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生物死亡以后的那些事

夏日傍晚,东非的塞伦盖蒂草原上,一群角马正安详地吃着草,它们不知道此时一头猎豹正悄然潜伏在附近的草丛中。突然,猎豹一蹿而起,它像离弦的箭冲进了角马群。角马四散奔逃,刚才还是一片宁静的草原顿时尘土飞扬。几百头角马狂奔着,草原发出闷雷般的轰鸣。猎豹以每小时100多千米的速度高速追击,它把目标锁定在一头尚未成年的小角马上。小角马在奔跑中迷失了方向,正当它惊恐地站住脚寻找妈妈时,猎豹的利爪已扑到小角马脖子上,小角马哀叫着倒下了……

▲当它准备享用自己的战利品时,一群鬣狗围拢上来

猎豹气喘吁吁,当它准备享用自己的战利品时,一群鬣狗围拢上来。面对鬣狗们凶残、贪婪的目光,猎豹选择了放弃……顷刻,鬣狗一拥而上,小角马瞬间就被肢解了。秃鹫早就出现了,它们似乎等得有些不耐烦,张开硕大的翅膀轮番冲上去与鬣狗瓜分食物。随着塞伦盖蒂草原上最后一道余晖的消失,小角马离开了这个世界。它的头被一只秃鹫叼到远处枯树下,两只后腿被鬣狗拖到草丛深处,剩下的就只是躯干和前腿了。一个生命就这样告别了它赖以生存的地球,它甚至连保全自己躯体的权利都没有。

自然界里,绝大多数生物死亡以后遭遇的第一种经历是生物破坏作用。生物自己并不知道,它们死后躯体会被迅速分解,因为食肉动物和食腐肉动物无处不在,它们有的就地啃食,有的把可食的部分拖开,甚至藏匿到自认为是安全的地方。即使生物死后没有被食肉动物和食腐肉动物吃掉,也难逃被细菌和微生物腐蚀和分解。因此,不管是什么动物,死后软体部分很快就会消失殆尽,硬体部分也难逃被破坏的命运。

▲如果生物死亡后遭遇了快速的深度埋藏,就有可能保存为化石

在海洋中也同样上演着这样的一幕。软体动物死亡后,尽管它们有着坚硬的外壳,但遗体会是钻孔动物攻击的对象。这些钻孔动物包括蠕虫动物、海绵动物和某些藻类等。有些鱼类专门以啃食贝壳为乐趣。因此海底表层的空壳很少,侥幸被波浪冲上岸的贝壳又会受到大自然其他因素的破坏。

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何为生物

自然界是由具有生命特征的有机体和无生命活动的物质组成的。有生命特征的有机体叫做生物,无生命的包括物质和能量,为非生物。

地球上的植物大约有30多万种,动物约有150多万种。现存的动物只有原来地球上的动物的十分之一。多种多样的生物不仅维持了自然界的持续发展,而且是人类赖以生存和发展的基本条件。

生物死亡以后遭遇的第二种经历是物理破坏作用。在澳大利亚的大堡礁,生存着数以万计的海洋生物,其中仅软体动物(如螺类、蛤类)就多达4 000种。这里潮汐作用强烈,生活在这种环境中的生物,活着时能从容与潮汐应对,但死后却成为风浪和潮汐的玩物,不管壳有多硬,也会在很短的时间内磨损、破碎。建造大堡礁的珊瑚,死后会遭遇海流、潮汐等的联合进攻,海蚀作用日复一日地在礁坪上刻划出各种洞穴和孔隙,使珊瑚礁变得千疮百孔,最终被海浪拍打成碎块。

▲根据猛犸象实体化石,我们很容易复原它们的形态和生活环境

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化石类型——实体化石

由生物遗体本身保存而成的化石,大多是生物的硬体部分,其原有物质成分一般已被矿物质交代或填充。实体化石的一个特例是西伯利亚发现的、保存在冻土里的猛犸象。它们曾经生存在2万5千年前的第四纪,发现时不仅骨骼保存完整,而且皮肤、体毛、血肉、甚至胃里的食物都保存完好。

在陆地上,类似的作用也随处可见。 绝大多数生物死后会经历地质营力的搬运,或从高处搬运到低处,或从地下搬运到地表。风可以把落叶吹得很远,也可以把小型动物的尸体带到很远。长期的风蚀作用会使岩石的面貌全非,更不用说生物的遗体了。 水流也能搬运动物的遗体。一头猪溺死在江边后,将会经历复杂的冒险故事。它会被水流拖带到下游很远的地方。不难想象,由于水流的冲击、拍打,以及与水中岩石的碰撞,这头猪在下游某个地方出现时,不但是背井离乡,而且将支离破碎、面目全非。

生物死亡以后遭遇的第三种经历是化学破坏作用。如果生物知道自己死后还要经历种种“酷刑”,一定会不寒而栗。最简单的化学破坏就是溶解。化学溶解可以发生在生物死后的任何阶段,即便是生物遗体深埋地下,也难逃地下水溶解的厄运。氧化作用是另一个加速尸体腐烂、溶解的大敌。从皮肤到内脏,所有的软组织在空气的氧化中都难以保存。

▲遗迹化石的一种:蛋化石

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化石类型——遗迹化石

保存在地层中各个地史时期生物活动的遗迹和遗物。前者如动物的钻迹、移迹、潜穴、足迹等;后者如它们的粪便、卵、蛋等。由于绝大多数遗迹化石都是原地保存,不像许多实体化石会被水流搬运,所以遗迹化石能很好地反映生物的生存条件和生活状态。遗迹化石是研究古生物学的重要依据。

如果生物死亡后遭遇了快速的深度埋藏,就避开了前面两种经历。第三种经历的影响也会很小。这样,生物就进入长时间的深埋藏阶段。这期间,随着沉积物的压实、固结和石化作用,生物遗体能够完整地保存下来,这就是我们看到的化石。

地球上人们能够看到并命名的物种约有200万,这个数字和实际有很大出入,因为人们会不断发现新的物种,也有一些物种会消失掉。还要考虑到,它没有包括人们不容易发现和找到的物种,或者说,仅仅局限于人们感兴趣的动植物种类。因此,地球上生存着的动植物种类应该超过这个数字。那么,有多少动植物死亡后能保存成为化石呢?科学家们统计,已经描述过的化石只有13万多,这个数字与现今生活着的物种数字相比是微乎其微的。由此可见,生物死亡后能保存成化石的只是极少数,我们发现的任何化石都是极其珍贵的。

▲棘额角河虾:右为实体化石,左为它的印模

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化石类型——铸模化石

一种化石的保存形式,是动植物遗体在地层中留下的印模或铸型。即软组织被分解,但生物体的基本形状保存下来了,如植物的叶子等;有坚硬外壳的生物,壳体往往在周围岩石上留下印模,如腕足类、蛤类等;贝类软体先腐烂,壳质也逐渐分解,与此同时一些矿物质逐渐填满整个贝壳,变成了“浇铸”的实体,它与原贝壳大小及形态都一样。

延伸阅读
那些美丽的海百合

在中国贵州关岭,近年来发现了大量保存完美的海百合。海百合看似植物,实际上是棘皮动物,与海星、海胆同族。贵州关岭的海百合化石保存非常精美,从萼冠、茎体到附着基部都十分完整,最长的可高达6米。科学家们感到奇怪,它们是怎么保存下来的?2011年10月召开的中国古生物学会第26届学术年会特意把会议地点选定在贵州关岭。出席会议的中外古生物学家实地考察了化石的产出地点,发现这里的化石虽然保存完整,但种类单调,与海百合一起发现的也只有鱼龙类等水生爬行动物,而且这些海百合基本上是附着在断木营漂浮生活的,而不是直接固着在海底上。据此,一些古生物学家推断,贵州关岭地区在三叠纪时是一片很局限的水域,像个半封闭的峡湾,海水缺乏流动性,一些鱼龙误入这里也难以出去。海百合和鱼龙死后沉落水底,由于缺氧,它们的遗体被很好地“封闭”式保存,没有受到其他生物的破坏,终于成为我们今天看到的化石。

▲ 海百合看似植物,实际上是棘皮动物,与海星、海胆同族

▲ 保存完好的海百合萼冠部 hcVX4EV16gLtYrPgf1oe3/pLdTNpFFV503n0S3J15UBYCpf2ndHN79rddwlO1EQV

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