古生物知識

菊石

菊石是軟體動物門頭足綱的一個亞綱，是已絕滅的海生無脊椎動物，生存於中奧陶世至晚白堊世。它最早出現在古生代泥盆紀初期（距今約4億年），繁盛於中生代（距今約2.25億年），廣泛分佈於世界各地的三疊紀海洋中，白堊紀末期（距今約6500萬年）絕跡。因為表面通常具有類似菊花的線紋而得名。

菊石是由鸚鵡螺進化而來，屬於頭足類動物，即運動器官在頭部的動物。説到鸚鵡螺與菊石的關係，我們就不得不感概大自然的神奇：菊石雖然早已滅亡，但是鸚鵡螺作為它的祖先至今仍然生存於深海之中。菊石的結構也與鸚鵡螺相似，體外有一個硬殼，它內部分為隔壁和氣室兩部分，通過氣室排水或吸水作用來控制自身升降。菊石殼體的大小差別很大，一般的殼的直徑只有幾釐米或者幾十釐米，最小的僅有一釐米；最大的比農村的大磨盤還要大，可達到2米。我們館中出口處也展示了一塊直徑在1米左右的非洲菊石。菊石同樣也是一種遊速不快、運動連貫性很差的動物。閩、台一代民間認為菊石可以轉運、行氣，給人帶來好運氣、好風水，多喜收藏，室內成對擺放。不過菊石總體產量還是很大的，它的科研價值勝過收藏價值。

菊石是推算巖石年代最有用的化石。利用菊石，專家可以將地質年代劃分精確到50萬年。如果你認為地球的年齡為46億年，那麼50萬年就是非常短的時間段。侏羅紀和白堊紀的大部分時期，就是利用菊石以此種方法劃分的。菊石化石分佈地很廣——發現相同種類化石的地點可能相隔數千英里。這是因為在侏羅紀，泛大陸開始分裂，給菊石散佈到全世界提供了航道。

尾羽龍

尾羽龍生存在早白堊世，身長約1米，如火雞般大小，它的前肢短且呈翼狀，上面長滿大片華麗的羽毛，尾巴上也長有羽扇。另外，全身則遍佈絨毛狀的短毛。羽毛並不是用來飛行，而是用來保持體温和吸引異性的。尾羽龍屬於竊蛋龍類。竊蛋龍類是外形奇特、身披羽毛的一類恐龍。雖然它們是從肉食性的獸腳類演化而來，但這類恐龍卻是雜食性或植食性的。關於尾羽龍還有一個故事：美國的前總統克林頓先生曾經想要來我們中國，他在會議上手中拿了一本雜誌，雜誌封面的圖片就是尾羽龍，他想用這個説明我們中國不僅有歷史，還有文化。

尾羽龍的發現在世界上首次為長期以來懸而未決的鳥類羽毛起源問題的研究提供了重要信息，使我們對羽毛的起源和早期演化的研究第一次建立在化石證據的基礎上。這些發現表明羽毛的最初功能並非飛行，而是保暖或者吸引配偶等，羽毛不能再作為鑑定鳥類的特徵，羽毛髮生在鳥類出現之前。以後如果我們發現長羽毛的動物化石，必須仔細觀察它的骨骼形態，才能確定它屬於鳥類還是肉食類恐龍。因為，長羽毛的動物未必是鳥類，它有可能是一個長着羽毛，棲息於地面上的肉食類恐龍。

顧氏小盜龍

顧氏小盜龍由於四肢都長有鳥類飛行所需的飛羽，所以也被稱作“四翼恐龍”。小盜龍生存於早白堊世，是已知最小的恐龍之一，和鴿子差不多大小。這種恐龍全身覆蓋着羽毛，靠把四肢張開像兩對翅膀一樣在樹林之間滑翔。小盜龍是馳龍類的一種，同屬肉食性恐龍，它不是鳥類。和鳥類不一樣之處就是，它有牙齒和尾椎，前肢上還長有大爪子。但化石上也清晰地顯示有飛羽的印痕，這説明羽毛並非鳥類所特有，在恐龍身上也會發現。小盜龍的尾巴末端是菱形的尾扇，上面長有羽毛。有可能是在飛行過程中保持平衡的。由於它的後肢上長長的羽毛在奔跑行走時會很礙事，因此小盜龍一般只呆在樹上。

顧氏小盜龍是目前發現的第一批會飛的恐龍。對於鳥類飛行起源這個謎，一百多年來學術界一直存在着兩大推斷：“樹棲起源説”和“地棲起源説”。這個問題至今仍然存在着爭議。“樹棲假説”，即鳥類的祖先棲息在樹上，藉助於羽毛，它們能從樹“滑翔”下來，逐漸進化出了主動飛行的能力。另外一種“地棲假説”，這一理論認為鳥類的祖先生活在地上，它們肢體上的羽毛有助於行動，幫助捕食或者逃避捕食者。經歷了一個高速奔跑的階段之後，最終演化出飛行的本領。通過仔細研究“顧氏小盜龍”等帶羽毛恐龍的化石標本。徐星博士認為，“顧氏小盜龍”的發現為“樹棲起源滑翔説”提供了最直接的化石證據。

三葉蟲

三葉蟲是最有代表性的遠古動物，距今5.6億年前的寒武紀就出現，5億～4.3億年前發展到高峯，至2.4億年前的二迭紀完全滅絕，前後在地球上生存了3.2億多年，可見這是一類生命力極強的生物。在漫長的時間長河中，它們演化出繁多的種類，有的長達70釐米，有的只有2毫米。三葉蟲橫向分為頭、胸、尾三部分，縱向分為中間的中軸和兩邊的肋葉，由於橫向和縱向都分為三部分，因此取名為三葉蟲。

三葉蟲為雌雄異體，卵生，個體發育過程中經過多次週期性蜕殼，形態變化很大。一般劃分為3個階段：幼蟲期、分節期、成蟲期。三葉蟲與珊瑚、海百合、腕足動物、頭足動物等動物共生。大多適應於淺海底棲爬行或以半游泳生活，還有一些在遠洋中游泳或遠洋中漂浮生活。生活習性的不同決定着其身體構造各異。三葉蟲的生活習性是多種多樣的.，化石中最多的一類是保存在石灰巖或頁巖中，可見當時它們大多生活在淺海底或遊移於淤泥之上。它們有的稍能游泳，有的隨水漂流。

三葉蟲滅絕的具體原因不明，但是志留紀和泥盆紀時期兩齶強大，互相之間由關節連接的鯊魚和其它早期魚類的出現與同時出現的三葉蟲數量的減少似乎有關。三葉蟲為這些新動物可能提供了豐富的食物。

此外到二疊紀後期時三葉蟲的數量和種類已經相當少了，這無疑為它們在二疊紀——三疊紀滅絕事件中滅絕提供了條件。此前的奧陶紀——志留紀滅絕事件雖然沒有後來的二疊紀——三疊紀滅絕事件那麼嚴重，但是也已經大大地減少了三葉蟲的多樣性。

海百合

海百合是一種始見於石炭紀的棘皮動物，生活於海里，具多條腕足，身體呈花狀，表面有石灰質的殼，由於長得像百合花，人們就給它們起了海百合這麼個植物的名字。海百合的身體有一個像植物莖一樣的柄，柄上端羽狀的東西是它們的觸手，也叫腕。這些觸手就象蕨類植物的葉子一樣迷惑着人們認為它們是植物。事實上，它並不是植物，而是一種古老的無脊椎動物，在幾億年前，海洋裏到處是它們的身影。

這些珍貴的海百合化石在地下沉睡了兩、三億年，如今依然栩栩如生，恰似國畫大師筆下綻放的百合花。在幾億年前，海洋裏到處是它們的身影。完整的海百合由冠、莖、根三部分組成。構成冠部的萼和腕，如同美麗花朵的花萼和花瓣一樣，是海百合的主體部分，它主要生活在海底和海木樁上。它吃食的方法很特別，是依靠類似花一樣的觸手在搖曳的過程中過濾水中的微生物和浮游生物來吸收營養維持生命的。

古生代和中生代的海百合，大多在淺海底棲。海百合類最早出現於距今約4.8億年前的奧陶紀早朝，在漫長的地質歷史時期中，曾經幾度（石炭紀和二疊紀）繁榮。其屬種數佔各類棘皮動物總數的三分之一，在現代海洋中生存的尚有700餘種。

孔子鳥

孔子鳥（Confuciusornis，或根據拉丁文音譯作孔夫子鳥）是一種古鳥屬，化石遺蹟在中國遼寧省北票市的熱河（即四合屯和李八郎溝等白堊紀時期的沉積巖）中發現。在已公開的化石標本中，孔子鳥的骨骼結構十分完整，並有着清晰的羽毛印跡。這一切使得孔子鳥成為最出名的中生代鳥。根據出土地點的地質形成史推斷，這種鳥生活在距今約1.25億年到

1.1億年，即西方學者所稱的白堊紀早期或中國學者所稱的晚侏羅紀。孔子鳥是目前已知的最早擁有無齒角質喙部的鳥類。

孔子鳥的形態與德國的始祖鳥有許多相近的特徵，例如，頭骨沒有完全癒合，肱骨比橈骨長，手上長有3個帶爪的指，等等。孔子鳥的個體與雞的大小相近，上下頜沒有牙齒，有一個發育的角質喙嘴；它的脊椎骨退化，胸骨發育，尾巴很短。從進化角度來看，孔子鳥的形態特徵比始祖鳥顯得進步，生活時代也應該比始祖鳥晚。

孔子鳥的化石樣品在羽毛上顯示了樣品差異：大概5到10%的樣品顯示有一對長的尾羽。很多研究人員相信這是性別特徵。如果這一觀點成立，孔子鳥就是最早的兩性異形鳥類。這種兩性異性在行為學上有着很多可能性：首先存在擇偶，來自其中一別性的個體會觀察異性的羽毛。如果有長尾羽的是雄性的話，根據上面提到的性別比例失調，可能出現一夫多妻制現象。但是，若雄性參與護幼活動，例如保護雛鳥等，這種制度有其經濟性的一面。這種羽毛上的差別提示，早在下白堊紀的鳥類，就可能有複雜的社會行為。

中華龍鳥

中華龍鳥生存於距今1.4億年的早白堊世。1996年在中國遼西熱河生物羣中發現它的化石。開始以為是一種原始鳥類，定名為“中華龍鳥”，後經科學家證實為一種小型食肉恐龍。中華龍鳥生存在早白堊世，是一種行動敏捷的小型掠食者一獵食小動物為生。它的最初骨架大小有1米左右，前肢粗短，爪鈎鋭利，利於捕食，後腿較長，適宜奔跑，全身還披覆着一至原始絨毛，起到了保温的作用。其牙齒內側有明顯的鋸齒狀構造，頭部方骨還未癒合，有四個頸椎和13個脊椎，尾巴幾乎是軀幹長度的兩倍半，相對身體的比例來説，中華龍鳥的尾巴是所有肉食性恐龍中最長的。屬於獸足類科。

中華龍鳥化石發現於中國遼西北票上園鄉。中華龍鳥的脊柱和體表有着流蘇一樣的纖維狀結構，這種結構有可能是羽毛的前身，它沒有飛翔功能，主要是保護皮膚和體温。中華鳥龍化石的發現是近100多年來恐龍化石研究史上最重要的發現之一，不僅對研究鳥類起源，而且對研究恐龍的生理、生態和演化都有不可估量的重要意義。當大批恐龍在中生代晚期相繼退出歷史舞台時，人們相信，這種稱霸一時的爬行動物已經徹底完結了。其實，恐龍並沒有絕滅，它們中的一支或幾支，正試圖離開陸地向空中發展。