三葉蟲

三葉蟲

萊得利基蟲目下的一屬
三葉蟲是距今5.6億年前的寒武紀就出現的最有代表性的遠古動物,是節肢動物的一種,全身明顯分為頭、胸、尾三部分,背甲堅硬,背甲為兩條背溝縱向分為大緻相等的三片——一個軸葉和兩個肋葉,因此名為三葉蟲。三葉蟲在5億~4.3億年前發展到高峰,至2.4億年前的二疊紀完全滅絕,前後在地球上生存了3.2億多年,可見這是一類生命力極強的生物。在漫長的時間長河中,它們演化出繁多的種類,有的長達70厘米,有的隻有2毫米。
    中文名: 拉丁學名:trilobite 别名: 界:動物界 門:節肢動物門 亞門: 綱:三葉蟲綱 亞綱: 目:球接子目、萊得利基蟲目、 亞目: 科: 亞科: 族: 屬: 亞屬: 種: 亞種: 分布區域:在英屬哥倫比亞、紐約州、中國、德國 命名者及年代: 保護級别: 中文學名:三葉蟲 習性:共生

介紹

從背部看去三葉蟲(trilobites)為卵形或橢圓形,成蟲的長為3~10厘米,寬為1~3厘米,小型的6毫米以下。三葉蟲的形狀大多為卵圓形或橢圓形,個體大小相差卻很懸殊三葉蟲的形狀大多為卵圓形或橢圓形,個體大小相差卻很懸殊。從結構上可分為頭甲、胸甲和尾甲三部分。三葉蟲體外包有一層外殼,堅硬的外殼為背殼及其向腹面延伸的腹部邊緣。腹面的節肢為幾丁質,其他部分都被柔軟的薄膜所掩蓋。一般所采到的三葉蟲化石都是背殼。三葉蟲背殼的中間部分稱為軸部或中軸,左、右兩側稱為肋葉或肋部。三葉蟲殼面光滑。

或有陷孔、瘤包、斑點、放射形線紋、同心圓線紋、短刺等。頭部多數被兩條背溝縱分為三葉,中間隆起的部分為頭鞍及頸環,兩側為頰部,眼位于頰部。頰部為面線所穿過,兩面線之間的内側部分統稱為頭蓋,兩側部分稱為活動頰或自由頰。胸部由若幹胸節組成,形狀不一,成蟲2~40。節中間部分為中軸,兩側稱為肋部。每個肋節上具肋溝,兩肋節間為間肋溝。尾部是由若幹體節互相融合而形成的,1~30節以上不等。形狀一般半圓形,但變化很大,可分為一中軸和兩肋部。肋部分節,有肋溝和間肋溝。

肋部可具邊緣,邊緣上亦常有邊緣刺。三葉蟲腹面的節肢極少保存為化石,迄今為止全世界已發現節肢化石的隻有19個種。從奧陶紀到泥盆紀末的一些三葉蟲(比如裂肋三葉蟲目)進化出了非常巧妙的脊椎似的結構。在摩洛哥就發現了這樣的化石。此外在俄羅斯西部、美國俄克拉何馬州以及加拿大安大略省也有帶脊椎結構的化石被發現。這種脊椎結構可能是對于魚的出現的一種抵抗反應。多數三葉蟲有眼睛,它們還有可能用來作味覺和嗅覺器官的觸角,觸須可達20至30厘米。三葉蟲的眼睛是由方解石(碳酸鈣,CaCO₃)組成的。

結晶良好的純淨方解石(冰洲石)是透明的,有些三葉蟲使用單晶的、透明的方解石來組成其每隻眼睛的透鏡。這與大多數其它節肢動物不同,球差,同時提供極好的視覺效果。典型的三葉蟲眼睛是複眼,每個透鏡為一個拉長的棱鏡。

分類

三葉蟲為雌雄異體,卵生,個體發育過程中經過多次周期性蛻殼,在個體發育過程中,形态變化很大。一般劃分為3個階段:幼蟲期、分節期、成蟲期。三葉蟲綱可以分為10目:球接子目、萊得利基蟲目、聳棒頭蟲目、褶頰蟲目、鏡眼蟲目、裂肋蟲目、栉蟲目、鐮蟲目、砑頭蟲目及齒肋蟲目。

習性

三葉蟲與珊瑚、海百合、腕足動物、頭足動物等動物共生。大多适應于淺海底栖爬行或以半遊泳生活,還有一些在遠洋中遊泳或遠洋中漂浮生活。生活習性的不同決定着其身體構造不同。底栖三葉蟲身體扁平,有的三葉蟲可鑽入泥沙生活,其頭部結構堅硬,前緣形似扁鏟,便于挖掘。有的頭甲愈合,肋刺發育,尾小,具尖末刺,用以在泥沙中推進。另外,适于在松軟或淤泥海底爬行生活的類型,其肋刺和尾刺均很發達,使身體不易陷入泥中。營漂浮生活的類型,往往身體長滿纖細的長刺。它們以原生動物、海綿動物、腔腸動物、腕足動物的動物屍體或以海藻等細小生物為食。

三葉蟲的生活習性是多種多樣的,化石中最多的一類是保存在石灰岩或頁岩中,可見當時它們大多生活在淺海底或遊移于淤泥之上。它們有的稍能遊泳,有的随水漂流。志留紀中期的齒蟲類,整個身體幾乎被密密的長刺包圍,這些長刺對于它們在水裡遊泳來說是一種強有力的推進器,因此可以推測它們是遊泳的能手;同時,這些長刺也是抵禦天敵的有效武器。奧陶紀的某些三葉蟲,如寶石蟲、斜視蟲、隐頭蟲等還發展了卷曲的能力,它們的頭部和尾部可以完全緊接在一起,僅将背部的硬殼暴露在外;它們還可以鑽進淤泥以保護其柔軟的腹部器官,一方面便于禦敵;另一方面也可以以類似于尺蠖那樣的伸曲的方式推動身體前進。

對于三葉蟲的個體發育過程,科學家通常是通過采集同一層位中同一種個體的不同生長階段的标本來研究的。三葉蟲的個體發育,大緻劃分為三個時期——幼年期、中年期和成年期。幼年期蟲體頭部和尾部尚不分明,也沒有胸節,直徑大約為0.24~1.3毫米。中年期蟲體頭部和尾部已經分開,胸節也已經發育,但是節數比成年期少一節。成年期蟲體的胸部與尾部節數增加到了極限,蟲體增大,殼上的刺、瘤等附加物均出現了。

孵化

從卵中孵化出來的幼蟲被稱為原甲期(protaspid period),在這個階段裡所有環全部融合在一起形成一個單一的盔甲。在此後的生長期裡在每次蛻皮時在尾部前會增加新的胸部環。此後在蛻皮時環的數目不再增加,對三葉蟲的幼蟲階段人們的認識很豐富,它們為研究三葉蟲之間的親緣關系提供了非常重要的幫助。

起源

三葉蟲的祖先可能是類似于節肢動物的動物,如斯普裡格蠕蟲或其它隐生宙埃迪卡拉紀時期類似三葉蟲的動物。早期三葉蟲與伯吉斯頁岩和其它寒武紀的節肢動物化石有許多類似的地方,因此三葉蟲與其它節肢動物可能在埃迪卡拉紀和寒武紀的交界之前有共同的祖先。

演化

三葉蟲發展迅速,在寒武紀晚期達到繁殖高點的時代。為了适應不同的生活環境,形态演變多種多樣。寒武紀代表性三葉蟲(5.4億~4.9億年前)多數三葉蟲身體扁平。萊得利基蟲目(Redlichiida)被認為是三葉蟲的始祖。研究中有把球接子目(Agnostus)歸入甲殼類的觀點。奧陶紀代表性三葉蟲(4.9億~4.4億年前)形态多樣,有的長着蝸牛一樣的眼睛,有的身上長着好幾根角,還出現了視野範圍寬廣的遊泳型三葉蟲。因為這時的海洋裡它的天敵很少,所以奧陶紀成為“三葉蟲大繁榮時代”。志留紀代表性三葉蟲(4.4億~4.2億年前)逃過了奧陶紀大滅絕的種類,它們在珊瑚礁附近大量繁殖。

泥盆紀代表性三葉蟲(4.2億~3.6億年前)這一時代随着有下颚的魚類出現,海洋環境發生了巨大的變化。很多三葉蟲的身體上進化出了多種多樣的裝飾性部分,研究者認為這些裝飾能提升三葉蟲的防禦功能和感覺機能。石炭紀/二疊紀代表性三葉蟲(3.6億~2.5億年前)寒武紀之後,三葉蟲綱下的10個目都繁衍的相當興盛。但是泥盆紀後期的大滅絕,使除了蚜頭蟲目(Proetus)之外的三葉蟲全部滅絕。逃過劫難的蚜頭蟲目擁有流線型的身體,但身上沒有刺和裝飾。

滅絕

三葉蟲滅絕的具體原因不明,但是志留紀和泥盆紀時期兩腭強大,互相之間由關節連接的鲨魚和其它早期魚類的出現與同時出現的三葉蟲數量的減少似乎有關。三葉蟲為這些新動物可能提供了豐富的食物。此外到二疊紀後期時三葉蟲的數量和種類已經相當少了,這無疑為它們在二疊紀——三疊紀滅絕事件中滅絕提供了條件。此前的奧陶紀——志留紀滅絕事件雖然沒有後來的二疊紀——三疊紀滅絕事件那麼嚴重,但是也已經大大地減少了三葉蟲的多樣性。對于三葉蟲的個體發育過程,科學家通常是通過采集同一層位中同一種個體的不同生長階段的标本來研究的。

三葉蟲的個體發育,大緻劃分為三個時期——幼年期、中年期和成年期。幼年期蟲體頭部和尾部尚不分明,也沒有胸節,直徑大約為0.24-1.3毫米。中年期蟲體頭部和尾部已經分開,胸節也已經發育,但是節數比成年期少一節。成年期蟲體的胸部與尾部節數增加到了極限,蟲體增大,殼上的刺、瘤等附加物均出現了。

其他

三葉蟲還是中國一種“茶精”的名稱——三葉蟲茶,城步民間仍簡稱蟲茶。湖南城步縣境内的苗、侗、瑤等民族群衆都會制作一種似茶非茶的“茶精”------三葉蟲茶,這種“茶精”的制作加工方法很特别,其制作方法從明代初至今在城步縣境内各民族群衆中秘密地流傳了五百餘年。三葉蟲茶的主要原料是一種野生的“鬥笠芽”茶葉,民間又稱苦茶葉。1992年5月,中南林學院(現中南林業科技大學)講師曹鐵如等人對鬥笠芽茶葉進行了植物鑒定:城步産的鬥笠芽茶葉系薔薇科蘋果亞科蘋果屬花秋蘋果------三葉海棠。所以,為了更好的開發蟲茶資源,帶領家鄉人民緻富。

長沙三葉蟲茶業有限公司投入巨資進行研究開發,并根據相關科研成果将其商品名定為“三葉蟲茶”,城步民間仍簡稱蟲茶。​

感覺器官

許多三葉蟲有眼睛,它們還有可能用來作味覺和嗅覺器官的觸角。有些三葉蟲是瞎的,可能它們居住在非常深的海底,那裡沒有光,因此用不着眼睛。有些(比如蛙形鏡眼蟲Phacops rana)有很大的眼睛。三葉蟲的眼睛是由方解石(碳酸鈣,CaCO₃)組成的。純的方解石是透明的,有些三葉蟲使用單晶的、透明的方解石來組成其每隻眼睛的透鏡。這與大多數其他節肢動物不同,球差,同時提供極好的景深。在今天生存的動物中蛇尾海星Ophiocoma wendtii使用類似的透鏡。典型的三葉蟲眼睛是複眼,每個透鏡都是一個一般排列為六邊形的拉長的棱鏡。

每隻複眼内的透鏡數不等,有些隻有一個,有些可達上千。

郵票上的三葉蟲

1958年4月15日我國發行一套《中國古生物》郵票,其中第一枚就是“嵩裡山三葉蟲”

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