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菊石(Ammonite),歸屬於軟體動物門(Mollusca)頭足綱(Cephalopoda)菊石亞綱的海洋動物。它們具有類似於現代鸚鵡螺的盤繞外殼。在其他活的頭足類中章魚烏賊墨魚,殼小而內部,或沒有殼。

菊石生存于古生代後期泥盆紀中生代。菊石亞綱包含三目,稜角石目Goniatitida-古生代,縫合線簡單,體型較小;菊面石目Ceratitida-三疊紀,縫合線較複雜;菊石目Ammonitida-侏羅紀白堊紀,縫合線複雜。

在白堊紀末期,菊石與恐龍在同時期消失滅絕。它們通常以化石的形式發現。[1][2]


簡介

菊石的氣室,來自馬達加斯加白堊紀的精美切割和拋光的克雷尼古拉斯菊石(Cleoniceras Ammonite)化石。每個氣室內都被白色方解石隔片(Septa)隔開。
原圖鏈接

菊石形狀類似鸚鵡螺,為左右對稱的平捲型。殼表分佈有由氣室(Chamber)連通管所形成的縫合線(Suture),縫合線也是重要的演化與分類的依據。[2]

體腔

菊石的縫合線,隔墊邊緣有褶皺:複雜度各不相同的複雜線(稱為縫線)標記著隔片連接到殼壁的位置。
原圖鏈接

菊石的外殼被稱為隔片(Septa)的壁隔開的幾個氣室組成。這樣的結構增強菊石的外殼強度以便抵擋外部水壓不被壓碎,否則菊石可能無法承受超過100米的深度。

隔墊邊緣褶皺:每個菊石上有著錯綜複雜的線條,被稱為縫合線,線條複雜程度各不相同,標誌著隔片連接到殼壁的位置。

菊石僅僅生活在最後一個氣室。其他的房間被菊石充滿氣體或流體,所以能夠像潛水艇一樣調節控制其浮力和運動。[1]

外殼

菊石外殼的最重要功能是保護和浮懸。每個完整的360°捲圈被稱為渦旋(Whorl)。除了最裡面的渦旋外,外殼由三層組成。最薄的內層和最外層由文石(aragonite,碳酸鈣的一種)的棱柱組成。較厚的中間層是珍珠質(珍珠母),由文石的微小平板狀晶體形成。

在科學文獻中,慣例上菊石的頂部是主體氣室。這與他們真實生活中的上下位置相反。

裝飾外殼的肋骨,棘刺和結節(旋鈕)可能是為了增強外殼,也可能是針對各種捕食者,包括海洋爬行動物(如魚龍),甲殼類動物,魚和其他菊石,提供了菊石的保護和偽裝。它們還有助於調節浮力和穩定性,並具有性展示功能。[1]

習氣

菊石可能以小浮游生物或在海底生長的植被為食。他們可能還食用了生活在海底的慢速運動動物,例如有孔蟲門(foraminifera),介形綱(ostracod),小甲殼類動物腕足動物珊瑚外肛動物門(Bryozoa)苔蘚蟲,以及漂流海中的死亡生物。[1]

體型大小

菊石得體型大小懸殊,小的有侏羅紀晚期的NANOCOCOCERAS,成年後的直徑很少超過20毫米。大型菊石可達到人的大小,Parapuzosia seppenradensis直徑1.95米,源自於白堊紀晚期。它於1895年在德國發現。如果完整,該標本的直徑約為2.55米。[1]

不同時期的菊石

侏羅紀時期的菊石,
原圖鏈接

最早的菊石出現在4億年前的泥盆紀初期,縫合線簡單,連通管偏向腹側的古角石亞目Anarcestina。泥盆紀後期出現一種貝殼成「多旋型」,氣室連通管偏向背側的旋角石亞目Clymeniina。到了石炭紀,古角石類的後裔分為兩支,一支叫稜角石亞目Goniatitina-縫合線多具稜角,在二疊紀末消滅;另一支是原盤石亞目Prolecanititina-縫合線不具大的稜角,但呈U形彎曲,到三疊紀中期滅絕。在中生代初的三疊紀,出現了菊面石亞目Ceratitina-從原盤石類Medlicottia分支而來,縫合線常有細微的曲折,在三疊紀末滅絕。菊面石類在三疊紀中葉演化成三亞目,合稱為菊石目。其中最早的是葉菊石亞目Phylloceratina-縫合線非常彎曲,複雜,像樹葉狀,因而得名。

到了侏儸紀,又有兩群菊石興盛起來,一、菊石亞目Ammonitina-具華麗的雕刻或花紋;二、弛菊石亞目Lytocertina-螺旋常呈鬆弛形,其中有一種錐菊石類Turrilitaceae,造型奇特,有彎鉤型、錐旋型或扭曲型,但是到了白堊紀末期,海中的菊石全部消失了。

歐洲很早就有菊石,當時以為是蛇的化石,故有「蛇石」之稱。中國大陸有豐富的中生代地層,故有豐富的菊石。

江西楓田二疊紀的原盤石Glyphioceras、稜角石Gastrioceras,西藏三疊紀的菊面石Ophiceras、Otoceras、Ptychites、Ceraties、Flemingites,侏儸紀的葉菊石Phylloceras,喜馬拉雅山白堊紀的菊石Himalayites。香港白堊紀的菊石Hoplites。

西藏白堊紀的錐菊石Turrilites等。台灣的沈積地層很新,很難發現菊石,但中油的鑽井隊曾鑽到一枚菊石標本。[2]

地層學的導引化石

菊石是地層學的極好導引化石,因為:

  • 迅速進化,因此每種亞mon族物種的壽命都相對較短
  • 存在於許多類型的海洋沉積岩中
  • 相對常見並且相當容易識別
  • 具有全球地理分佈

地層學關聯性的目的,菊石進化的迅速是其優於其他化石的唯一最重要的原因。這種關聯可以在全球範圍內。可用於區分持續時間少於20萬年的地質時間間隔。就地球歷史而言,這是非常精確的。[1]

菊石的進化

菊石亞綱的系統演化如下:

  • 1、無稜角石Agoniatites-古角石類,泥盆紀
  • 2、旋角石Clymenia-旋角石類,泥盆紀。
  • 3、菊面石Certites-菊面石類,三疊紀
  • 4、原盤石Prolecanites-原盤石類,石炭紀
  • 5、摺菊石Ptychites-菊面石類,三疊紀。
  • 6、葉菊石Phylloceras-葉菊石類,侏儸紀
  • 7、弛菊石Lytoceras-弛菊石類,白堊紀
  • 8、鉤菊石Hamites-弛菊石類,白堊紀。
  • 9、日本菊石Nipponites-弛菊石類,白堊紀。
  • 10、喜馬拉雅菊石Himalayites-菊石,白堊紀。
  • 11、錐菊石Turrilites-弛菊石類,白堊紀。[2]

參考資料

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Fossil Focus : Ammonites. British Geological Survey (英语). 
  2. 2.0 2.1 2.2 2.3 菊石的演化. 台灣貝類資料庫 (中文).