1亿年前地球海洋中的奇特带贝壳软体动物——固着蛤
2018-05-30 10:19:32   来源:化石网   评论:0 点击:

固着蛤生存环境和生长状态复原图(Skelton,2003)固着蛤不同的壳体形态(B-L)及其与常见双壳类(A)的区别(据Schumann &Steuber,1997修改)仲巴县扎布耶剖面,大块灰岩表面的固着蛤化石(化石网报道)据中


固着蛤生存环境和生长状态复原图(Skelton,2003)



固着蛤不同的壳体形态(B-L)及其与常见双壳类(A)的区别(据Schumann &Steuber,1997修改)



仲巴县扎布耶剖面,大块灰岩表面的固着蛤化石
 
(化石网报道)据中国科学报(袁一雪):在约1亿年前的地球海洋中,生活着一群带贝壳的软体动物。它们虽然也属于双壳动物,但形态上与现代的双壳动物差别巨大,而且,它们不会自由地漂荡在海洋中,而是将双壳中的一半附着在基底上,由另一半自由开启。特殊的生活方式,让科学家将其命名为“固着蛤”。

数量庞大的固着蛤在那时并不起眼,在地球上安然度过了1亿多年后,固着蛤在大约66百万年前全部灭绝。随着地壳的运动,一部分固着蛤与周围的环境融为一体,成为化石。

生命虽然终结,但它们的使命并未结束。反而因为其生活地带的特殊性,成为现代科学家们重点研究的对象。

在不断的发掘工作中,中科院南京地质古生物研究所的研究人员成功地发现了固着蛤的新物种,建立了新属。

一半“禁锢”一半自由

在古动物分类学中,固着蛤是软体动物门双壳纲马尾蛤目的统称。除了生活方式不同于普通双壳类和其他软体动物,它们的壳体外形亦有区别。与现代双壳类动物贝壳对称生长的特点不同,它们的两壳一般不对称,即附着的一面与可开启的一面并不对称。而且,固着蛤的外形也不是扇面,而是有些呈蜗牛状,有些则呈杯状或牛角状。

“固着蛤演化迅速,起源于晚侏罗世牛津期中期,于白垩纪末马斯特里赫特期全部灭绝,在其约1亿年的繁衍历史中共演化出160余属。”中科院南京地质古生物研究所助理研究员饶馨在接受《中国科学报》记者采访时进一步介绍道。

演化迅速,种类繁多,但并不意味着固着蛤具有极强的适应力,相反,它们具有敏感的生态适应性,所以对生存环境有着极高的要求,一般生活在温暖浅水环境。这一特性,让固着蛤成为识别白垩纪中期至晚期特提斯区域的生物地理分区标识物。“这里所说的特提斯,是指在地史时期存在于劳亚大陆和冈瓦纳大陆之间的广阔海洋。在那时,特提斯区域存在几个生物地理分区,固着蛤常被用来识别这些生物地理分区,所以这类双壳类也是重建古地理、划分沉积相和追索大陆漂移的重要标志。”饶馨补充道。

不仅在古生物和古地理领域占据着重要位置,固着蛤还具有重要的能源意义和经济价值,这也是人类寻找固着蛤踪迹的重要原因。因为固着蛤生活的区域常伴随着大量珊瑚和藻类,所以地壳变动后,由固着蛤、珊瑚和藻类一起建造大规模的礁体和碳酸盐台地,构成生油的物质来源和良好的储油载体。目前,世界上已经发现的许多大型油田都与白垩纪固着蛤地层有关,如中东和墨西哥湾等地区。

多年坚守发现新属种

固着蛤身藏诸多秘密,意义重大,但科学家对其化石材料的采集却极其困难。因为在我国,固着蛤化石仅发现于西藏和新疆的海相白垩纪地层中,且“隐藏”在坚硬的大块灰岩中。“要在灰岩中敲出完整的标本非常困难,而且固着蛤的外壳层很容易碎裂,进而与壳体剥离。”饶馨解释说。

化石的发掘困难,导致我国对固着蛤的研究较为薄弱,甚至曾出现近20年的空白期。2009年,在中科院南京地质古生物研究所研究员沙金庚带领下,一支研究队再次踏入西藏,寻找固着蛤化石。那一年,饶馨第一次参加西藏野外考察。这次他们没有无功而返,而是在拉萨地块北部郎山组成功地采集到了一些固着蛤标本。

经过后期的进一步研究,研究人员发现这些化石与其他辐射蛤科化石外壳层呈普遍发育网格状结构不同,其外壳层全部为致密结构,所以他们断定新发现的化石是一种新的属。为了得到确认,他们试着联系了国际固着蛤研究的权威、英国开放大学教授Peter W. Skelton。“令我们受到鼓舞的是,他非常认同我们的观点。”饶馨说。最终,这一新属被命名为黎明射蛤属(Auroradiolites)。

“第一次发现黎明射蛤属化石时,我们非常惊喜,因为我们在若干个剖面都发现了这种化石,而且采集到了较为完整的标本。”饶馨回忆说。而在黎明射蛤属被命名后,世界各国研究人员也陆续在其他地块找到了这种固着蛤的化石。不过,目前资料显示,黎明射蛤属的分布范围局限于特提斯北岸的亚洲西南部,以及太平洋西岸的日本北海道地区,地质时代为晚阿普特至阿尔布期。

在随后几年的发掘工作中,沙金庚与饶馨等人又在拉萨地块南缘的桑祖岗组发现了黎明射蛤属的踪迹。“我们在桑祖岗组发现的黎明射蛤属与2009年发掘的化石属于同一种,均为双凸黎明射蛤,而且地质时代为白垩纪中期。”饶馨说,“这说明,在白垩纪中期时,伊朗、阿富汗、巴基斯坦北部、印度北部、拉萨地块和日本北海道地区均位于特提斯洋东段的北岸和太平洋西岸,因为古纬度相似,古地理环境相似,所以孕育了相同的物种。”

固着蛤研究将集结成册

两次重大发现、两次极具影响力的论文背后,是沙金庚研究组2009年、2013年、2014年和2015年的四次野外工作的辛苦结果。饶馨至今还记得,在寻找固着蛤的道路上,他们曾经遭遇塌方、陷车等危险状况。“我们住的地方一般都没有自来水,而且每晚限时供电一个小时或者两个小时。”

艰苦的条件并没有令他们产生畏难情绪,反而迎难而上。为了克服固着蛤化石易碎的困难,他们在将化石敲下前先将灰岩表面的固着蛤的自然切面进行拍照,留下野外采集的第一手资料;在实际采集过程中,常用的地质锤难以撼动坚硬的灰岩,所以他们考虑使用小型的切割机,以便获取完整的化石。

从20年的空白期到新属的发现,沙金庚研究组付出的艰辛得到了回报。现在,在沙金庚研究员带领下,饶馨等科研人员正在进行中国固着蛤化石的系统总结,编撰《中国的固着蛤化石》一书。

“我们正在将中国已经发表的固着蛤化石研究进行重新厘定,并将前几年野外工作中所采集的全部固着蛤化石进行分类、命名和描述。”饶馨说。

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