你能腦補(bǔ)出整個(gè)地球被冰封時(shí)的樣子嗎？
這不是特效大片也不是魔幻現(xiàn)實(shí)
而是發(fā)生在七億年前的真實(shí)場(chǎng)景
當(dāng)時(shí)
整個(gè)地球幾乎被凍成了“大雪球”。
地球表面幾乎全部被冰蓋遮覆。
干燥的空氣磨蝕著蒼涼的陸地
廣袤的大洋被全部?jī)鼋Y(jié)
哪怕你站在熱帶
感受到的也是今日極地的溫度
這就是新元古代的“雪球事件”
整個(gè)地球46億年的
極寒紀(jì)元
就像電影一樣
奇跡總會(huì)發(fā)生
大規(guī)模的火山噴發(fā)
導(dǎo)致了極寒紀(jì)元的結(jié)束
終于在寒武紀(jì)
生命大爆發(fā)了！
寒武紀(jì)的海洋中
出現(xiàn)了最早的具有外殼的生物
包括多個(gè)門類海生無脊椎動(dòng)物
人們稱之為小殼動(dòng)物群
↓
至于為什么會(huì)出現(xiàn)帶殼的動(dòng)物
沒有人知道
后來
第一章
頭足動(dòng)物登場(chǎng)
這種傳奇的生物
開始登上生命演化歷史的舞臺(tái)
頭足動(dòng)物全部為肉食性
沒有吃素的
可能因?yàn)椴妒车脑?/span>
它們進(jìn)化出了非常靈活的觸手
強(qiáng)壯而有力
它們的身體結(jié)構(gòu)也非常完善
是軟體動(dòng)物中
發(fā)育最完善、最為高級(jí)的門類
它們?cè)诘厥窌r(shí)期曾非常繁盛
因?yàn)榉N類豐富，演化序列清楚
所以化石眾多
有著重要的科研意義
特立獨(dú)行的身體構(gòu)造
頭足動(dòng)物兩側(cè)對(duì)稱
頭在前方而顯著
頭部?jī)蓚?cè)具發(fā)達(dá)的眼
中央有口
一部分的腕分布在口的周圍用于捕食
另一部分則靠近頭部的腹側(cè)
構(gòu)成排水漏斗
是獨(dú)有的運(yùn)動(dòng)器官
傳奇的演化歷程
頭足類生物的發(fā)展歷程
可分為三個(gè)階段
↓↓↓
Ⅰ
早古生代的角石階段
（5.43-4.1億年）
Ⅱ
晚古生代至中生代的菊石階段
(4.1億到6500萬(wàn)年)
Ⅲ
和新生代的無殼階段
（距今約6500萬(wàn)年）
第二章
菊石的時(shí)代
菊石是最具代表性的頭足動(dòng)物
知道并認(rèn)識(shí)它的人卻不多
有人會(huì)問
菊石是什么？
像菊花一樣的石頭？
實(shí)際上和菊花沒有任何關(guān)系
只是在發(fā)現(xiàn)之初
因?yàn)樗臍ど蠋в芯栈畹幕y
所以被叫做了菊石
奇妙的縫合線
菊石有個(gè)非常有趣的特點(diǎn)
人們可以在它的化石上
觀察到華麗的一種紋飾
其實(shí)不是很明白
前人怎么將這種紋飾和菊花聯(lián)系到一起
它的學(xué)名叫做縫合線
而鸚鵡螺的殼
也就是菊石的祖先
如果你把它切開
就會(huì)看到下面這樣的結(jié)構(gòu)
隨著年齡的增長(zhǎng)
頭足動(dòng)物會(huì)逐漸長(zhǎng)大
但是它的殼不會(huì)變大
于是只能往外讓殼變大
然而它只住在最外面的房間里
原來的房間會(huì)被廢棄
形成一層碳酸鈣的墻
這根墻稱為隔壁
而這些被廢棄的房間
被稱為氣（mei）室（cuo）
最外面它住的房間
被稱為住室
這些廢棄的房間
如果棄之不用
會(huì)給它們帶來很大的麻煩
如果填滿水
就沒法游了
如果填滿空氣
就沒法下潛了
所以
它進(jìn)化出了一根聯(lián)通所有房間的管子
這根管子叫做體管
頭足動(dòng)物就可以通過往里頭灌水或注入空氣
來控制浮沉
這個(gè)操作是不是很熟悉
沒錯(cuò)
和潛艇的原理一模一樣
不是，是潛艇和它的原理一模一樣
所以
人類的第一艘核潛艇
被命名為“鸚鵡螺號(hào)”！
我們回到菊石的隔壁這來
隔壁與殼相連的部位
會(huì)形成一條線
這條接觸的線
就是縫合線
鸚鵡螺的這條線非常簡(jiǎn)單
就是一個(gè)簡(jiǎn)單的圓弧
但是菊石的縫合線卻非常非常復(fù)雜
而形成這種差別的原因是什么呢？
菊石的縫合線
↓
奇妙的遠(yuǎn)古工程學(xué)
我們知道
更復(fù)雜的曲線
意味著隔壁和外殼的接觸面積更大
也意味著整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的急劇增加
那么菊石就可以承受更大的海水壓力
讓它有機(jī)會(huì)生活在更深的海水里
從而躲避更多的天敵
成為更靈活的捕食者
這就跟現(xiàn)代潛水艇為了躲避驅(qū)逐艦
要潛得更深一樣
這種生存優(yōu)勢(shì)
使得菊石能夠在地球上繁衍了三億多年
顯然
這是物種對(duì)環(huán)境的適應(yīng)
也是物種進(jìn)化的必由之路
當(dāng)然
只有在外殼被剝落后
才能觀察到這種結(jié)構(gòu)
縫合線的演化史
然而
菊石的縫合線
并非一開始就如此精美復(fù)雜
早期的菊石縫合線非常簡(jiǎn)單
隨著時(shí)間的推移
縫合線逐漸復(fù)雜
這個(gè)是棱菊石
它是最早出現(xiàn)的一種菊石
大概在2.45億年前
二疊紀(jì)末期大規(guī)模的物種滅絕事件中
棱菊石從地球上消失了
大滅絕雖然導(dǎo)致了97%的物種滅絕
卻有少量的幾種菊石存活了下來
它們演化出了極為豐富的種群
例如三疊紀(jì)比較常見的這種
齒菊石
當(dāng)它在三疊紀(jì)的海洋中成為主角時(shí)
恐龍也悄默默地開始統(tǒng)治陸地
然而
齒菊石在大約2億年前消失了
后來
還有更多的后來者出現(xiàn)
包括一直比較繁盛的箭石
長(zhǎng)得像子彈一樣
它的復(fù)原圖是這樣的
有著悠久進(jìn)化歷程的菊石
種類繁多
從泥盆紀(jì)到侏羅紀(jì)
一直到白堊紀(jì)
當(dāng)時(shí)它是大洋中最繁盛
且最具代表性的強(qiáng)大生物
種屬數(shù)量超過2000個(gè)
同時(shí)它還進(jìn)化出了許多特別奇怪的種類
善變的菊石
日本菊石
↓
這是一種非?？鋸埖木帐?/span>
它完全丟失了曲線
糾纏成一團(tuán)
活得極為擰巴
heteromorph異形菊石
↓
它們是進(jìn)化史上的另類
當(dāng)然，這只是一個(gè)形態(tài)名
它們基本都是屬于
Suborder Ancyloceratina
（鉤菊石亞目）
究竟菊石為什么會(huì)長(zhǎng)成這樣一種
看似毫無生存優(yōu)勢(shì)的形態(tài)
無人知曉
但是萬(wàn)事萬(wàn)物
都遵循著這樣的發(fā)展規(guī)律
由簡(jiǎn)單到復(fù)雜
最初的菊石
是單調(diào)的直筒造型
后來變成螺旋形
再變成扭曲的造型
甚至丟失了對(duì)稱性
這在生物界是比較罕見的
再?gòu)?qiáng)大的物種
也都是寄居在大環(huán)境的“屋檐”下的
隨著地球環(huán)境巨大的變化
海中霸主菊石
在白堊紀(jì)末期
突然消失了
而與它一起消失的
還有曾經(jīng)的地球霸主
恐龍
讓我們跳出地球的視角
進(jìn)入宇宙空間
去一探這究竟
第三章
天地間的神秘“螺旋”
這是宇宙中比較常見的一種星系
螺旋星系
這是地球上常見的颶風(fēng)和臺(tái)風(fēng)
還有一個(gè)令人稱奇的存在就是
鸚鵡螺外殼
竟與數(shù)學(xué)中的對(duì)數(shù)螺旋不謀而合
這就是自然常數(shù)e的定義
e≈2.718281828
這個(gè)值是自然增長(zhǎng)的極限
是“自然律”的精髓所在
在大自然中
“螺旋”也無處不在
從菊石上的螺旋花紋
到水面駭人的漩渦
從植物的藤蔓
到美麗的花朵
從人體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)
到壯觀的宇宙星團(tuán)
這些美麗的形狀都具有一種神秘的規(guī)律性
它們都是自然界中
最簡(jiǎn)單的原理
所形成的
最復(fù)雜的表象
第四章
化石的收藏
作為人們認(rèn)識(shí)、了解自然的重要途徑
化石收藏同樣有悠久的歷史
北宋詩(shī)人黃庭堅(jiān)
就曾收藏過一塊化石
1968年江西省武寧縣發(fā)現(xiàn)了一塊硯臺(tái)
因?yàn)樯厦嬗邢裰窆S一樣的化石
被送到了時(shí)任中科院院長(zhǎng)的郭沫若
和中國(guó)科學(xué)院考古研究所所長(zhǎng)夏鼐先生的手里
在其側(cè)刻有詩(shī)句
南崖新婦石
霹靂壓筍出
勺水潤(rùn)其根
為竹知何日
經(jīng)多方研究和考證
該化石上的詩(shī)文是由黃庭堅(jiān)
在1079年至1080年間
赴江西太和任知縣期間所提
標(biāo)本后又輾轉(zhuǎn)送到了中科院南京地質(zhì)與古生物研究所
經(jīng)過鑒定為中華震旦角石
并不是詩(shī)文所述的竹筍化石
而是一種頭足動(dòng)物
這可能是首塊被人類所收藏的化石！
后來我在湖南和湖北也曾挖到類似的角石
確實(shí)像極了竹筍
文藝復(fù)興時(shí)期
西方上層貴族也曾癡迷各種古生物化石
這些熱愛收藏的人
終日收集、歸類、陳列這些藏品
他們會(huì)把這些收藏視為身份的象征
時(shí)常邀請(qǐng)朋友來家里參觀
也正是這種生活方式和收藏傳統(tǒng)
后來催生了
大名鼎鼎的大英博物館
如今，對(duì)自然愛好者
收藏的目的早已不再是征服和控制自然
而是親近和了解自然
透過化石
那些曾經(jīng)存在的生物
仍然給我們這些“后來者”
指示著它們?cè)哌^的路
并訴說著那些滄海桑田的故事
第五章
美妙的菊石在哪里
地球另一端的神秘島嶼
馬達(dá)加斯加
辛勤的“馬農(nóng)”在地質(zhì)層上揮灑汗水
菊石挖出來后
要經(jīng)過一系列的清理修整工序
第一步
修掉菊石外的圍巖
第二步
對(duì)有280個(gè)科2000多屬的菊石
進(jìn)行定種分類
第三步
危險(xiǎn)的菊石對(duì)開切割
不那么危險(xiǎn)的菊石打磨
最后
從成千上萬(wàn)、大大小小、各色各樣
的菊石中
挑選出品質(zhì)相當(dāng)?shù)淖龀僧a(chǎn)品
為什么菊石一定要打磨？
要從中間切開？
圖上三塊同種的菊石
左上為清修掉圍巖
露出斑彩色外殼的菊石
右上為打磨掉外殼
露出住室與縫合線的菊石
中下為從中一分為二的標(biāo)本
揭露出菊石的“數(shù)學(xué)美”
也同時(shí)展示了菊石遺骸的石化過程
同樣是石化，但其中又有細(xì)分
菊石最大的前四個(gè)艙室
細(xì)分于泥質(zhì)化
余下赤褐色部分細(xì)分于類玉化
除了不同石化分類
還有豐富的色彩
終章
帶“它”回家
化石
是地球歷史的見證者
它生動(dòng)地注解了神秘的史前世界
不僅具有重要的科學(xué)研究意義
同時(shí)現(xiàn)在還賦予了它
極高的美學(xué)欣賞價(jià)值和收藏價(jià)值
那么問題來了
該怎樣把這些
可愛的“遠(yuǎn)古精靈”帶回家呢？
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