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中文名稱: 菊石亞綱
拉丁名稱:ammonoidea
分類位置:軟體動物門,頭足綱
菊石亞綱動物是已絶滅的海生無脊椎動物,生存於中奧陶世至晚白堊世,因它的表面通常具有類似菊花的綫紋而得名。有關菊石動物的知識主要來自保存為化石的菊石殼體和口蓋以及通過對菊石在地層中的分佈和保存狀態的觀察並基於與現代海洋中生活的鸚鵡蠃屬的對比而獲得。 |
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殼的形態:
菊石的殼體是一個以碳酸鈣為主要成分的錐形管。殼管的始端細小,通常呈球形或桶形,稱為胎殼。殼面光滑或飾有紋、肋、瘤、刺等。絶大多數菊石的殼體以胎殼為中心在一個平面內旋捲,少數殼體呈直殼、蠃捲或其他不規則形狀。平面旋捲的殼體的每一個殼圈稱為旋環,其外圍為腹部,包圍內部旋環的一面是背部,腹部和背部之間的殼面為側面。殼側面扁縮,呈盤形、凸鏡形,腹背扁縮呈球形、橢球形。殼圈斷面形態多樣。少數殼形不規則,殼壁較鸚鵡蠃類為薄,殼飾復雜。
菊石動物在生長過程中周期性地嚮前作升階式的移動,在其後方由外套膜分泌出隔壁,用以支持動物體,增加浮力和加強殼體。因此殼體可以分為兩部分:動物體棲居而沒有隔壁的部分,稱為住室,住室長短不一;具有一係列隔壁的部分是氣殼,被相鄰兩個隔壁所分隔的空間叫做氣室,隔壁是一個麯面,通常具有復雜的形狀,尤其是在近殼壁處褶皺十分強烈。隔壁與殼壁的接觸綫叫做縫合綫,是菊石分類中十分重要的標志。每一個隔壁有一個圓形隔壁孔,為體管所在位置。體管小,體管口多嚮前,位置多不近中央。隔壁頸嚮後方伸延者稱為後伸體管,反之稱為前伸體管。體管可能起聯繫軟體與殼體和調節浮力使殼體沉浮的作用。它通常位於腹部邊緣,但少數類別的體管在背部或近中心位置。
菊石殼體的旋捲程度很不相同,大致可以分為鬆捲、觸捲、外捲、半外捲、半內捲和內捲。殼體外形也多種多樣:由薄板狀至圓球形,有的呈三角形旋捲,有的呈直桿狀或呈環形,腹部尖形、平板狀或圓形等。
殼體表面有時平滑,有時有不同類型的裝飾,常見的裝飾有生長綫紋、縱旋綫紋、橫肋、瘤、刺、溝、脊等,這些裝飾又因粗細、強弱、密度、方向及相互組合而有許多變化。此外,殼體表面有不同類型的色帶,但絶大多數色帶都不能在化石上保存下來。
菊石的殼口覆以口蓋。口蓋有的單瓣(單口蓋),有的雙瓣(雙口蓋),也有的由雙瓣融合而成(合蓋)。通常口蓋與菊石殼體分離保存。帶有口蓋的菊石化石十分稀少。
縫合綫
菊石的係統分類標志有殼體形狀、旋捲程度、殼表裝飾、體管位置和縫合綫的特徵等。其中,縫合綫的特徵具有特別重要的意義。每條縫合綫可以分為外縫合綫和內縫合綫。外縫合綫是殼體外表面的一段縫合綫,內縫合綫是背部表面的一段縫合綫。縫合綫的基本要素是葉和鞍。葉是縫合綫嚮後彎麯的部分,鞍則是嚮前彎麯的部分。按照葉和鞍分佈的位置,分別稱為腹葉(或腹鞍)、背葉(或背鞍)、側葉(或側鞍)等。
縫合綫在側面未完全變成獨立的鞍和葉的一係列褶麯稱為肋綫係;位於腹葉和第一側葉之間的一係列次生鞍和葉稱為偶生鞍和葉。葉和鞍的增生有兩種方式:①鞍裂式,由鞍部分裂,形成獨立的葉和鞍;②葉裂式,由葉部分裂,産生新的葉和鞍。按照葉和鞍的形態,可以將菊石縫合綫歸納為4種基本類型:①無棱菊石式:葉和鞍完整,數量少,側面衹有1個寬圓形的葉,見於泥盆紀菊石;②棱菊石式:葉和鞍完整,數量較多,葉較尖,見於泥盆紀至三疊紀菊石;③齒菊石式:鞍完整,葉呈鋸齒狀,見於石炭紀至三疊紀菊石;④菊石式:葉和鞍強烈分叉或齒化,見於二疊紀至白堊紀菊石。
縫合綫的特徵是劃分目和亞目一級的主要標志,也是劃分超科、科、屬,以至種的重要標志。胎殼、體管的位置和方向(前嚮或後嚮)在劃分目和亞目一級上也有意義。殼表裝飾對於確定屬和種,以及某些科有重要作用。殼體形狀和旋捲程度是劃分屬和種的標志。 |
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菊石的係統分類有幾種不同的方案,通常采用的一種是將菊石亞綱劃分為九個目:
似古菊石目
腹方後頸式體管,具全側葉或側葉在個體發育過程中嚮側方移動而形成較多的臍葉,泥盆紀。下分四個亞目:
桿石亞目:殼體直或弓形,球形胎殼,有腹葉,有時尚有全側葉;
無棱菊石亞目:環形殼或旋捲殼,早期有臍孔,有全側葉,早—中泥盆世;
似古菊石亞目:臍葉在個體發育過程中留在臍綫處或嚮側方位移,早泥盆世晚期—晚泥盆世;
橋菊石亞目:在個體發育過程中,側葉和腹葉分裂而産生一係列的肋葉和偶生葉,晚泥盆世早期。
棱菊石目
腹方體管,卵形胎殼,在個體發育過程中,縫合綫中有1至數個側葉是由側鞍鞍裂而成,中泥盆世—二疊紀。下分兩個亞目:
圓葉菊石亞目:腹葉簡單不分叉,中泥盆世—二疊紀;
棱菊石亞目:基本縫合綫為8個葉:一個三分的腹葉,一對側鞍鞍裂而成的第一側葉,一對近臍的外側葉,一對內側葉和一個背葉。各個葉可以通過一次或多次葉裂二分或三分形成更多的葉,早石炭世—二疊紀。
海神石目
背方體管,卵形胎殼,晚泥盆世晚期。下分兩個亞目:
棱海神石亞目:原始類別中含一個腹葉,某些類別腹葉消失,葉和鞍較多,晚泥盆世晚期;
海神石亞目:沒有腹葉,縫合綫很簡單,晚泥盆世晚期。
前碟菊石目
腹方後嚮體管,腹葉窄而三分叉,背葉窄,簡單或二分叉,肋綫係發育,早石炭世—晚三疊世。
齒菊石目
體管在個體發育過程中由近中心位置移到腹方,縫合綫多數為齒菊石式,少數為棱菊石式或菊石式,二疊紀—三疊紀。
葉菊石目
菊石式縫合綫,鞍部分化為衆多小圓葉狀,三疊紀—白堊紀。
弛菊石目
殼體平捲,菊石式縫合綫,葉和鞍少,多次二分叉,無肋綫係,背葉尖,侏羅紀—白堊紀。
菊石目
菊石式縫合綫,簡單或復雜,鞍主要二分,有時三分,但不呈小葉狀,然後再次二分,侏羅紀—白堊紀。
麯菊石目
殼體平捲,或作不規則捲麯,乃至呈直桿狀,菊石式縫合綫,僅有一個背葉和腹葉,一對側葉和臍葉,腹葉二分叉,側葉二分叉或三分叉,侏羅紀—白堊紀。
在目和亞目以下,又進一步分為超科(約80個),科(約280個)和屬(約2000個),以及許多種和亞種等。 |
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長期以來,許多學者推測具有旋捲殼體的菊石是由直殼的桿石類,逐漸彎麯而演變為環形殼的無棱菊石類。但是,地層學的證據表明,最古老的具環形殼的無棱菊石類和弓形的桿石類幾乎是同時出現的。因此,也有人設想桿石類和無棱菊石類幾乎同時由具卵形胎殼和腹方體管的直角石類演化的。
菊石化石均産於淺海沉積的地層中,並與許多海生生物化石共生。通過對含菊石地層的古地磁、古溫度的測定、岩性和岩相分析和對菊石古生態的研究,推測菊石棲居在熱帶至溫帶的有一定深度的海域,內中又因殼壁厚薄、殼形和殼表裝飾的不同而有不同的生活習性,例如:殼壁較厚和具粗強殼飾的類型是較不活動的類型;殼壁較薄、表面平滑和具尖餅狀殼形者是較活動的棲居於較深水體的類型。
菊石演化迅速,分佈廣泛和易於辨認,是劃分和對比地層最有效的標準化石。依據菊石在地層中的垂嚮演變而劃分成頗為精細的菊石帶。例如在中生代的三疊紀、侏羅紀和白堊紀,每一個紀均可劃分出30個以上的菊石帶,平均每個菊石帶的延續時限在100~200萬年之間,在西歐古生代早石炭世晚期賽爾布霍夫期地層劃分出30個菊石帶,平均每個菊石帶延續時限不超過50萬年。應用同位素和其他方法測定地層的絶對年齡,還遠遠不能達到這個精度。 |
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在中國古生代和中生代地層中含有各種菊石,特別是廣西的早泥盆世菊石群,華南二疊紀菊石,廣西、青海和西藏三疊紀菊石和西藏侏羅紀及白堊紀菊石都具有重要的意義。 |
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- lat.: Ammonoidea
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