|
笔石，乍看这个名字，也许有人会想，是不是与笔有关系呢？实际上，笔石的命名确实与笔有关。 笔石指笔石动物的化石。在漫长的地质变化中，笔石动物被压扁成了薄膜，很像铅笔在岩石层面上书写或者涂鸦的痕迹，而且笔石的形状也类似西方的羽毛笔，因此得名。 笔石动物是一种怎样的动物呢？笔石动物是地质历史时期生活在海洋中的一类群体动物，始于五亿年前的中寒武世，在奥陶纪及志留纪最繁盛，泥盆纪晚期开始衰退，到了三亿年前的早石炭世，笔石动物就销声匿迹了。很遗憾，今天的人们无法见到它们鲜活的身影了。但是，它们以另一种方式告诉人们，它们曾经来过这个世界，并留下了各种记录，那就是化石，它们用化石来展现它们曾经的存在，给人们一种神秘感。 今天，我们就来了解一下笔石动物，揭开它们神秘的面纱。 
笔石 笔石动物长什么样呢？笔石动物的身体由胎管和胞管组成，胎管是一个圆锥体，为笔石虫从卵孵出时的原始房室，然后从胎管芽生出胞管，作为笔石虫的住室，并发育成群体，保存成化石的—般是胞管的几丁质外壳。我们所看到的笔石是笔石虫体所分泌的骨骼，被称为笔石体。笔石体一般长几厘米或几十厘米，已知最大的笔石体长达1.45米。 其实，笔石动物本身是立体的，它们有着有机质组成的软体和硬体。由于笔石动物早已灭绝，其软体部分已经在漫长的地质历史中分解殆尽，而硬体部分得以保存下来。笔石动物死亡以后，在特定的条件下，被埋藏在沉积物里，压扁后留下的痕迹就是我们今天看到的笔石的样貌。 古生物学家通过深入研究发现，除了被压扁成薄膜保存，笔石可能还有其他两种常见的保存方式——黄铁矿化半立体保存和三维立体孤立保存，这两种方式能够将笔石的结构更为完整地保存下来，让古生物学家对笔石动物进行更准确的研究。 笔石动物是怎么生活的呢？根据化石保存的状态、共生动物的类别以及笔石动物自身的骨骼构造，科学家推测笔石动物有两种生活方式，一部分笔石动物在海底底栖固着生活，固着种类由一根细长的茎连接到海藻或者礁岩上，茎末端有根状结构，可以抓牢这些附着物；另一部分笔石动物漂浮生活，漂浮种类会聚生在充满气体的浮胞上，像现存的僧帽水母一样，浮在海面。漂浮生活的笔石动物仅与极少的浮游生物伴生，在一些特定的环境里只有漂浮的笔石动物而没有其他生物。 笔石动物的家族成员多吗？笔石动物种类多样，最早登场的是树形笔石目，之后管形笔石目、腔笔石目、茎笔石目、甲壳笔石目、正笔石目相继出现。笔石动物群在我国的分布很广，种类也很多。笔石动物从寒武纪就出现了，经历了奥陶纪、志留纪、泥盆纪，一直到石炭纪灭绝。在这个过程中，每一个时代都会有很多笔石动物群的记录，特别是奥陶纪和志留纪，数量尤为庞大，在我国华南地区至少有十几个笔石动物群，如贵州遵义、乌当等地区的中奥陶系湄潭组笔石动物群，不但种类特别多，而且很有特点。 从进化论的观点来看，每一个类群都会随着时间发展而产生新的物种，在每一个时间段中，也都会有独特的物种类型和组合。笔石也不例外，不同时期的笔石动物，类型是不一样的，结构也不一样。人们对笔石有着超过300年的研究历史，研究对象从最初的一科几属发展至如今的600余属，获得了大量的研究成果。 
笔石 笔石有什么作用呢？不要小瞧了这小小的笔石，在穿越几亿年后，它们已经成了人类的好帮手。 首先，笔石是判断地层年代的黄金卡尺。在古生物学家对笔石动物的研究中，一个很重要的研究方向就是笔石动物的演化过程。古生物学家发现，笔石动物的演化速度很快，这是非常少见的。我们现在看到的有些细菌，几亿年来都没有什么变化，笔石动物却相反，它的演化速度特别快。尤其是在奥陶纪和志留纪，每隔几十万年就会产生一大批新种。也正因如此，笔石可以被当作判断地层年代的依据。用笔石来判定地层年代是非常精确的，尤其是对于奥陶纪和志留纪的地层，其精确度远远高于同位素定年。目前国际上奥陶纪和志留纪的地层划分，主要就是靠笔石。 其次，笔石可以用来判断其所在年代的地质环境。前文中提到，笔石动物有两种生活方式，一种是固着在海底，一种是漂浮在海面。固着在海底的底栖笔石动物一般会生活在浅水环境里，因为它多少需要一些氧气，水太深就无法生存。而在海面浮游的笔石动物可以在更加开阔的海水里生活，甚至可以在深水环境中生存。借助笔石动物的这种生存特性，古生物学家就可以判断其所在年代的古环境。如今，这种鉴定可以做到非常精细，可以依据笔石动物的类型将海水划分成五六个深度带，每个深度带中都有笔石动物的特定组合。 再次，笔石在能源资源勘探上也可以一展身手。目前，我国页岩气勘探与开发已经取得了一系列重要突破，开采页岩气不但需要高端的钻井技术，而且需要精准的黑色页岩地层层位标定，其中生物地层标定是钻井现场最快速和精准的方法，可以直接指导打钻至精准的页岩气层位。笔石通常保存于黑色页岩中，在砂岩、灰岩中偶尔也有保存。我国最主要的页岩气资源正好处在含笔石的地层中，这是我国页岩气资源的一大特点。在我国的涪陵页岩气示范区，页岩气所在的层位就是奥陶纪晚期到志留纪早期，这一段时期的黑色页岩里含有大量的笔石。 小小笔石在判断地层年代、地质环境和国家能源资源勘探等方面发挥了重要作用，不容我们忽视。然而，历经两亿多年，笔石动物最终还是灭绝了，地质历史时期的生物灭绝事件对生物的影响是巨大的，生物的演化是不可逆的，因此，保护生物多样性刻不容缓。 （作者单位：贵州省地质博物馆） |
|
|
