三叶虫

书籍:现代科技综述大辞典上 更新时间:2018-09-11 02:40:49

出处:按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第932页(4478字)

三叶虫类是已经完全绝灭了的海生无脊椎动物化石,属节肢动物门三叶虫纲。

生存于距今6亿多年至2亿多年的古生代地质时期。三叶虫形体各异,一般呈近椭园形,腹背扁平,大小悬殊,由于背壳横向可分为头、胸、尾三部,纵向又明显地分为一个轴叶和两个肋叶,因而得名。三叶虫种类繁多,演化迅速,适应各种不同的海洋环境。

因而对于研究古代沉积环境、古地理和鉴定地层年代、划分对比地层都具有重要的地质学意义。三叶虫出现于早古生代寒武纪初期,是地球上最早大量成为化石的动物,它特征明显,保存完好,对于研究动物的分类和系统演化亦具有极为密切的古生物学意义。

对三叶虫的认识,首推中国明崇祯年间张华东在山东泰安大汶口发现的蝙蝠石(Drepanura premesnili)化石。

继17世纪以来,三叶虫仅为化石收集家所珍藏。正式描述和以插图记载的,始于鲁德(Lhwyd,1698),称为三瘤虫。

1745年林奈(Linne)曾叙述过几种三叶虫,并认为是昆虫类的一部分(即今之节肢动物),统称为奇异昆虫介(Entomolithus paradoxus)。虽然瓦伦堡(Wahlenberg,1821)仍趋向于采用昆虫介(Entomostracites)一名,而且达尔曼(Dalman,1826)又创用了古虫类(Palaeades)一词意欲代替,但由于这类动物背壳的三分性极端明显,所以瓦尔其walch,1771的“三叶虫”就普遍地被承认和应用了。

三叶虫的科学研究开始于19世纪早期,偏重于一些描述性专着,多为属种描述,个别学者进行了初步分类。如布朗尼亚(Bronghiart,1822)、达尔曼(Dalman,1827)和昆史台德(Quenstedt,1837)等。

大量的研究工作是在近100多年内进行的,19世纪中叶以来,不仅出版了很多区域性专着,对三叶虫进行了描述,积累了很多资料,如Joachim Barrande(1852,1872)出版了他的两部巨着和60个4开的图版,描述了捷克斯洛伐克布拉克周围古生代地层中的三叶虫,内容详尽精确,具有开创价值。随后欧洲其它地区和各大陆的三叶虫动物群专着逐渐增多,而且对三叶虫的个体发育、系统演化、分类、分布及解剖特征等都展开了研究,发表了很多专题论文。

着名的例如Stubblefield(1926)对舒德虫(Shumardia pusilla)和卢衍豪(1939)对四川遇仙寺虫(Yuehsienszeella szechuanensis)等个体发育的研究;Beecher(1894,1895)和Walcott(1918)对附肢的研究等都极为重要。此一阶段各地区的主要研究学者及其重要着作发表时间略如下列:

研究捷克和斯洛伐克的有Barrande(1852,1872),Novák(1883),Prantl(1947~1954)等;波兰有Kozlowski(1923),Kielan(1957)等;前苏联有Eichwald(1825),Schmidt(1881~1904),Opik(1937),Lermontova(1940~1955)等;斯堪得纳维亚有Angelin(1851~1878),Brφgger(1878~1886),Warburg(1925~1939),Stφrmer(1939~1951),Troedsson(1937),Henningsmoen(1957)等;德国有Gürich(1901),R.Richter,E.Richter(1921~1956)等;英国有Salter(1853~1883),Woodward(1883~1902),Reed(1896~1934),Lake(1906~1946)等;法国有Rouauh(1846),Thoral(1935~1948)等;北美有Hall(1862~1888),Ford(1872),Clarke(1890~1913),Billings(1859~1865),Matthew(1882~1897),Walcott(1886~1924),Rasetti(1943~1955),Raymond(1913~1937),Beecher(1897),Resser(1928~1942),Lochman(1936~1944),Whittington(1940~1953)等;南美有Kobayashi(1934~1951),Kayser(1882~1889),Ulich(1930),Harrington&Leanza(1938~1957)等;北非有Salter(1864),Hupé(1953~1955)等;奥洲有Whitehouse(1936,1939),shergold(1975)等;亚洲有Lorenz(1906),Mansuy(1916),Walcott(1886~1924),Resser(1928~1942),Endo(1937),Reed(1896~1934),Kobayashi(1935),孙云铸(1923~1939),盛莘夫(1934,1958),卢衍豪(1939~1980)和张文堂(1949~1980)等。

中国是产生三叶虫最多的国家之一,从浙江到新疆,从东北到西南的古生代地层中都有三叶虫发现。建国前,除上述外籍作者外,孙云铸于1924年发表《中国北部寒武纪动物化石》,记载了三叶虫约40种;1935年又完成了《中国北部上寒武纪三叶虫化石》专着,记述约56种三叶虫,奠定了华北晚寒武世地层分层和化石分带的基础。

1931年孙云铸和1934年盛莘夫分别研究中国中部及南部奥陶纪和浙江早奥陶世三叶虫,共收集描述了约40种,为研究中国南方奥陶纪三叶虫提供了重要的材料。抗日战争时期,研究集中于西南诸省,对寒武纪和奥陶纪三叶虫做了不少工作,其中如孙云铸的滇西晚寒武世,盛莘夫的川黔边境奥陶纪,许杰的鄂西早奥陶世和卢衍豪的云南昆明早寒武世三叶虫的研究等。

后来三叶虫的研究有了很大发展,研究范围更为广泛,除修正和补充一些区域性专着外,并着重一些综合性总结研究和拓展了一些新的研究领域,在课题和研究技术方面都有所突破。

区域性专着如卢衍豪等(1965)《中国的三叶虫》,张文堂、卢衍豪等(1980)《西南地区寒武纪三叶虫动物群》,Tjernvik(1956)的《瑞典早奥陶世地层及动物群》,G.Hahn,和R.Hahn,(1975)的《晚泥盆世石炭纪和二叠纪的三叶虫》,Shergold(1975)的《澳大利亚西部昆士兰布克河构造带晚寒武世早奥陶世的三叶虫》等。

权威的总结性专着为R.C.Moore,等(1959)的《无脊椎古生物学导论O部》,对三叶虫的形态特征、个体发育、分类、分布和系统描述等都进行了精辟的综述。由于研究技术不断改进更新,标本加工精致,研究领域得以广泛深入,如用酸溶液浸泡硅质标本,可详细揭露内、外完整的外骨骼,可提供大小序列标本新而小的生长期,以便研究其蜕壳龄虫及种发生的大小变化(Sheldon,1988)。

光学和电子显微镜已被用于研究眼(Clarkson,1966;Ahlberg,1988)和表皮厚度(Fortey & Wilmot,1991)及新的超微结构(Dalingwater等,1991)。结合地层层序仔细收集化石,可揭示一系列种的演化方向和种的群落与环境的关系(Courtessole等,1991;Morzadec,1992)。此外,对三叶虫的古生态学、古地理学(Henry &.Destombes,1991)、生物埋藏学、功能形态学(Speyer,1988)、病理研究(Rudkin,1984;Owen,1985;韩乃仁等,1991)以及动物群时空分布的新资料等,都是今后需要深入研究的三叶虫古动物学。

【参考文献】:

1 Moore R C,et.,Treatise on Invertebrate Paleontology,Pt.0,Arthropoda 1,1959.560

2 卢衍豪,等.三叶虫.北京:科学出版社,1963.1~3

3 Tairbridge R W,Jablonski I. The Encyclopedia of paleontology,1979,828

4 Peter R S. Trilobite size -frequency distribution,recognition of instars,and Phyltic size changes, Lethaia, 1988,21 (4):293~306

5 Stephen E S. Biostratinomy and Functional Mophology of enrollment in two Middle Devonian trilobite,Lethaia, 1988, 21(2):121~138

6 韩乃仁,等.湖北莱氏虫的胸肋畸形.古生物学报,1991,30(1)∶126~128

7 Fortey R A, Wilmot N V. Trilobite culicle thickness in relation to Palaeoenvironment * Pal - aeontologische Zeitschrift,1991,Bd. 65,Heft 1. 2.141 -151. Z

8 Dalingwater J E, et al. Cutieular Ultrastructure of the trilobite Ellipsocephalus polytomus from the Middle Cambrian of Oland, Sweden,Palaeontology, 1991,34(1): 205-217

9 Morzadec P. Evolution des Asteropyginae (Trilobita.) et Variations eustaliques au D ievonien,Lethaia, 1992,25(1): 85

(成都理工学院谭光弼教授撰)

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