在恐龍統治陸地的若幹年內,甚至更久遠的年代,還出現了其他生物。最初的古生物隻生存於海洋之中,但隨著物種的進化,有一部分物種開始慢慢爬上陸地,並適應了陸上生活。因而,當時間推移到中生代時,整個地球幾乎完全被爬行動物所統治。除了生活在陸地上的恐龍外,在水中還出現了魚龍、蛇頸龍、滄龍等,而廣闊的天空則由大名鼎鼎的翼龍把守。在長達數億年的時間內,這些物種經曆了起源、繁盛、衰落,大多數物種在大自然的長期作用下最終變成了化石,給人類留下了數不清的謎團。少數種類如鴨嘴獸等作為幸存者,成為古老而稀有的珍貴物種。
三 葉 蟲
物種信息
姓名:三葉蟲
時代:寒武紀至二疊紀
體長:3—10厘米
辨認要決:身體被帶溝分成明顯的三個葉
分布:世界各地
三葉蟲最早出現在寒武紀早期,是節肢動物門、三葉蟲綱動物的統稱。它的身體分為頭、胸、腹三部分,被帶溝分成垂直的三個葉,因而得名三葉蟲。在所有動物化石中,三葉蟲的種類最為豐富。
形體狀況
三葉蟲成蟲的長度一般為3—10厘米,寬為13厘米,從背麵看上去為卵形或橢圓形,不過這種形狀可能會因受到其他附加物,如刺或瘤包的影響而發生改變。它的身體包括堅硬的外殼和比較柔軟的腹部兩大部分,但在采集的化石中,一般隻能看到外殼。
生活特征
生活在淺海裏的三葉蟲,用外肢的鰓葉呼吸,以扁平的身體貼近海底向前緩慢地爬行或作暫時的遊移。爬行時,內肢用力拖動身體,尾部和後胸部稍稍蹺起,以減少前進的阻力。
視覺器官
盡管三葉蟲的居住區域有光線,但多數三葉蟲都長有眼睛。它的眼睛由方解石(碳酸鈣)組成,呈透明狀,無法像人類的眼睛那樣來調節焦距。典型的三葉蟲的眼睛是複眼,每隻複眼內有數量不等的透鏡,少則一個,多可上千。
起源與演化
早期的三葉蟲與伯吉斯頁岩以及其他寒武紀的節肢動物有許多相似之處,因此它的祖先很可能是類似於節肢動物的物種。三葉蟲產生後發展相當迅速,到寒武紀晚期已達到繁育的最高點。為適應不同的環境,從形態上發生了多種演變,出現了頭、胸、尾三部分大小相等的大頭蟲;頭部寬大,身體上覆蓋有整齊瘤粒的隱三瘤蟲;胸、尾部裝飾有細長針刺的裂肋蟲。這些三葉蟲的出現,使三葉蟲家族更為龐大。
化石分布
三葉蟲生活在廣闊的遠古海洋中,在今天所有的陸地上幾乎均發現過它的化石。目前,已發現了上萬種三葉蟲化石,至今每年仍有新的物種被發現。在哥倫比亞、美國、中國、德國和其他一些地方甚至發現了非常稀有的帶有足、鰓和觸角的三葉蟲化石。
三葉蟲是怎麼滅絕的?
三葉蟲滅絕的具體原因目前還不是很明確,也許與誌留紀和泥盆紀時期出現的鯊魚及其他早期魚類有關,三葉蟲很可能被這些新物種作為食物吞食了。到二疊紀後期,三葉蟲的數量和種類已經相當少了,這無疑為它們在三疊紀滅絕提供了條件。
早期的昆蟲
早在3.5億年前的泥盆紀中期,昆蟲就已經在地球上出現了。那時的昆蟲已經明顯具有頭、胸、腹三個部分,但沒有翅膀,隻能在陸地上爬行。直到石炭紀早期,昆蟲中的某些種類才飛上天空,成為真正的“飛行員”。
翅膀的出現
石炭紀時期,由高大的蕨類植物組成的沼澤森林覆蓋了大片陸地,生活在遠古森林裏的各種無翅昆蟲,常常爬上樹枝采食嫩葉。在這個過程中,它們常常被大風吹落,久而久之,某些個體的身體發生了變化,並長出了適宜飛翔的原始翅膀。
飛躍進化
身體巨大的遠古昆蟲食量很大,加上長期裸露在外的翅膀不能折疊,到了二疊紀時期,大量昆蟲經不住嚴酷的自然考驗,最終滅絕,而此時早在石炭紀晚期從古翅類中分化出來的新翅類昆蟲日漸繁榮。這類昆蟲的翅膀能夠自由收縮和折疊,贏得了較大的生存空間,其中包括原直翅目、直翅目、蠻蠊目等目的昆蟲,其中直翅目、蠻蠊目一直繁衍至今。
偽裝技術
2006年12月,有科學家在德國的梅塞爾地區發現了保存完好的昆蟲化石。據考證,這些物種生活在距今4700萬年前,外形與同時期許多植物葉子的形狀十分相似。因此,許多科學家認為早在幾千萬年前昆蟲就“掌握”了偽裝技術。
巨尾蜻蜓
巨尾蜻蜓是一種原始的龐大蜻蜓,其雙翼展開時達70厘米,將近為現在蜻蜓翼展的6倍。它的眼睛呈多麵鏡結構,可以自由轉動,這種結構使得它的視覺極為敏銳,可以在飛行過程中捕食其他昆蟲。
如何識別昆蟲?
不同種類的昆蟲體態有很大差異,甚至同一隻昆蟲在不同生長階段也有不同特點。在這些多變的外表背後,卻有那些來自遠古時代的基本特征。首先,昆蟲的肢體外覆蓋有堅硬的外骨骼,並分成若幹個體節,這些體節在合並後組成了頭、胸、腹三個體段;其次,頭部是昆蟲的進食和感官中心,胸部擁有3對分節的足,以及12對翅膀,是身體的運動中心,腹部集中有消化係統、繁殖係統以及其他大部分內髒器官;此外,昆蟲在生長發育過程中要經過一係列的內在以及外部形態上的變化,才能轉變為成蟲。
遠古巨蠍
2007年11月,一些英國科學家在德國境內偶然發現了一塊生活在4.6億至2.5億年前的遠古巨蠍的殘體化石。按比例計算,這種巨蠍長約2.5米,很可能是曆史上體形最大的昆蟲,也可能是現代蠍子,甚至包括蜘蛛及虱類動物在內的所有節肢類動物的祖先。
早期魚類
物種信息
姓名:甲胄魚
時代:誌留紀晚期泥盆紀早期
食性:雜食
辨認要決:身體的前端包裹有堅硬的骨質甲胄
分布:世界各地
在脊椎動物中,魚類是最低等的,在地球上出現的時間也是最早的。現知最早的魚類化石發現於距今5億年前的寒武紀晚期地層中,但那隻是一些零散的碎片。到距今4億至3.5億年前的誌留紀晚期和泥盆紀時,才有大量的魚類化石被發現,而且這些化石在構造上差異很大,說明此時已經有很多種魚類存在。
甲胄魚
甲胄魚是已知最早的無頜脊椎動物。它們中的大多數種類身體前端包有堅硬的骨質甲胄,形似魚類,但沒有成對的鰭,活動能力很差。甲胄魚繁盛於誌留紀晚期和泥盆紀早期,從泥盆紀中期開始走下坡路,到泥盆紀結束時完全絕滅。甲胄魚是個複雜的類群,包括頭甲魚類、缺甲魚類、杯甲魚類和鰭甲魚類等。其體型大小不一,小的有幾厘米,大的有幾十厘米。生活方式也多種多樣,多數種類在海底過著爬行生活,靠吮吸的方式在海底覓食。較進步的能緩慢遊泳,可在水麵取食。
盾皮魚
同甲胄魚一樣,盾皮魚的頭部也包裹著許多甲片,能有效防禦敵人的進攻。不但如此,它的胸部也“裝備”有甲片,這使它顯得極為笨重,行動相當緩慢。但比甲胄魚高級的是它有頜和偶鰭,是標準的魚類。泥盆紀時,盾皮魚相當繁盛,但到泥盆紀末期大部分已經滅絕。一般認為現在的軟骨魚類和硬骨魚類都是由盾皮魚進化而來的,不過這種說法還有待進一步驗證。
恐魚
恐魚出現於泥盆紀晚期,是盾皮魚的典型代表。它長可達12米,嘴完全張開時有1米多寬,比現在的鯊魚還要凶狠。人們推測,恐魚一般生活在水域的底層,在淤泥或岩石上尋覓長著外殼的軟體動物。一旦發現獵物,便用尖利的牙齒一口咬碎殼體,將其吞入肚中。
棘魚類
早在盾皮魚剛剛出現的誌留紀晚期,另一類原始魚類棘魚類也悄悄出現了。它們體長隻有幾十厘米,身體由前向後逐漸縮小,在末端形成一個上翹的歪尾,背部有兩個三角形的大背鰭,主要生活在古生代中期和晚期的河流、湖泊及沼澤之中。在泥盆紀早期,棘魚發展進化到了頂峰,此後開始衰落,於古生代末期退出曆史舞台。
裂口鯊
裂口鯊是最原始的軟骨魚類,在美國的伊利湖南岸曾發現了完整的裂口鯊化石。它們的上頜骨由兩個關節連接在顱骨上,一個緊挨在眼眶後麵,另一個位於頭骨後部,是最原始的連接方式。此外,它們的牙齒中間有一個高齒突,其兩側各有一個低齒尖,與許多古老的軟骨魚牙齒結構比較相似。
早期的兩棲動物
物種信息
姓名:引螈
家族:兩棲類
時代:石炭紀至二疊紀
體長:1.8米
辨認要決:頭骨很大,牙齒上具有迷路構造
兩棲動物是最早既能在陸地生活又能在水中生活的脊椎動物,由肉鰭魚進化而來。進入石炭紀以後,兩棲動物迅速分化,並在石炭紀和二疊紀達到鼎盛。這個時期的兩棲動物形態多樣,並分別適應了不同的環境。與現在的兩棲動物不同的是,早期兩棲動物身上多披有鱗甲。
魚石螈
魚石螈是已知最早的兩棲類動物,到目前為止,隻在格陵蘭泥盆紀晚期的地層中發現過它的化石。魚石螈體長約1米,頭骨高而窄,身體像魚一樣側扁,表麵覆蓋有細小的鱗片。它的眼孔已經移到頭骨的中部,頭部可以自由活動,能用四肢撐起身體在地麵上爬行,脊椎構造也比較先進。綜合上述特征,說明魚石螈已經步入了一個新的發展演化階段,成為最早登上陸地的脊椎動物。
迷齒類動物
頭骨厚重的原始兩棲類動物有著堅實的頂蓋骨,因此又叫堅頭類。由於這類動物的牙齒都呈圓錐形,且上麵有許多複雜的褶曲,因此也叫迷齒類。據考證,迷齒類是兩棲動物中最龐大的一個類群,包括發現於歐洲石炭紀地層中的始螈,以及在二疊紀時期相當繁盛的引螈等物種。
始螈
生活在3.22億年至2.95億年前的始螈是一種大型的迷齒類動物,它體長約4.5米,身形與現在的鰻魚比較相似,頭骨形狀很像鱷魚。
引螈
引螈體長1.8米以上,是石炭紀、二疊紀時期陸地上最大的動物之一。它的頭骨寬闊而扁平,耳缺很深,牙齒較大,脊椎骨異常堅硬。據推測,引螈可能像現代的鱷一樣,出沒於溪流、江河與湖泊之中,捕食魚類及其他小型動物。
蜥螈
蜥螈是生活在二疊紀早期的小型四足動物,它與一種叫作石炭蜥的迷齒類兩棲動物極為相似。蜥螈的頭骨頂部是完全蓋著的,上下頜邊緣有尖銳的牙齒,趾骨的排列方式與爬行動物一樣。對於蜥螈究竟是兩棲動物還是爬行動物,科學家至今還不能給出準確的界定。如果單從頭骨和牙齒來看,蜥螈與兩棲動物更為相似。但按照科學家對其生殖方式的推測,蜥螈更應該屬於爬行動物。正因為這兩種看似矛盾的推斷,人們更加相信,也許蜥螈是兩棲動物向爬行動物過渡的中間類型。
兩棲動物是如何出現的?
據科學推測,泥盆紀晚期某些肉鰭魚可能受到幹旱的極度威脅,被迫尋找新的溪流或水塘以便繼續生存下去。在這個過程中,某些肉鰭魚尋找到了新的水源,存活了下來,並繼續進化;大部分探險者很可能悲慘地死去;而少數個體卻擺脫了對水的依賴,適應了陸上生活,成為兩棲動物。
早期爬行形類
物種信息
姓名:闊齒龍
家族:爬行形類
時代:石炭紀至二疊紀早期
體長:2米
食性:植食
分布:北美、歐洲
爬行形類是與爬行類動物相似的一個類群,與兩棲動物比較而言,它的骨骼更適合在陸地上生活。目前,古生物學家已經確認,爬行形類中的一些物種的幼體是直接生活在水中的。此外,大多數爬行形類動物是以節肢動物和小型脊椎動物為食的,但闊齒龍卻是個例外,它是典型的植食性動物。
闊齒龍
闊齒龍是兩棲動物向爬行動物過渡的一個中間類型,於石炭紀進化出來,並一直生存繁衍至二疊紀早期,主要分布於北美洲和歐洲地區。它的身體十分笨重,長約2米,上下頜有點短,門齒呈勺狀,並向前突出,而後齒則和臼齒相類似,有助於咀嚼,這些特點表明它應該屬於植食性動物。
厚頭似爬行屬
厚頭似爬行屬動物生活在石炭紀早期的蘇格蘭地區,以前也被歸在爬行形類裏,但後來古生物學家發現它身上具有一些非常原始的特征,如它的骨盆及顱骨後側有突出的槽溝,這些槽溝很可能是它的鰓孔。據推測,厚頭似爬行屬類動物,很可能生活在水中,以魚類和其他脊椎動物為食。
西洛仙蜥
西洛仙蜥和厚頭似爬行屬類動物生活在同一時期的同一地區,它的身體長而靈活,四肢長在身體的兩邊,趾間分開,沒有形成蹼,尾巴與現生蜥蜴的尾巴特別相似。根據這些特征,科學家認為西洛仙蜥已經適應了陸地生活,是兩棲動物向爬行動物過渡的一個中間類型。
最早的爬行動物——林蜥
林蜥生活在石炭紀的美洲地區,是最早出現的爬行動物,它體長20—70厘米,頭骨後部比較平坦,上下頜很長,主要以昆蟲和一些小型爬行動物為生。
什麼是羊膜動物?
羊膜動物是指其胚胎在羊膜的包圍和保護下發育而成的動物,包括爬行類、鳥類和哺乳類。最早的羊膜動物出現於石炭紀晚期,是爬行形類動物的後裔,即爬行動物。正因為胚胎有了羊膜的保護,爬行動物才能夠在遠離水域的環境中生存和繁衍。因此,羊膜卵的出現對脊椎動物的進化具有非常重要的意義。
早期龜鱉類
物種信息
姓名:原顎龜
家族:龜鱉類
時代:三疊紀晚期
辨認要決:骨板及鼻骨上有方齒狀小 齒,背甲上有額外的一周邊骨板
分布:歐洲、南亞
龜鱉類是一類古老的爬行動物類群,最早出現於三疊紀晚期,發現於德國和泰國境內的原顎龜就是最早的龜鱉類之一。科學家認為,龜鱉類可能由杯龍類進化而來,但截止目前,還沒有找到杯龍類和龜鱉類之間的過渡類型。從三疊紀晚期出現後,龜鱉類逐步發展,並於侏羅紀晚期達到鼎盛,鱉類就是在此時或白堊紀早期從龜類中分化出來的。與此同時,龜類中的一支走向海洋,成為海龜類。而陸生龜類進入新生代以後,分化成諸多支係,並適應了河流、沼澤、森林、平原、丘陵等各種不同環境,組成了一個特殊的動物群。
原顎龜
原顎龜生活於三疊紀晚期,它是現生龜類和鱉類的祖先,也是目前科學家所了解的最早龜鱉目成員。除頭部尚不能縮回殼中外,它與現生的龜類沒有太大區別,如它沒有牙齒,兩顎也形成了角質喙,軀體有龜殼的保護。
古海龜
古海龜生活在白堊紀晚期,體長約4.6米,行動相當緩慢。除了在海床上冬眠外,它們幾乎不需要深潛,而是將漂浮在海麵上的魚、水母、腐肉和植物全部納入口中,來解決生計問題。此外,它們鋒利而強大的喙可以咬開有殼的動物。盡管古海龜身軀龐大,但由於無法將頭和鰭狀肢縮回骨質外殼中加以保護,因此,常常受到大型掠食者的攻擊。
側頸龜
側頸龜是在中生代晚期從龜鱉目中分化出來的,其重要特征是當頭部向殼內縮進時,脖子會向兩側彎曲。側頸龜科有5屬25種,主要分布在南美洲、非洲以及附近地區。其中分布最為廣泛的是普通側頸龜,它不僅遍布整個非洲,而且還跨過紅海到達了阿拉伯半島的西南部。
曲頸龜
曲頸龜包括現存大多數的龜鱉類,其中多數種類能將呈S型的頸部折回甲殼中,發現於侏羅紀時期的曲頸龜化石長約30厘米,整體保存得比較完整。曲頸龜分布廣泛,世界上大多數溫暖地區的陸地、河流和海洋均能見到它們的身影。