志留纪塔飞角石蓝宝石之谜 鹦鹉螺号是怎样的?

【地球演义】第一百十七回 轻舟 | 自然控小组 | 果壳网 科技有意思
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  志留纪和泥盆纪是动物大举登陆的历史节点。节肢动物和脊椎动物纷纷冲破海水的束缚,奔向辽阔的天地;而它们的老对手头足类在漫长的演化史中却没能迈出海洋半步,这实在是生物学上一个有趣的谜团。  头足纲软体动物一般被分为四个亚纲:鹦鹉螺亚纲(Nautiloidea),杆石亚纲(Bactritoidea),菊石亚纲(Ammonoidea)和蛸形亚纲(Coleoidea)。其中鹦鹉螺亚纲在奥陶纪达到鼎盛,巨大的房角石成为海洋的霸主,碾压其他所有动物(参见第九十三回 玲珑塔,铁浮屠)。经历了奥陶纪末大灭绝的打击后,鹦鹉螺亚纲在志留纪和泥盆纪逐渐衰落,被杆石亚纲和菊石亚纲的近亲取代。头足纲动物演化谱系和生存年代。在志留纪到泥盆纪,杆石亚纲和菊石亚纲取代鹦鹉螺亚纲成为头足动物的主流。4亿年后杆石和菊石全部灭绝,反而是少数几种鹦鹉螺残存下来,成为外壳类头足动物仅存的代表。也真是造化弄螺了。图片来源自[1]。  有研究者认为杆石起源自鹦鹉螺,而菊石起源自杆石。它们的贝壳结构有着微妙的联系和区别,是分类的主要(其实也几乎是唯一)的依据。 头足类的外壳在奥陶纪到泥盆纪呈现出一个变化趋势,就是原壳(贝壳顶端最先形成的部分)缩小。这也许反映了幼体形态或者发育过程的改变。图片来源自[1]。   许多头足动物的贝壳化石保存状况很好,配合现代化的扫描成像和图像处理技术,研究者可以全方位各角度地观察和分析各种细微结构。比如下图中的一种志留纪箭钩角石目动物Octamerella的贝壳化石放大照。Octamerella贝壳的各级结构。腹管(Siphuncle),隔板(Septum)和褶瓣(Lamellae)细节保存得非常完整。图片来源自[2]。  遗憾的是,化石并没有保留下它们的柔软躯体。关于史前头足类的胴体,须腕,消化道和神经索,以及生殖系统的细节,永远地缺失了。由于这些信息的缺乏,我们看到的角石,杆石和菊石的复原,基本上就是化石贝壳配上个章鱼脑袋。比如下面这些:史前头足类复原图,大大小小的带壳乌贼。图片来源自网络。也有猎奇一点的,比如:看这贝壳应该是叠盘角石的模型,至于触手嘛,反正也没人知道原本是什么样子不是?图片来源自网络。  既然身体的化石付之阕如,我们不妨对比一下现代的鹦鹉螺和蛸形亚纲,试着推演一下头足动物软体结构的大致演化过程。鹦鹉螺(上图)和雌性船蛸(下图)对比。船蛸其实是一种章鱼,雌性个体比雄性大上千倍,而且会用特殊的腺体分泌石灰质的卵壳(并不是真正的贝壳),躲在里面四处漂游。图片来源自网络。  首先是眼睛。鹦鹉螺的眼睛没有晶状体,利用小孔成像,所以视力并不太好。而蛸形亚纲拥有无脊椎动物中结构最复杂也最高级的眼睛,角膜晶状体视网膜一应俱全,而且有颜色辨识功能。这样发达的视觉感官无论是捕捉猎物,躲避天敌还是控制游动,都有着明显的优势。鹦鹉螺和船蛸的眼睛对比,后者明显炯炯有神。图片来源自网络。不同软体动物的眼睛结构,从简单到复杂。可以看到鹦鹉螺和蛸形亚纲有明显的差距。图片来源自网络。  作为漂游生活的动物,眼睛的不同反映了头部感官和神经系统的差距。由于导航和控制系统的原始,鹦鹉螺只能慢吞吞地漂荡,而且经常撞到各种障碍。慢悠悠的鹦鹉螺,莫名的萌呢。图片来源自网络。  而船蛸就可以快速游动,灵活地控制速度和方向,躲避障碍。感受一下差距:畅游自如的船蛸群。图片来源自网络。  比完眼睛,再看看吃饭的家伙:触手和喙。鹦鹉螺有多达90条触手,但这些触手纤细柔弱,力量不足。而蛸形亚纲只保留了8或10条肌肉发达的腕,还装配了吸盘和钩刺这样的大杀器,成为是最令人生畏的触手系怪物。 鹦鹉螺的触手只能对付一些小鱼小虾,或者打扫海底的尸体。图片来源自网络。要制服螃蟹这样的猎物就很困难了。图片来源自网络。 鱿鱼的触手上不但有吸盘,还有尖锐的倒钩。这样凶狠的武器可以在抹香鲸身上留下永久的疤痕。图片来源见水印。无论乌贼还是章鱼,对付这种体型的螃蟹都是游刃有余。图片来源见水印。  角质喙也是头足纲动物的常见化石,越是进化的种类,喙的形状越是厚实坚固,后部附着强大的肌肉,提供惊人的咬合力。鹦鹉螺(1)的喙是最薄弱的,而章鱼和乌贼(5到8)异常强劲。图片来源自网路。大型乌贼令人恐怖的的巨喙。除了眼睛,头足类动物的嘴的结构也是和有颌动物最相似的。算得殊途同归。图片来源自网络。  至此,我们基本上可以勾勒出头足动物的演化方向:头部感官和神经系统日益发达,对身体和行动的控制能力增强。触手数量减少,但每条触手上的肌肉组织更强,而且演化出吸盘和钩刺这样的辅助结构,和强化的角质喙协作,可以快速制服猎物。鹦鹉螺,杆石,菊石和蛸形类就依次处在这根演化链条的不同阶段。经过一代又一代的改良,头足类成为高效的杀戮机器。它们熟练地驾驶着贝壳轻舟,出没在各个时空的海洋中。
如果不是经验丰富的研究者或爱好者(我就不是),很难区分杆石(上图)和直壳鹦鹉螺。图片来源自网络。地球名片生物分类:动物界-软体动物门-头足纲-杆石亚纲存在时间:志留纪? 至 二叠纪。现存种类:无化石种类:不明生活环境:海洋代表特征:直锥壳为主,少数弓形。体管细小位于腹边缘,缝合线具有V字形腹叶代表种类:各种杆石 参考文献:[1] Christian Klug, Bj?rn Kr?ger, Jakob Vinther, et el., Ancestry, Origin and Early Evolution of Ammonoids. DOI: 10.-017-[2] Harry Mutvei (2011): Silurian oncocerid Octamerella (Cephalopoda) from Gotland, Sweden, GFF, 133:3-4, 125-133------------------------------------------想看其他章节请点这里:感兴趣的话,请关注攀缘的井蛙,每天琢磨点新东西
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前天刚看鹦鹉螺到处碰撞的视频,感觉好蠢
没有骨骼的话,头足纲的喙就是直接固定在肌肉上的吗?
看完最大的感受是,像鹦鹉螺这样蠢萌的战五渣,是如何活到现在的?
乌贼章鱼之类一直没有登陆真是可惜...
尼莫船长啊~~~~开着这么一个蠢萌的东西,到底是想干嘛?
其实我感觉鹦鹉螺的萌蠢是它们活到现在的主要原因
引用 的话:其实我感觉鹦鹉螺的萌蠢是它们活到现在的主要原因以不变应万变
前面说菊石起源于鹦鹉螺,那他与鹦鹉螺相比,有些什么变化呢?感觉这俩好像来自
以前记得看到头足动物的眼睛结构比我们脊椎动物眼睛的结构更为合理,有一个地方和我们是反的,可惜记不清了,求补充
引用 的话:以前记得看到头足动物的眼睛结构比我们脊椎动物眼睛的结构更为合理,有一个地方和我们是反的,可惜记不清了,求补充视神经和血管的位置。我们的眼睛视神经在血管下面,所以有盲点网,头足类的视神经在血管上方,这样更为合理。来自
引用 的话:尼莫船长啊~~~~开着这么一个蠢萌的东西,到底是想干嘛?所以被巨大房角石XXX了
头足类没法登陆怕是因为没有骨骼支持身体来自
引用 的话:头足类没法登陆怕是因为没有骨骼支持身体鼻涕虫笑而不语
引用 的话:鼻涕虫笑而不语 鼻涕虫一无防护二无机动三无火力,完全任人宰割。章鱼上岸的目的,难道就是为了给别人添一道菜吗?
引用 的话: 鼻涕虫一无防护二无机动三无火力,完全任人宰割。章鱼上岸的目的,难道就是为了给别人添一道菜吗?但是鼻涕虫就是满地爬啊,前几天还有人求助怎么对付泛滥成灾的鼻涕虫~如果这么好解释,楼主就不会说这是生物界的一个谜了
引用 的话:但是鼻涕虫就是满地爬啊,前几天还有人求助怎么对付泛滥成灾的鼻涕虫~如果这么好解释,楼主就不会说这是生物界的一个谜了 鼻涕虫的生活方式类似于昆虫,以数量取胜。章鱼无法选择这种方式吧。章鱼的孵化期也太长了。
引用 的话:乌贼章鱼之类一直没有登陆真是可惜...同为软体动物门的蜗牛倒是登陆了
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