三葉蟲為什么可以成為地球生物圈的第一個“霸主”？

出品：科普中國

作者：蟲言蟲語

監(jiān)制：中國科普博覽

地球已存在了46億年之久，但動物界第一次大發(fā)展是在距今6億年前的寒武紀。寒武紀最多的動物就是三葉蟲，約占化石保存總數(shù)的60%。因此，有人把寒武紀叫做“三葉蟲的時代”。

（圖片來源：veer圖庫）

在動物分類學(xué)上，三葉蟲屬于脊椎動物門、三葉蟲綱。它們生活在遠古的海洋中，主要出現(xiàn)在寒武紀，到寒武紀晚期時發(fā)展到頂點。此后，三葉蟲從極盛的高峰走向衰退，延續(xù)到二疊紀末期時絕滅，沒有進入中生代。三葉蟲在整個古生代3億多年的漫長地質(zhì)歷程中生生不息，繁衍出了眾多的類群和巨大的數(shù)量，總計有1500多個屬，1萬多個種，其中發(fā)現(xiàn)于我國的有大約500個屬。

三葉蟲的形狀大多為卵圓形或橢圓形，個體大小相差卻很懸殊。常見的三葉蟲一般長度都在3到10厘米，寬度在1到3厘米，超過20厘米的就算大型的了。

三葉蟲化石廣泛地分布在世界各地，因而對劃分地層非常重要。但同時，許多三葉蟲的屬種又具有地方性特色，因而它們又對劃分當(dāng)時的海域分區(qū)，進而恢復(fù)當(dāng)時的生物地理區(qū)系具有重要意義。

（圖片來源：veer圖庫）

三葉蟲生活的年代距今雖然遙遠，但是科學(xué)家對它的形態(tài)、構(gòu)造等特征的了解是相當(dāng)充分的，主要的原因有以下幾點：首先，三葉蟲身體表面披有堅固的甲殼，在個體發(fā)育過程中經(jīng)歷多次脫殼生長，所以它們在地層中遺留下的化石數(shù)量比其他生物要多；其次，寒武紀海洋中很少有比三葉蟲更大、更兇暴的動物和它生活在一起，因此它們能夠迅速繁衍，廣泛分布；此外，三葉蟲化石大多保存在質(zhì)地細致的石灰?guī)r或頁巖中，因此，不僅外殼的特征能夠被觀察得很清楚，而且有時其內(nèi)部構(gòu)造也能被看得很清晰。

三葉蟲的主要特征表現(xiàn)在它的背殼構(gòu)造，其頭部中央有一個突起的“頭鞍”，可能是安置腦的處所。頭鞍的表面有的光滑無飾，有的瘤斑點綴，還有的具有為數(shù)不等的橫溝。這些橫溝被稱為“頭鞍溝”。頭鞍兩側(cè)，一般有成對的眼睛。沿眼睛的前后有一條溝，稱為“面線”，這是三葉蟲成長過程中借以脫殼鉆出身體的地方。頭部腹面的前端有一對分節(jié)的觸須，既是行動器官，又是感覺器官。觸須的后面是攝食的口，通常蓋著“唇瓣”?？趦蓚?cè)有許多細小而分節(jié)的行動器官——附肢，附肢上有細密的纖毛，大概可以起到呼吸的作用。

（圖片來源：veer圖庫）

三葉蟲的胸部分節(jié)，多者達十幾節(jié)，少者只分兩節(jié)。各節(jié)之間以覆瓦狀（即像房頂?shù)耐咂粯右黄帛B在另一片的上面）關(guān)聯(lián)起來，便于卷曲活動。三葉蟲腹面兩側(cè)有為數(shù)眾多的分節(jié)附肢，附肢上具有纖毛，因此這些附肢也兼負行動和呼吸之用。三葉蟲的尾部和胸部一樣，縱向上分為中軸及其兩側(cè)的肋葉部，其形態(tài)多樣；尾部的邊緣有的帶刺，有的不帶刺。

三葉蟲的生活習(xí)性是多種多樣的，化石中最多的一類是保存在石灰?guī)r或頁巖中，可見當(dāng)時它們大多生活在淺海底或游移于淤泥之上。它們有的稍能游泳，有的隨水漂流。志留紀中期的齒蟲類，整個身體幾乎被密密的長刺包圍，這些長刺對于它們在水里游泳來說是一種強有力的推進器，因此可以推測它們是游泳的能手；同時，這些長刺也是抵御天敵的有效武器。這種類型的三葉蟲主要是出現(xiàn)于奧陶紀到泥盆紀時期，當(dāng)時與它共生的鸚鵡螺類、板足鱟類和魚類都是三葉蟲的勁敵，如果三葉蟲不增強它的游泳能力和御敵的武器，它們怎樣在那個競爭激烈的環(huán)境中繼續(xù)生存繁衍呢？

三葉蟲是寒武紀海洋中的“霸主”，在地球上生存了近3億年才滅絕，對三葉蟲的研究也一直是古生物學(xué)研究中的熱點，從三葉蟲的研究，能夠更多的了解我們的地球。