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大地怪咖的“惡作劇”:海洋生物大挪移(上)

2022-01-18 18:39芮東莉
天天愛科學(xué) 2022年2期
關(guān)鍵詞:石灰?guī)r海洋生物惡作劇

芮東莉

早晨8點,推開車門站到山路上,呼嘯的山風(fēng)吹得我一個趔趄。盡管此時正值盛夏,但海拔近3000米的山頂,氣溫卻低得如同深秋。然而就在此刻,滇中第一高峰迷人的自然風(fēng)貌,一下子躍入了我的眼簾。

瞧,就在我的身旁,數(shù)不盡的高山植物綻放著綺麗的花朵:纖細高挑的偏翅唐松草剛從晨霧中醒來,紫紅色的花萼緩緩舒展,吐露出濃密的花蕊,好像在傾訴滿懷的心事;龍膽科的橢圓葉花錨,偏愛巖石罅隙的腐殖土,紫藍色的花冠底部,伸出4枚長長的距,乍一看,就像是一頂小丑的帽子,或許昨晚,小精靈們戴著它們度過了一個快樂的狂歡之夜。

坐標:梁王山,滇中地區(qū)第一高峰,位于云南省玉溪市

海拔:2820米

時間:2021年8月8日

盛放的山花引來了蝴蝶。從山腳到山頂,蝴蝶的種類真是多得難以計數(shù)。這會兒,陽光漸漸驅(qū)散了寒氣,一只美麗的大艷眼蝶撲扇著翅膀,在我身旁或藍或黃、或白或紫的花朵間流連。

我拿出手機,正忙著捕捉蝴蝶的倩影,忽然聽到同行的永林喊了起來:“快看,好像是化石!”

我回頭張望,只見坐在大石堆前的永林正朝我招手。

咦,山頂哪兒來的石堆?原來,梁王山地處云南省玉溪市澄江市西北隅,在這里生活著許多蒙古族同胞,而蒙古族有在高山上用石塊堆砌“敖包”的習(xí)俗。這會兒,永林正坐在敖包下,仔細端詳著腳下的石塊。

經(jīng)過我的仔細辨認,果然,那是一大塊復(fù)體珊瑚化石。剎那間,我倆興奮起來。山頂一定還有更多古生物化石!

敖包上壘著大大小小的石塊,但是我們絕不會去驚擾它們,因為每塊石頭上都寄托著人們的祝福和祈盼。當然,也完全不必為找不到石頭而憂心,因為山頂上到處都裸露著灰白色的巖石。

沒過一會兒,一扇遠古時期的大門在我們面前徐徐打開。瞧啊,那么多的海洋動物正成群結(jié)隊地朝我們擁來——妖嬈的單體珊瑚伸出柔軟的觸角在碧波下招搖;熱衷群居的復(fù)體珊瑚緊緊簇擁在一起,仿佛生長在海底的奇妙花束;形態(tài)各異、色彩斑斕的軟體動物,有的在海沙上緩慢爬行,有的在波濤中跳著魔鬼舞步,有的則使出了“定身術(shù)”,把自己牢牢固定在礁石之上。我似乎還看到一只大個頭的怪蝦,甩著長尾游了過來;還有更多叫不出名字的奇怪動物,如幻影般在眼前縈繞。這是一個怎樣奇妙的海底世界!

就在我的神思遨游之際,一個疑問涌上心頭:“海洋動物是怎么爬到山頂變成化石的?難不成真是坐著時空穿梭機飛上來的?”回到家,我迫不及待地開始查閱資料。

要說這世界上最搞怪的家伙,一定非大地莫屬!現(xiàn)在就來瞧瞧這位大咖的“惡作劇”吧!

大約在3.8億年前,大地怪咖玩了個“肚皮收縮術(shù)”,于是云南中部地區(qū)發(fā)生了大面積的陸地沉陷,變成了海洋。淺海之中,生長著數(shù)不清的美麗生物,動植物們泡著海水浴,坐在海底的沙灘上曬太陽,規(guī)劃著子孫綿延的繁衍大計。

不知不覺,時間過去了1億多年。在這1億多年中,大地怪咖時不時也搞點兒小動作,比如把某一片淺海變成陸地,或者讓某片陸地塌陷再次變?yōu)闇\海。但總起來說,這段時間里,滇中地區(qū)一直延續(xù)著海陸交匯的地理風(fēng)貌,海洋生物在這里悠閑地繁衍生息。

然而,誰也不曾料到,在2.5億年前,大地怪咖突然躁動起來,又是“晃肩膀”,又是“打噴嚏”,在很多地區(qū)引發(fā)了超級地震和超級火山爆發(fā)。火山噴出的氣體和灰塵擴散到大氣層,擋住了太陽光,全球氣溫急劇下降,陸地動植物開始大量死亡。生物遺骸在分解的過程中,消耗了空氣中的大量氧氣,海水開始嚴重缺氧。

接下來,海洋生物迎來了歷史上的黑暗時刻——在二疊紀晚期,有90%的海洋生物在短時期內(nèi)猝然死去,堆積起來的遺骸層,高達數(shù)百甚至數(shù)千米。壓在下層的生物遺骸受到上層的擠壓,發(fā)生脫水和膠結(jié)現(xiàn)象。由于貝類和其他多數(shù)無脊椎動物的骨骼主要由碳酸鈣構(gòu)成,因此,生物遺骸層最終膠結(jié)為灰白色的石灰?guī)r(主要成分為碳酸鈣)。部分生物的形態(tài)在石灰?guī)r中得以留存,就形成了化石。

要是你以為大地怪咖的“惡作劇”到此結(jié)束,那就太天真了!大約6500萬年前,大地怪咖又有了新玩法,“扭腰”“拱背”“抬屁股”,于是,地球歷史上最近的一次大規(guī)模造山運動拉開了序幕,這就是喜馬拉雅造山運動。隨著云貴高原不斷隆起,滇中地區(qū)海陸交匯的地貌徹底變成了山地,原本沉積于海底的石灰?guī)r地層也隨之抬升。

在接下來的數(shù)千萬年間,造山運動持續(xù)進行,在喜馬拉雅山脈不斷隆起的同時,滇中第一高峰——梁王山誕生了。高山之巔,雨淋風(fēng)吹,受風(fēng)化作用的影響,山頂表層的土壤、沙礫和巖層逐漸剝蝕脫落,暴露出下面的石灰?guī)r地層。至此,夾雜在石灰?guī)r中的海洋生物終于得以重見天日,雖然它們早已變成了化石。

輕輕觸摸巖石上或清晰、或模糊的生物化石,我感受著2億多年前生命的凹凸起伏。這些源于海洋的遠古生物,如今躺在近3000米的高山之巔,經(jīng)受著風(fēng)雨侵蝕,逐漸化為砂礫和土壤。我看見,在這礫石土壤間,野草繁茂,山花爛漫,來自遠古的生命物質(zhì)滋養(yǎng)出了新的生命形式,它們正演奏著一支恢宏壯麗的古今生命交響曲。誰又能說,這不是大地怪咖的一番杰作呢!

在什么地方比較容易發(fā)現(xiàn)化石?

第一,在煤礦附近的矸(gān)石堆里很容易發(fā)現(xiàn)數(shù)億年前的植物化石(矸石是成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石)。

曾經(jīng)生活在地球上的植物群落,在數(shù)次生物大滅絕事件中成批死去,堆積成厚層。被掩埋在水中和泥土中的植物堆積層經(jīng)由煤化作用變成了煤。在成煤過程中,一些植物體未能完全煤化,它們的莖葉等組織,經(jīng)周圍礦物質(zhì)的填充和交替作用形成了化石,保存在了矸石中。我在家鄉(xiāng)附近的煤矸石堆里就發(fā)現(xiàn)過化石。

第二,在有喀斯特地貌的石灰?guī)r上,比如中國西南地區(qū)的石林和溶洞的巖壁上,很容易發(fā)現(xiàn)海洋生物化石。這是因為數(shù)億年前,幾次生物大滅絕造成了海洋生物的大量死亡,珊瑚、貝類等無脊椎動物的骨骼堆積為厚層時,會經(jīng)脫水、膠結(jié),形成灰白色的生物骨架石灰?guī)r。在這些石灰?guī)r中,部分生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)得以留存下來形成化石。

第三,沉積巖巖壁上有可能含有古生物化石。這是因為海洋生物死亡后,遺體被泥沙等沉積物掩埋,盡管生物遺體中的有機質(zhì)被分解殆盡,但堅硬的外殼、骨骼等組織比較容易被周圍的礦物質(zhì)填充、替代,從而形成化石。

如何識別古生物化石?

在野外,要判斷一塊石頭是否是化石的確有不小的難度,因為許多石頭上都具有奇特的花紋,看起來仿佛是植物或動物的模樣。就像下面這些石頭,各種礦物質(zhì)在上面恣意“涂鴉”,給我也帶來了不小的困惑。

不過,石頭花紋和化石還是有顯著區(qū)別的,特別是在高倍放大鏡下,我們可以在化石上觀察到生物體的細微結(jié)構(gòu),這是石頭花紋所不具備的。根據(jù)我的經(jīng)驗,要將三葉蟲、珊瑚等海洋動物化石與石頭花紋相區(qū)別,可以看兩點:

第一,對稱性。兩側(cè)對稱是生物進化中較高級的一種體型,通過主軸,將生物體分成彼此對稱的兩部分。如果發(fā)現(xiàn)一塊石頭上有嚴格對稱的圖案,那就很可能是化石。

第二,能否觀察到生物精巧的組織結(jié)構(gòu)。珊瑚等海洋動物的骨骼被泥沙掩埋起來之后,它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu),甚至一些細微的內(nèi)部構(gòu)造常常會形成化石保留下來,通過放大鏡可以很清楚地觀察到。而在高倍放大鏡下,石頭花紋也不能提供任何生物結(jié)構(gòu)信息。

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