它們就是三葉蟲-約5.43億年前第一批進(jìn)化出真正的眼睛的動物。 蛙形鏡眼蟲的復(fù)眼 典型的三葉蟲眼睛是復(fù)眼,每個透鏡都是一個拉長的棱鏡。每只復(fù)眼內(nèi)的透鏡數(shù)不等,有些只有一個,有些可達(dá)上千。在這樣的復(fù)眼中其透鏡一般排列為六邊形。一對復(fù)眼長在頭部的兩側(cè)。 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只眼睛的透鏡。這與大多數(shù)其他節(jié)肢動物不同,大多數(shù)節(jié)肢動物使用軟透鏡的、由甲殼素組成的眼睛。三葉蟲堅固的方解石透鏡無法像人的軟晶狀體的眼睛那樣來調(diào)節(jié)焦距。但是有些三葉蟲的方解石組成一個內(nèi)部的、復(fù)合結(jié)構(gòu),這個結(jié)構(gòu)可以降低球差,同時提供極好的景深。 有些三葉蟲是瞎的,可能它們居住在非常深的海底,那里沒有光,因此用不著眼睛。 三葉蟲,是節(jié)肢動物門中已經(jīng)滅絕的一綱。它們最早出現(xiàn)于寒武紀(jì),在古生代早期達(dá)到頂峰,此后逐漸減少至滅絕。最晚的三葉蟲于二億五千萬年前二疊紀(jì)結(jié)束時的生物集群滅絕中消失。 2000年于加拿大發(fā)現(xiàn)最大化石三葉蟲Isotelus rex,長720毫米,寬400毫米,時間約4億4千5百萬年前奧陶紀(jì)時期的。 三葉蟲的大小在1毫米至72厘米之間,典型的大小在2至7厘米間。 三葉蟲是非常知名的化石動物,其知名度可能僅次于恐龍。在所有的化石動物中三葉蟲是種類最豐富的,至今已經(jīng)確定的有九(或者十)個目,一萬五千多個物種。 大多數(shù)三葉蟲是比較簡單的、小的海生動物,它們在海底爬行,通過過濾泥沙來吸取營養(yǎng)。 三葉蟲的名字來自于它橫向分為中葉和兩個對稱的側(cè)葉。而不是它縱向分為頭、胸、尾三部分。 三葉蟲的軀體分三個體段: 頭部由口前的兩個環(huán)和口后的四個環(huán)完全融合在一起組成; 胸部由可以相互運動的環(huán)組成; 尾部由最后幾個羽尾扇和完全融合在一起的環(huán)組成。 最原始的三葉蟲尾部的環(huán)構(gòu)造相當(dāng)簡單。三葉蟲的胸部非常靈活——化石的三葉蟲有時會像現(xiàn)今的地鱉一樣可以將身體卷在一起來保護(hù)自己。 三葉蟲有一對口前的觸角,它的其他足之間沒有區(qū)別。每個足有六個節(jié),這與其他早期的節(jié)肢動物類似。第一節(jié)還帶有羽毛似的副葉被用來呼吸和游泳。 雖然三葉蟲只在背部有盔甲,但是它們的外骨骼還是相當(dāng)重的,它們的外骨骼是由甲殼素為主的蛋白質(zhì)聯(lián)合方解石和磷化鈣等礦物組成的。不像其他節(jié)肢動物那樣能夠在蛻皮前重新吸收外骨骼中的大部分礦物,三葉蟲在蛻皮是將所有盔甲中的礦物全部拋棄,因此一個三葉蟲可以留下多個良好地礦物化的外骨骼,這提高了三葉蟲化石的數(shù)量。 圖中,顯示頭部的大約形態(tài)。面部是頭鞍(glabella)兩邊的側(cè)葉。三葉蟲蛻皮或者死后其活動頰(librigena)往往會分開,暴露其頭蓋(cranidium)。 在蛻皮時外骨骼首先在頭部和胸部之間分開,這是為什么許多三葉蟲的化石不是缺少頭部就是缺少胸部,其實許多化石是三葉蟲蛻掉的皮,而不是死去的三葉蟲形成的。大多數(shù)三葉蟲的頭部有兩個面部縫合來簡化蛻皮過程。 從奧陶紀(jì)到泥盆紀(jì)末,一些三葉蟲進(jìn)化出了非常巧妙的棘刺似的結(jié)構(gòu),尤其在摩洛哥發(fā)現(xiàn)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棘刺結(jié)構(gòu)的化石被發(fā)現(xiàn)。 有些三葉蟲的頭上有類似現(xiàn)代甲蟲的角,根據(jù)這些角的形狀、大小和位置倫敦大學(xué)瑪利皇后學(xué)院的羅布·克奈爾(Rob Knell)和倫敦自然歷史博物館的理查德·福提得出結(jié)論認(rèn)為,它們用來作為尋找配偶時進(jìn)行角斗。假如這個理論正確的話,三葉蟲是進(jìn)化史上最早表現(xiàn)這個行為的動物。 三葉蟲從卵中孵化出來的幼蟲被稱為原甲期(protaspid),在這個階段里所有環(huán)全部融合在一起形成一個單一的盔甲。在此后的生長期里在每次蛻皮時在尾部前會增加新的胸部環(huán)。此后在蛻皮時環(huán)的數(shù)目不再增加。對三葉蟲的幼蟲階段人們的認(rèn)識很豐富,它們?yōu)檠芯咳~蟲之間的親緣關(guān)系提供了非常重要的幫助。 三葉蟲滅絕的具體原因不明,但是志留紀(jì)和泥盆紀(jì)時期兩顎有強(qiáng)大關(guān)節(jié)連接的鯊魚和其他早期魚類的出現(xiàn)與同時發(fā)生的三葉蟲數(shù)量的減少似乎不是無關(guān)的。三葉蟲可能為這些新動物提供了豐富的食物。 此外到二疊紀(jì)后期時三葉蟲的數(shù)量和種類已經(jīng)相當(dāng)少了,僅剩下蚜頭蟲目(Proetus),這無疑為它們在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件中滅絕提供了條件。此前的奧陶紀(jì)-志留紀(jì)滅絕事件雖然沒有后來的二疊紀(jì)-三疊紀(jì)滅絕事件那么嚴(yán)重,但是也已經(jīng)大大地減少了三葉蟲的多樣性。 由于三葉蟲總是與其他海洋動物的化石一起被發(fā)現(xiàn),因此它們看來全部在海洋中生活。在遠(yuǎn)古海洋中三葉蟲的生活環(huán)境從淺海到深海非常廣。今天在全世界發(fā)現(xiàn)的三葉蟲化石可以分上萬種,由于三葉蟲的發(fā)展非常快,因此它們非常適合被用作標(biāo)準(zhǔn)化石,地質(zhì)學(xué)家可以使用它們來確定含有三葉蟲的石頭的年代。三葉蟲是最早的、獲得廣泛吸引力的化石,至今為止每年還有新的物種被發(fā)現(xiàn)。 |
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