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人类之前5亿年_(英)托马斯·哈利迪著;孙博阳译(第8章 创建) 第(4/4)页

喧闹的海面之下不远处却是一派宁静的世界,一片类似晶体的结构在幽暗的海水深处闪着微弱的光泽。晶莹剔透如雪花般的小块高高地堆积起来,可达到数十米,从近处看,每一小块都好似玻璃细丝编织的华丽白网。这些小块一个摞着一个,一些瘤状的部分如同融化的蜡烛,堆叠得像是一座祭坛,在向各个方向飘动的蓝黑色烟雾中若隐若现。尽管堆叠成这样复杂的结构,这些小块却是一种在前代的骨骼上不断生长的动物。它们是侏罗纪时期的造礁动物玻璃海绵。至少从组织结构的层面上来说,海绵是动物中最简单的一个门类。海绵仅由两层组织构成,其中一层是带有毛发状结构的细胞,这种结构叫作“鞭毛”,通过大幅摆动将水吸入海绵的中央,从这些水中过滤出残渣作为食物。海绵顶部有一个有排放作用的小洞,称为“出水孔”,水会从这里排出体外,整套系统运作起来就像一台喷气式发动机,并且能侦测到孔道中的阻塞物。组成这一套管状系统的是骨针,通常是一种微小的结构,由钙质、硅质或一种特殊的蛋白海绵质组成。骨针形状各异,有的外形非常普通,并不出众,有的则呈飞镖、长矛、爪钩或铁蒺藜等奇特形状。每一个细胞都是半独立的,海绵单体使个体和群体的界限变得模糊。如果将一个海绵单体放入搅拌机里搅拌,它将会重组为一个不同的形状,但仍是具有功能的海绵,一个具有活性的生物。

玻璃海绵则更进了一步。构成其支撑性组织的细胞融合在一起,彼此之间形成一条开放通道,可以使细胞内部的**(即细胞质)在单个细胞之间流动。事实上,玻璃海绵已经非常接近一种单细胞生物,玻璃海绵所形成的“合胞体”已经使其生理功能无法与一个高度复杂的单个细胞相区分。这种连通意味着玻璃海绵可以很容易地在整个躯体中发送电信号,使其可以对刺激以及躯体中过滤水的速率产生快速高效的反应——这对一种缺少神经系统的生物来说是非凡的创举。玻璃海绵的奇特之处还不止于此。它们的骨骼由硅质构成,但四射和六射的骨针[23]构成的庞大的支撑网络将动物体固定在海底。有些种类具有星形的放射状硅酸盐晶体,单个晶体便可长达3米。一些造礁种类可以将骨针组成坚固的脚手架一般的结构,其强度足以支撑数十年不倒。事实上,这些融合的骨骼正是玻璃海绵死后的遗骸,聚集在一起的遗骸为它们的后代提供了绝佳的立足扎根的平台。它们是一群杰出的建筑师。由于海绵依靠简单的滤水系统清理海中其他生物的遗骸残渣为食,它们不需要离海面太近,和饥肠辘辘的藻类构成共生关系的珊瑚也是如此。

晚侏罗世地球的气温与气候学家关于21世纪末气温的乐观推测值相近,比前工业时期的气温水平高大约2摄氏度。当时林地很常见,两极没有冰,赤道附近也有大片的沙漠,但最高的山地地区可以见到冰川。珊瑚礁在整个欧洲群岛海域零星分布,而在世界上其他陡峭的陆架地区更加常见。牡蛎造礁更加罕见,它们潜藏在欧洲的一隅,新的壳体附着在先代留下的壳体之上,代代堆叠形成生物礁。然而在这个时代,海绵造礁占据着优势,它们拿骨针构成的骨骼对高温和酸性海水有更强的抵抗力。

玻璃海绵又称“六射海绵”,它需要洁净的水。海绵以在海水中滤食为生,全身遍布微小的“孔”。重1公斤的海绵在一天之内可以抽取2400升水——比常用的电动淋浴器在相同时间内抽的水还多——并滤取水中大部分的微生物作为食物。含有泥沙的水也会从这些孔中流入,因此大部分的海绵可以关闭这些孔来避免水管被堵塞。然而玻璃海绵却不能。

由于玻璃海绵对水中的颗粒十分敏感,它们需要生活在净水中,远离河流入海口附近浑浊的水。珊瑚生长在风暴天气笼罩下的浅海中,这里的海水比较凉,海绵在幽暗的深海中茁壮生长,可以高达数十米,同时向四面八方绵延数千米。每一座盘曲虬结、雄伟如山的海绵礁,都是由最初那一团呈对称环形的微小海绵群体经过数千年的生长而形成的。最初的这一团群体是海绵礁的奠基者,它们的骨针遗留下来,深陷入松软的海底,被沉积物掩埋,再也看不到了。但这些骨针保持着硬度,成为比海底更为坚实的基础,供新的海绵群体生长。有时候海绵礁笔直生长,形成城堡状;在偶然情况下,海绵会斜向生长20米以上,形成一座悬崖绝壁。随着每一处群体的生长,它们彼此连接在一起,形成一座海绵礁的城市。这些高耸的“生物礁”中生活着非常丰富的物种,大约40种海绵在这里共生,这一地区的海底将抬升形成瑞士和德国的边界。

生物礁的生长速度很快。一处生物礁在100年的时间里向上生长的高度可达7米,并以其既有的外形和内部构造在海底扩张。特提斯洋中欧洲群岛周边的海水跟随盛行洋流由东向西流经大西洋海峡。每一道生物礁背向洋流的一面都是澄清的静水,如同它们投下的一道影子。生物礁在这片海域更容易定居、生长并发展壮大,因此它们排成了很长的一列,每一片耸立的生物礁都如同防风林一般,对海底洋流起到阻挡作用。生物礁在生长的过程中形成了裂缝和洞穴,为其他生物提供了繁盛发展的空间,不断地有一群群的生物在这里定居,这个过程就像一座城市的发展。海绵搜集营养物质的效率极高,这些养分最终用来供养其他生物,这一切造就了特提斯洋北缘庞大而繁盛的生态系统。海绵礁东至现今的波兰,西至现今的美国俄克拉荷马州,在当时的海底绵延长达7000千米。这些硅质结构是世界上曾经出现过的最庞大的生物结构,长度是大堡礁的3倍。

在形如祭坛的海绵礁的上方,曲线凹凸、表面闪着油漆光泽的盘曲壳体上下漂动,或以一定的速度游动着。触手从每一个螺旋状的壳体中羞涩地伸出。菊石可能是最著名的无脊椎动物化石,是中生代海洋的标志性生物。菊石的大部分早期类型都很小,直径仅有数毫米至数厘米,但确实也有一些可以长到很大。到了晚白垩世,塞彭拉德副轴菊石中的一些个体是已知最大的菊石,壳的直径可达3.5米左右,它们在随后的希克苏鲁伯陨石撞击中灭亡。然而在大部分的演化历程中,菊石并不是身披甲胄的海妖,而是一群分布广泛、种类繁多的带壳头足类动物(头足类是软体动物的一个门类,包括章鱼、乌贼和鹦鹉螺)。

菊石的壳是奇妙的艺术品。随着动物体的生长,壳口处不断有新的住室形成,最终形成一具坚固的、具有凹凸曲线的堡垒般的碳酸钙壳体,是动物体直接从海水中获取钙离子和碳酸根离子并分泌出来而形成的。[24]这具庇护所一般的壳体的内壁很光滑。各个房室之间呈一定角度相接合,不同种之间房室大小及生长中的尺寸变化也各不相同,但这些有着千奇百怪外壳的种类都遵循着同一种简单的生长规律。在一个平面上紧密盘曲的壳体,即经典的“蛇纹石”形壳体是最常见的,但也有一些像蜗牛壳一样的螺旋状壳体。在白垩纪还有一些门类具有伸直的独特壳体,它们是从早期祖先类型中分离出的一支。最为奇特的是一种2米长的回形针状的壳体,令人不可思议,从壳口缓缓伸出的触须摆动着,像是在抗议外界对其特立独行的相貌的批判。菊石内部精美的细节形态也可以观察到。软体分泌的物质形成房室,在不断生长的房室中,壳体的细微结构展现无遗。新长出的房室通过一种弯曲的缝合线与之前的房室相连接,这种具有分隔和接合作用的复杂结构,在珍珠般光彩照人的壳体上赫然排布着。


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