskrift, Vol. 71, pp. 91-HJ6. Oslo 1991. ISSN 0029--196X

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评论 (30) 只看楼主

热门评论

  • 2017-06-15 08:47 水煮柠檬 取消只看Ta

    我来当回推理帝

    楼主之前虽然在果壳断更,但却在知乎上开了专栏把果壳上的帖子转了过去(见这里https://zhuanlan.zhihu.com/diqiuyanyi-jingwa),而且更新很快,基本上一天一篇。但17天前(5月29号左右)突然停更了。是否可以合理推理出他就是5月底当上爸爸的?因为转之前已经有的帖子又不是很难,复制粘贴谁都会,唯有可能当上爸爸之后的手忙脚乱才会让他不得已停止更新

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