比恐龍還古老,這種像動(dòng)物又像植物的神秘生物,為何能億萬(wàn)年不滅?

    2024-09-05 17:49:41

有這樣一類與恐龍同行的古老生物,幾億年前的它與地層融為一體,今世猶如巨型浮雕,用雄奇磅礴的方式展示著生命的原始神秘與壯麗瑰奇。

而初見(jiàn)它曼妙身姿的朋友,有極大概率將其錯(cuò)認(rèn)成“古代大荷葉”。

海百合

圖中展柜里的兩件海百合分別來(lái)自中國(guó)貴州(左)和德國(guó)(右)。在三疊紀(jì)晚期,德國(guó)和貴州分別位于古特提斯海的西、東兩側(cè)。在貴州西南部的關(guān)嶺一帶,形成相對(duì)閉塞的靜水海灣。

海灣上層的海水中氧氣充足、生物豐富,海面上附著在浮木上的海百合群恣意生長(zhǎng),當(dāng)海百合群落規(guī)模膨大到讓其附著的植物不足以提供足夠浮力時(shí),整個(gè)群落就會(huì)逐漸緩慢地沉入缺氧富硫、生物匱乏的海底,經(jīng)過(guò)掩埋、壓實(shí)、石化等一系列地質(zhì)作用,最終形成一批體積龐大、結(jié)構(gòu)完整且常以集群形式被完整保存的海百合化石。

三疊紀(jì)末期,古特提斯海由東向西逐漸閉合,貴州隆起成為陸地。在侏羅紀(jì)中期,德國(guó)獲爾茲梅登地區(qū)形成了與關(guān)嶺地區(qū)相近的海洋環(huán)境,并演化出一批相近生活方式的海百合,但化石的數(shù)量、質(zhì)量和完整度,均不同程度受到阿爾卑斯造山運(yùn)動(dòng)的影響。

【物種名稱】

海百合Crinoidea

【分類】

棘皮動(dòng)物門Echinodermata海百合綱Crinoidea

【生存年代】

最早出現(xiàn)于奧陶紀(jì)(始海百合Eocrinoidea較海百合古老,起源于寒武紀(jì)),在古生代和中生代的海洋中曾兩度繁盛。

【分布地】

目前保留下來(lái)的海百合化石以歐洲阿爾卑斯山地區(qū)和我國(guó)貴州數(shù)量最多。在淺海、深海、熱帶珊瑚礁和高緯度海域均有分布。

海中的百合花?
它是植物還是動(dòng)物?

海百合被譽(yù)為盛放于海中的百合(Sea Lily),這與海百合“細(xì)莖+頭狀冠”的“花狀”形態(tài)有關(guān),仔細(xì)看,海百合化石還很像蓮葉的結(jié)構(gòu),因此容易被誤認(rèn)為是古植物。

許氏創(chuàng)孔海百合(Traumatocrinus hsui)

實(shí)際上,海百合是一大類古老的無(wú)脊椎棘皮動(dòng)物,在進(jìn)化上屬于較為高級(jí)的后口動(dòng)物。它們出現(xiàn)在距今四億八千多萬(wàn)年前的奧陶紀(jì)早期,在古生代石炭紀(jì)和中生代二疊紀(jì)曾兩度繁盛,后因“二疊-三疊紀(jì)生物大絕滅”而隨大量海洋古生物一起消亡,沉入海底經(jīng)過(guò)上億年的地質(zhì)演變形成化石證據(jù)。

目前在化石中發(fā)現(xiàn)的海百合種類在5000種以上,而現(xiàn)世僅留存600~700種。

現(xiàn)生海百合

解密海百合的搖曳身姿

盡管海百合是動(dòng)物,但是生物學(xué)家依然習(xí)慣于把海百合的身體結(jié)構(gòu)分為冠(crown)、莖(stalk)、根(holdfast)三部分。

海百合個(gè)體形態(tài)示意圖

冠是海百合身體的主要部分,包括萼(theca)和腕(brachials),兩者均由許多方解石骨板組成。

1.萼(theca)

根據(jù)種的不同,萼呈碗狀、球狀、杯狀、梨狀或橢球形,上有萼蓋,口孔位于萼蓋之下或露于其外,外壁有萼板覆蓋。

海百合的萼

2.腕(brachials)

腕是萼延伸出的細(xì)長(zhǎng)附肢,兩側(cè)有排列緊密的羽肢(pinnule),羽肢又可細(xì)分?jǐn)?shù)段,每一段上都附有纖毛。

不同種的海百合腕的數(shù)量也多寡不一,原始種類有5只,絕大部分種類會(huì)再分支,形成10~40只腕,也有種類多達(dá)200只腕。

具有5只腕的海百合

具有幾十只腕的海百合

海百合的腕會(huì)隨著水流上下左右擺動(dòng)、搖曳起伏,宛如迎風(fēng)招展的花束。除了流動(dòng),腕的主要作用是幫助海百合“吃飯”。

海百合是濾食性動(dòng)物,以水中的浮游生物和其他懸浮物為食。豐富的腕和羽枝像一張細(xì)密的網(wǎng),會(huì)網(wǎng)住來(lái)往的浮游生物。腕內(nèi)部生有“步帶溝”,溝內(nèi)生有管足,管足上有大量的粘著顆粒可以粘著細(xì)小生物,這些生物最終由纖毛作用沿步帶溝進(jìn)入海百合口中?!俺燥枴钡暮0俸?,腕會(huì)自然地垂下來(lái),也是松弛感滿滿了。

在遇到捕食者威脅的時(shí)候,海百合會(huì)選擇“壯士斷腕”來(lái)逃跑或者躲避敵害,而假以時(shí)日,這些被切斷的腕會(huì)從斷口處重新生長(zhǎng)出來(lái),這體現(xiàn)了海百合強(qiáng)大的自體修復(fù)和再生能力,只是被切掉的腕無(wú)法通過(guò)無(wú)性繁殖發(fā)育為新的個(gè)體。

3.莖(stalk)

海百合的莖(stalk)又稱為柄,由許多被稱作“莖板”圓盤(pán)狀骨板疊置而成,內(nèi)部中空。

根據(jù)莖板橫切面形狀的不同,海百合的莖又可分為圓圓莖、星星莖、星圓莖、橢圓圓莖、星橢圓莖、圓角星星莖和不規(guī)則星莖……是不是超級(jí)可愛(ài)?

海百合莖板橫切面G.橢圓圓莖H.星星莖I.不規(guī)則星莖

實(shí)際上,作為棘皮動(dòng)物的海百合,成體在形態(tài)上基本都符合“五輻對(duì)稱”(即通過(guò)動(dòng)物體口面至反口面的中軸可做五個(gè)對(duì)稱面把動(dòng)物體分成基本互相對(duì)稱的兩部分)。

但是并不是所有海百合都有明顯的莖,有著細(xì)長(zhǎng)莖的海百合被稱為“有柄海百合”,一般生活在古海洋中,如今多以化石的形式存在。

從死亡到形成化石的過(guò)程中,莖可能被海浪打碎,呈現(xiàn)出一段段的螺絲釘狀,這些“螺絲釘”曾被誤以為是史前人類文明的證據(jù),但是實(shí)際上只是海百合莖的“殘骨碎骸”。現(xiàn)存的有柄海百合大約80余種,主要生活在200米深海軟泥或沙質(zhì)海底。

有柄海百合(產(chǎn)地:德國(guó);收藏地:上海自然博物館)

也有種類的海百合在進(jìn)化中莖變得短而粗壯,或者僅在幼年時(shí)期有莖,成年之后脫落,僅剩下莖基部中央生出的一圈或幾圈鉤狀卷枝(hook-likecirri),用來(lái)附著海底或其他無(wú)脊椎動(dòng)物,如珊瑚、海綿、海葵等。

這類海百合習(xí)慣被稱為“無(wú)柄海百合”,多為羽星目(Comatulida)。因此,人們還送給它一個(gè)好聽(tīng)的名字,叫“海羽星”(featherstars)(或海羊齒)。無(wú)柄海百合可在海中營(yíng)自由生活,能夠更好地適應(yīng)各種環(huán)境,在現(xiàn)生海百合中有550余種。

“海羽星”攀附在其他海洋生物上

4.根(holdfast)

部分種類的海百合在莖的末端還會(huì)具有膨大的固著器(holdfast),也就是俗稱的“根”。這些固著器可以長(zhǎng)成球狀、錨狀或者樹(shù)根狀,幫助海百合將自己吸附固定到海底、浮木或者礁石上。

能見(jiàn)到“根”的海百合化石往往與植物化石為伴,在關(guān)嶺化石群國(guó)家地質(zhì)公園的創(chuàng)孔海百合化石上,就可以清晰地看到成群的海百合攀附在一段浮木上。

在關(guān)嶺化石群國(guó)家地質(zhì)公園展示的創(chuàng)孔海百合化石(面積42平方米)

海百合這么美,能吃嗎?

海百合與海星、海膽、海參等都屬于棘皮動(dòng)物,在深海里,海百合也是很多魚(yú)類補(bǔ)充高蛋白的優(yōu)質(zhì)補(bǔ)品。

除了少數(shù)固定在深海的有柄海百合,現(xiàn)生海百合主要是無(wú)柄的“海羽星”。它們棲息環(huán)境廣泛,自日本到澳大利亞均有分布,有資料記載海百合的腕和柄都可食用、味道鮮美,還具有治療風(fēng)濕的藥用價(jià)值,在日本、印度尼西亞等地頗受歡迎。

但我們并不建議取食海百合。因?yàn)樽鳛橐环N古老的棘皮動(dòng)物,海百合在生態(tài)系統(tǒng)中的自我保護(hù)能力有限,且因?yàn)楹K廴?、過(guò)度捕撈等原因種類和數(shù)量均不容樂(lè)觀,是瀕危物種之一。再者,許多種類的海百合為了防止被捕食而進(jìn)化出體內(nèi)含有毒素的本領(lǐng),這也可能對(duì)人體健康造成威脅。

來(lái)源:上海自然博物館

責(zé)編:邱訪蓉

一審:黃帝子

二審:姚瑤

三審:王明輝

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