珊瑚(化石)

珊瑚(化石)

在地質歷史時期,由珊瑚蟲分泌的石灰質骨骼經石化作用而成。現瑚是腔腸動物門中的一個綱,全部海生。近年將具刺細胞的腔腸動物獨立為刺絲胞門(Cnidaria)。珊瑚綱亦列入該門。

珊瑚(化石)

正文

在地質歷史時期,由珊瑚蟲分泌的石灰質骨骼經石化作用而成。現瑚是腔腸動物門中的一個綱,全部海生。近年將具刺細胞的腔腸動物獨立為刺絲胞門(Cnidaria)。珊瑚綱亦列入該門。
常見的珊瑚化石有單體和復體兩大類型。單體珊瑚的骸體,從幾毫米到幾十厘米,通常有體壁圍繞,表面飾有粗細不等的皺紋,但在進化程度比較高級的珊瑚中,體壁退化(圖1)。珊瑚(化石)復體珊瑚呈緻密的塊狀體,或細弱的叢枝狀,由許多細小的珊瑚個體組成,有的從母體的軸部或側方分芽而出,有的通過珊瑚體壁上的孔或管,或各珊瑚單體之間的共骨組織或間隙管相互貫聯。珊瑚骸體的骨架由無數細微的方解石質或文石質的羽針、羽簇或羽榍組成。縱列骨骼單元主要包括刺狀或脊狀的隔壁脊或隔壁刺和板狀的隔壁,後者長短相間,呈兩側對稱或輻射對稱排列。橫貫珊瑚骨腔分布的板狀體稱床板或橫板,是橫列骨骼單元的主要組成部分。在有些珊瑚體的邊緣還出現小型魚鱗狀或泡沫狀骨片,稱鱗板或泡沫板。上述縱列和橫列骨骼單元在不同地史時期的各類珊瑚中,分別以不同的方式配列組合,或派生出其他組織結構,出現形形色色的骸體形態。它們的演變過程就是珊瑚蟲從低等到高等,從簡單到複雜的進化歷史的重要見證。
根據珊瑚骨架的性狀,常見的珊瑚化石可分4個大類,分別相當於亞綱(或目)一級的分類單元,它們是:床板珊瑚、日射珊瑚(圖2)、珊瑚(化石)皺紋珊瑚或稱四射珊瑚、石珊瑚或稱六射珊瑚。另外,八射珊瑚主要是現生的,僅少數屬種呈化石狀態見於中、新生代地層。也有人把異珊瑚類視作一個大類,分類上與四射珊瑚等並列。
根據古生代珊瑚的個體發育史和譜系進化史的研究,推測珊瑚的祖先是一個細小的、角雛狀中空的管狀體,出現的時代可能早於寒武紀,最早的珊瑚化石產於澳大利亞的中寒武統,但尚有爭論。床板珊瑚只有群體見於早奧陶世,繁盛於古生代,個別屬種延存至中生代。日射珊瑚僅見於早、中古生代,只有群體,與床板珊瑚相近,不過骸體內隔壁刺的數目常固定在12個,單骸之間由形態各異的共骨組織相聯。四射珊瑚限於古生代,骨架較複雜,方解石質,多數具板狀隔壁,序生,長短相間,呈兩側對稱排列。六射珊瑚從中生代三疊紀崛起,繼續繁育在現今的海洋,骨架與四射珊瑚相近,不過,隔壁系文石質,多級輪生,呈輻射對稱排列,體壁退化,推測是從古生代末期四射珊瑚中側珊瑚一支進化而來的。但是,各大類珊瑚之間,目前未找到中間過渡類型的化石證據,多數人認為它們之間未必存在直接的進化關係,可能各自源出自己的直裔祖先。
珊瑚化石的種類很多,根據不完全統計,僅古生代珊瑚化石就有大約1400屬,1萬餘種,中生代以來,屬種的數量更有顯著的增長。珊瑚化石在世界各地幾乎均有分布。古生代珊瑚化石,除南非和南極地區少見外,在歐亞大陸和北美大陸,甚至北極地區,均有廣泛分布。中國盛產珊瑚和珊瑚化石,從東北的大小興安嶺到西南的珠穆朗瑪峰地區,無論是天山南北或沿海諸省,在不同地質時代的地層里都可以找到珊瑚化石。
綜合研究各地不同地質時期地層里的珊瑚化石,可以勾劃出各地質時期珊瑚群的分布和動物地理區。例如,3億多年前的早泥盆世,世界上珊瑚化石的分布大致可分成歐亞澳區和北美東部區;而南部非洲-南美南部則幾乎沒有珊瑚化石。中國北方從大小興安嶺經蒙古、天山及準噶爾聯成一區。中國南方的滇(東)、黔、桂自成一區,具有獨特的珊瑚群;南北之間被廣闊的陸地分隔。川西、滇西、西秦嶺崑崙又成一區,經古地中海與歐洲溝通。
研究珊瑚化石具有以下幾個方面的意義:①珊瑚化石是地球上已知最老的多細胞動物的遺體之一,從寒武紀或更早的地史時期出現,直到現今的海洋里大量生存,經歷了 6億多年的發展歷史。研究它們的發生、早期的分化,以及爾後的發展,對於了解動物界的進化歷史具有重要意義。②珊瑚化石是地史時期重要的造岩者,進一步發展,與其他造礁生物共同組成規模大小不等的生物礁。生物礁是生成和儲集石油及天然氣的天然場所,與一些金屬和非金屬礦產也直接或間接有關。研究古代地層里的生物礁對礦產預測有實際價值。③珊瑚化石大量保存在古代的碳酸鹽岩中。研究珊瑚化石不僅對恢復古地理、古環境具有重要的指示作用,也是對比和劃分古大陸架區沉積地層的重要門類化石之一。④現代珊瑚礁多分布在地球赤道附近的海域。地質時期的珊瑚礁是否也是這樣分布的?研究這些問題對於恢復地質時期的氣候帶,判斷地球赤道位置的變化,研究和劃分地史時期的動物地理區和地殼的構造變遷均有重要意義。⑤珊瑚骨架的內外常保存粗細不等的環狀生長紋,是珊瑚蟲晝夜分泌骨骼留下的痕跡,可據以推斷在地球發展歷史中,地球自轉速度的變化和日月之間距離遠近的變遷。所以珊瑚化石又被稱作古生物鐘(圖3),與地球物理學的研究發生了關係。

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