胡语歆
我的家乡湘潭是历史文化名城、湖湘文化的发源地。几亿年以前,古湘潭的面貌是什么样?
偶然的机会,我看到电视台关于湘潭古生物化石的报道,萌发了从湘潭的古生物化石探究古湘潭面貌的想法,重走了寻找化石之路。
接着我又翻阅相关资料,结合高中地理、生物、化学知识,并在老师的指导下思考:能否从以下几方面来探讨古湘潭面貌的蛛丝马迹呢?
一、从化石形成探究古湘潭的生物演化
化石是古生物的遗体、遗物和它们的生活遗迹。生物死亡以后被泥沙掩埋,在地层中经过复杂的地质作用,只有少数的遗体形成了化石。
我来到湘潭县塔岭乡,在裸露的地面仔细观察敲打,根据书籍上介绍的方法寻找“化石”。经过几天的努力,我发现了珊瑚状、贝壳状、片状的石块,老师说这些分别是古珊瑚、石燕、苔藓虫、海百合等的化石。
历史在前进,环境在转变,导致不同地质时代的生物面貌千差万别,生物由低级经质变而跃进到高级。苔藓虫出现于奥陶纪早期,演化快,属种多。珊瑚大量出现自中奥陶纪早期,复体的里亨珊瑚形态虽说还较原始,但已能组成小型的礁体。
腕足动物在奥陶纪演化比较迅速,大部分的类群均有代表,钙质壳的有铰类盛极一时。石燕化石叫疹石燕,这种腕足动物是生活在古代二叠纪早期的海洋生物,化石形成距今约2.5亿年。海百合是地球上最古老的动物之一,已经生存了5亿年,在2亿3千万年前,海洋到处都生长着海百合,由于海百合对环境要求非常苛刻,如今,人们只能在深海见到它们的身影。
我们能否依据生物的演化规律,推想湘潭的生物演化从奥陶纪——无脊椎动物全盛时期(距今5.1至4.38亿年)开始留下了痕迹?
二、从化石种类探究古湘潭的岩石形成
湘潭市下辖的湘乡市出现过剑鮠鱼化石,俗称“黄鸭叫”,是一种淡水鱼化石,按生物学分类,属硬骨鱼,化石形成于距今约3800万年前的新生代早期。通过查找资料我了解到,湘潭的岩石主要有砂岩、板岩、泥质岩、砾岩,岩石含泥量高。
自然界的生物虽然种类繁多,但各种生物都有自己的生存环境。生物与环境的密切关系,能否根据古生物化石推测岩石的形成环境呢?
砂岩、砾岩都是沉积岩,板岩是变质岩。沉积岩保留了许多地球的历史信息,包括古代动植物化石,其中生物沉积岩是由生物体的堆积形成的,如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等。
我找到的化石由于风吹日晒、流水冲刷等作用,裸露的岩层遭到破坏,露出了地表。由此,我猜想在2.5亿年前的古生代晚期,湘潭曾经是汪洋大海,生活着大量海洋生物。后来进入地质年代的中生代时期,由于地壳上升,陆地面积扩大,古湘潭逐渐脱离了海洋环境。在古生代晚期和中生代时期,生存着各种大型动物,动物死亡后,有的被泥沙掩埋,在地层中经过复杂的地质作用,少数遗体形成了化石,并保存在地层中。
三、从化石类别探究古湘潭的气候变迁
据相关资料记载,湘潭古生物化石的主要品种有珊瑚、石燕、苔藓虫、古钵海绵、海百合等。这些化石主要分布在湘潭境内的湘乡棋梓桥、唐家三、塔岭等区域,都是由生活在浅海海底的海洋生物形成的。这些现象与古湘潭的气候有关系吗?
一般来说,用植物化石判断古代气候比较可靠,其次是底栖固着的无脊椎动物。大型爬行类如鳄,绝大多数分布在热带和亚热带,只有很少的种类分布在温带,所以丰富的大型爬行类化石的存在,标志着温暖的气候。
无脊椎腔肠动物的造礁珊瑚几乎全部生活在热带,一般在25℃至30℃的条件下,个体丰度及分异度最大。地球赤道两侧热带和亚热带的浅海,广泛分布着珊瑚礁。
由此我猜想,古湘潭在奥陶纪早、中期,海侵广泛,气候温暖。湘潭古生物化石还出现了苔藓植物化石,这标志着存在过寒冷气候的信息。没有出现真正的陆生生物前,大陆缺乏生气、荒凉一片。那么,古湘潭也一直是气候寒冷期与温暖期不断交替。
神奇的化石用自己的语言向人们讲述了时间更迭、沧海桑田的历史。古湘潭的面貌藏在古生物化石中,有待我们进一步把握科学的利器挖掘、探究它,逐渐揭开它神秘的面纱。(指导老师:曾 亮)