从生物大爆发到生物大灭绝，无数物种在这片广阔的土地上演绎着生命的传奇！它们是地球历史最好的见证者，如今以化石的身份出现，讲述着过去的故事。

它们从何而来？又形成了怎样的化石？一起来见证历史吧！

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寒武纪过后的奥陶纪，是被古地质学称为生物大辐射的地质年代。奥陶纪海洋中分布最广的化石是头足纲动物的角石。

角石的形状如同动物长的角，有直的，亦有弯的或盘曲状的。角石类型有震旦角石、喇叭角石、米契林角石、前环角石等。其中，震旦角石是角石化石中的代表。

震旦角石是海生无脊椎软体动物化石，隶属于头足纲塔飞角石目、喇叭角石科、震旦角石属，生长地质年代在距今约4.4亿至5.1亿年前的奥陶纪。

震旦角石又称“中华角石”，主要产自我国的湖北、湖南、四川、重庆等地区的奥陶纪地层。

震旦角石具有坚硬的外壳，壳体或直或盘卷，壳体表面有波状横纹，壳内有很多横板，壳长可达二米以上，多数在几十公分至一米之间。

当纵向剖开时，可以看见其指向壳尖端细长锥状的体管；而在横切面中心，可以看见其圆形的体管。体管与壳体直径相比较小，大多位于接近中央的地方，部分接近边缘。

震旦角石生活时代相对较短，可以作为判定地层时代的“标准化石”。

02

腕足动物门曾称拟软体动物，属于底栖、有一对硬壳的海产触手冠动物。

但与双壳类动物不同的是：其壳是上、下开合，而不是左、右开合。铰位在后背部，而前方可开合作捕食或防御。

它们自寒武纪开始演化，在古生代时期最为繁盛，物种多样性达到最高峰。

大约发现了超过30000个化石种，但之后于古生代末期的大灭绝事件中大幅衰弱，只余下少数物种残存至今。

腕足动物体型多小，长宽最多2.5公分，有的仅1公分左右，有些化石种类可宽约38公分，最大的现存种类长约10公分。

化石种较现存种类形态变异大，一般体呈舌状或卵圆形。表面光滑，或有刺，或覆有板状结构和嵴。多淡黄或白色，但有的具红条纹或斑点；有的粉红、褐色或深灰色。

03

菊石是菊石亚纲物种的通称，是一群已经灭绝的海洋软体动物，为具有螺旋形外壳和腕的头足类。

它们约在古生代泥盆纪早期出现在地球上，在中生代时期最为繁盛，最后与恐龙、箭石等生物一起于中生代白垩纪末期灭绝。

由于菊石的演化速度很快,分布也很广，非常适合作为标准化石,地质学家可以使用它们来确定含有菊石化石的地层的年代。

菊石动物在生长过程中周期性地向前做升阶式的移动，在后方由外套膜分泌出隔壁，用以支持动物体，增加浮力和加强壳体。

因此壳体可分为两部分：动物体栖居而没有隔壁的部分为住室；具有一系列隔壁的部分为气壳，被相邻两个隔壁所分隔的空间叫做气室。

隔壁与壳壁的接触线叫做缝合线，是菊石分类中十分重要的标志。每一个隔壁有一个圆形隔壁孔，为体管所在位置。

体管可能起联系软体与壳体和调节浮力使壳体沉浮的作用。它通常位于腹部边缘，但少数类别的体管在背部或近中心位置。

菊石壳体外形多种多样：由薄板状至圆球形，有的呈三角形旋卷，有的呈直杆状或呈环形，腹部尖形，平板状或圆形等。

壳体表面有时平滑，有时有不同类型的装饰，常见的装饰有生长线纹、纵旋线纹、横肋、瘤、刺、沟、脊等。

此外，壳体表面有不同类型的色带，但绝大多数色带都不能在化石上保存下来。

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与菊石一起在白垩纪末期大量灭绝的还有箭石。

箭石从早石炭世出现，侏罗纪至早白垩世达到极盛，白垩纪末绝大多数绝灭，是海相侏罗纪和白垩纪地层中的重要化石，如今的欧洲是它的主要分布地。

箭石主要生活在大陆架海区，身体结构与现代乌贼类相似，但其内壳远比乌贼内壳发育。主要由鞘、闭锥和前甲3 部分构成，其中鞘最容易保存为化石。

箭石长有大约10只触手，这些触手从头部末端伸出，带有吸盆和钩，可抓取海洋中的小型生物作为其食物。

它身体前端的两侧长有翼状的鳍，能帮助它控制前进的方向并缓慢游动。当遇到危险时，箭石还会通过向外喷射水柱推动自己快速前进，从而摆脱危险。

箭石个体大小变化较大，一般鞘长4～12厘米，身体总长一般为24～90厘米，最长可达4米多 。

箭石除用于确定地层时代外，还可测定当时水温，对确定古气候及大陆漂移提供资料。

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硅化木是远古树木的遗骸经过长期的化学元素替换过程（特指硅化过程）而形成的化石。

生物以木质树的植物形式在地球上出现已久，遍及世界各角落，在世界六大陆都能发现。其中以松柏目的硅化木为多。

一棵树塌倒死后，如果因某种原因被泥土覆盖，埋入地下，组成树干的木质有机物体便会在周围土层的温度和压力的作用下逐渐地分解。

假如覆盖木干的土层和周围环境（包括矿物丰富的地下水）的湿度、温度和压力符合一定条件，木干分解出的杂质就会与周围泥土中的矿物元素结合成晶体。

在地下水作用下，土层中二氧化硅、硫化铁、碳酸钙等矿物缓慢渗入木干内心，同时木干外层有机木质被分解，这些从土层中新渗入木干的无机矿物质替换了原树干中的有机木质。

以一种物质（有机木纤维）的分解作用与另一种物质（无机二氧化硅）的沉积作用同时发生，从而一种矿物被另一种矿物取代，这种作用即“交代作用”，其中以二氧化硅成分为多，因此也称“硅化过程”。

经过千百年不停地分解替换，整个木干的有机木质会被替换为无机的硅钙晶体。木干的硅化过程完后，整个木干就近似于一个木干状玉石，耐保存。

一个硅化木的完整性取决于树木死后至树干被全面硅化的时间间隔。硅化过程快则易存留至今且形状完整，而硅化过程慢，则树干的部分会在土层中的矿物还未渗入时分解失形。

硅化木的摩氏硬度为7.0左右，近似石英。完整的硅化木能够很精确地保存原树木的树皮痕迹、细胞形状与树轮，成为重要的化石样本。

参考资料：

[1] Xiang Fang, Yunbai Zhang, Tingen Chen,等. A quantitative study of the Ordovician cephalopod species Sinoceras chinense (Foord) and its palaeobiogeographic implications[J]. Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology, 2017.

[2] Fang X , Li C , Li W J , et al. Sinoceras chinense (Foord, 1888) in western Thailand: first identification outside China[J]. Palaeoworld, 2020.

[3] Belemnites originated in the Triassic—A new look at an old group

[4] Monnet C , Klug C , Baets K D . Evolutionary Patterns of Ammonoids: Phenotypic Trends, Convergence, and Parallel Evolution[J].

Geology、Science、BBC、维基百科、搜狐、百度百科等

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图片来源：桔灯勘探

文章来源：科普中国