中华学生百科全书-第364章
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多姿，争芳斗艳。这些迷人的景色，多少年来赢得了人们的惊叹和赞美。人
们喜爱珊瑚，尤其是红珊瑚，将它列入珍宝之中。清朝官员官服上的朝珠和
官帽上的顶戴，就是用红珊瑚雕琢而成的。然而，珊瑚所蕴藏的科学启示，
一直到最近几十年才被人们所领会。
现代的珊瑚虫，生活在热带的海洋里，过独生或群体固着的生活。单体
的珊瑚（如常见的海葵），圆柱体状，一端固着于他物，另一端环绕中央的
口孔，长有很多触手。珊瑚体的外层细胞能分泌出石灰质（碳酸钙）骨骼，
分泌的快慢又与太阳光强弱有关，白天分泌得多，夜晚分泌得少，甚至不分
泌。季节的变化也影响着这种分泌的速度。这样，生活着的珊瑚虫，在那昼
夜交替、四季循环的漫长历史中，在自己的体壁上留下了一道道粗细不同的
生长环纹。有人研究过：从一个最粗的（或最细的）环纹到相邻的另一个最
粗的（或最细的）环纹之间，即相当于植物的一个年轮，有 365 条环纹，这
个数目正好和一年的天数相等。
地史上泥盆纪时期是珊瑚繁衍的旺盛时期，专家们发现，该地质年代中
的某些珊瑚化石表面上也满布环状细纹，粗细递增递减，交替出现，只是相
邻两个最粗（或最细）的环纹之间的环纹数，不是 365 条，而是 400 条左右。
珊瑚化石外表的这些特有环纹，就像是一种特殊的文字，告诉我们当时一年
有 400 来天。我们知道，如果地球绕太阳运动的轨道不变，它公转一周的时
间就不大可能有变化，利用数学公式求出了泥盆纪时一天不到 22 小时。更有
趣的是，在泥盆纪以后的石炭纪，也找到过类似的珊瑚化石，每一年轮上的
生长纹是 385～390 条。根据这样的一些事实，有人推测地球的自转速度越来
越慢，从最原始的状态时的每天 4 小时减慢到现代的 24 个小时。
所有的珊瑚都属于腔肠动物门珊瑚纲，它包括现代的海葵、石珊瑚、红
珊瑚和已绝灭的四射珊瑚、横板珊瑚等，全部是海生（即在海水中长大）。
在珊瑚化石中四射珊瑚是重要的化石，由于它在地球上存在的时间短，
内部结构变化很快并有阶段性，因此古生物学家利用它来作为古生代地层中
的标准化石。四射珊瑚从产生到灭绝，骨骼发育很有规律，专家们主要是从
它的内骨骼演化上划分时代。珊瑚虫分泌钙质除了形成外壁，还要形成内壁，
内壁自下而上，从边缘往中心生长，专家们称它为隔壁，意思是它把体腔隔
开了。早期的珊瑚壁单一仅一种，称为单带型，生活的时代为奥陶纪和志留
纪；以后在隔壁之间又长出骨钙叫鳞板，这时的珊瑚化石就称双带型，出现
在志留纪和泥盆纪；到了石炭纪和二迭纪时，内骨骼在体腔的中心部分彼此
连接、膨大形成了一根从下到上的柱子（学名叫中轴或中柱），这时它就变
成了三带型。四射珊瑚对于专家们来说，在确定古生代各个纪的时间上起着
重要的作用，研究它的专著也非常的多。
向前迈进一大步——三胚层动物
动物在外壁和内壁细胞层之间又分化出一层细胞——中胚层，这就是三
胚层动物。不要小看中胚层的产生，它在动物发展史上是一次巨大的飞跃。
中胚层为动物机体各组织器官的形成、分化和完备，提供了必要的物质基础。
来源于它的肌肉组织强化了运动的机能，使动物与环境的接触复杂化，由此
促进了感觉器官、神经系统发育，提高了动物对刺激的反应和寻食的效率；
高效率的觅食又使动物增加了营养，新陈代谢旺盛，排泄机能随之加强，这
样“牵一发而动全身”，使动物形态结构产生了强烈分化；同时，中胚层不
仅有再生的能力，而且能贮藏水分和营养物质，大大提高了动物对干旱和饥
饿的适应力，为动物摆脱水中生活，进入陆地环境提供了必要的物质条件。
中胚层产生以后，动物的进化分成了两支，一支是原口动物，一支是后
口动物。后口动物是进化的主线，从原始的后口动物中，发展出了神经系统
获得充分发展的脊椎动物，最后又在脊椎动物中发展出了我们人类。原口是
指细胞内陷形成体腔后留下的与外界相通的孔，这个孔以后就变成了动物的
口；后口是在体腔形成的后期在原口相反的一端，由内外胚层相互紧贴最后
穿成一孔，成为幼虫的口，原口则变成幼虫的肛门。
原口动物虽不是动物进化的主干，但它也分出了不少的门类，而且它们
的总数是最多的，以陆地动物为例，除脊椎动物以外，所有的动物都是原口
类的。如大家熟悉的蟋蟀、蚯蚓、蜻蜒、蝉、蜘蛛……所有这些都是原口动
物。
原口动物和后口动物尽管日后差别极大，但是直到现在仍然是有很多共
同特征的，同学们稍加以留心就能发现到，除了共同具有中胚层外，还有：
身体分节 仔细看看昆虫，它们的身体是由形状结构大体相同的体节组
成，称同律分节，蚯蚓和蚕就是典型的代表。动物身体分节增加了灵活性，
扩大了生活领域，加强了对环境的适应性，此外，同律分节又为后来进化的
异律分节打了基础（身体分成头、胸、腹三部分）。
雏形的附肢 在出现体节的同时，腹部皮肤突起形成疣足，其上有硬
毛，每节一对，是运动器官，是附肢出现的最初形式。它是动物强化运动的
产物，而产生后又加强了爬行和游泳功能，为扩大动物的生活领域提供了条
件。
具有体腔 体腔是指消化道与体壁之间的腔，体腔中充满体腔液。体腔
的出现使内脏器官处于一种相对稳定的环境中，并使它们具有运动的可能性
（如肠子的蠕动、心脏的跳动等），因而大大加强了新陈代谢作用，是运动
进化过程中的一大进步。体腔有原生体腔（段体腔）和真体腔（次生体腔）
之分，中胚层与内胚层（消化道）外壁之间没有膜的称原生体腔，有膜的为
次生体腔。低等的原口动物具有原生体腔或根本没有体腔，高等的动物具有
次生体腔。
在原口动物和后口动物分化过程中，还出现一类中间动物，它们某些特
征像原口动物，如具有次生体腔，生殖细胞是从体腔膜上产生的，但它们的
体腔形成方式却与后口动物相同。这说明在动物分化初期，还没有显示出优
劣势的情况下，万物竞争，走哪条进化道路任意选择。这类过渡动物是苔藓
动物和腕足动物。同学们对苔藓动物（形状似苔藓植物而得名）比较陌生，
但对腕足动物就不该陌生了，我们吃的淡菜（一种贝类肉）、海豆牙都是腕
足动物。由于它们都生活在水里，避免了陆地上过渡动物和侧生动物遭受的
厄运，也使我们有机会品尝到了它们的美味。
节肢动物—一三叶虫
三叶虫是一种 2 亿多年前就已绝灭了的动物，生活在古生代的海洋中，
其外形颇似现代的虾和蝉，属节肢动物门，因种类繁多，特在门下单列成一
纲。这种动物从纵向看可分头、胸、尾三段，横向看又可分左、中、右三份
（中间是轴部，两边为侧叶），故名“三叶虫”。三叶虫背上有背甲，其成
份为磷酸钙和碳酸钙，质地坚硬，成为地史时期中最早大量形成化石的动物
门类。身长一般在 3～10 厘米，但小者不足 6 毫米，最大可长 75 厘米，我国
曾在湖南省永顺县发现了长 27 厘米、宽 18 厘米的三叶虫，学名叫“铲头虫”。
三叶虫为雄雌异体，卵生，个体发育中要经过周期性的多次蜕壳，不同
阶段脱落的壳体是研究个体发育的基本素材，它对了解三叶虫一些器官的发
育和成长，探索三叶虫的演化，解决分类问题都具有重要意义。三叶虫头部
及尾部变化较大，各种类型非常多。在我国品种繁多的砚台里，有一种叫“燕
子石”的砚台，该种砚的砚池旁或砚盖上常有石化的无头“小燕子”张开翅
膀、叉着尾巴，其实这就是一种三叶虫的尾部化石叫“蝙蝠虫”，因其形象
更像蝙蝠故起此名。因在中国古代蝙蝠是不祥之物，而这种砚台又是呈送皇
帝的贡品，所以采用“燕子”这个吉祥的名字。
三叶虫纲，下分 7 个目，绝大部分的种属在世界的海相沉积岩（石灰岩）
中都有发现，各国的专家对它进行研究，得出了几点共同的认识：它经常与
海百合、珊瑚、腕足动物、头足动物等一起生活（共生），在发现它化石的
同时同地，也发现了上述几种动物的化石；从它的体形上判断，它适于爬行，
是海底生活（底栖）的动物，它以原生动物、海绵、腔肠、腕足等动物的尸
体，或海藻及其他细小的植物为食；三叶虫在进化的后期，由于海中出现了
大量肉食动物（鹦鹉螺、原始鱼类等）直接威胁了它的生存，于是增大了尾
甲，提高了游泳速度，同时头尾能够嵌合使整个身体卷曲成球形，以保护柔
软的腹部，并可迅速跌落或潜伏海底逃避敌人的进攻。
在古生代的第一个纪——寒武纪早期，三叶虫的 7 个目就发现了 4 个，
种类数量也很丰富，因此古生物学家和生物学家都认为三叶虫的远祖早在寒
武纪前就已存在，并在前寒武纪后期分化出了许多支系，但它们都没有坚固
的硬壳故没有保存下化石。寒武纪是三叶虫发展的一个繁盛期，奥陶纪时，
古老的种类绝灭了，新的种类兴起成为第二个繁盛期，从志留纪到二迭纪，
由于肉食性动物大量繁盛，三叶虫急剧衰退最终绝灭。
三叶虫存在时间短，演化的种类多，分布海域广，个体数量大，各属、
目之间界线清楚并随年代依次出现，因此成为了寒武纪时期全球性可对比的
标准化石。我国是世界上产三叶虫最丰富的国家之一，研究时间早、程度深，
仅寒武纪就划分出 29 个三叶虫生长带，为亚洲提供了标准地层剖面，并为世
界性的生物地理区划分提供了重要的依据。
向脊索方向进化
脊索动物是动物界最高等的一类，也是种类相当丰富的一个门。它包括
低等的脊索动物如现代海洋中的文昌鱼、海鞘等，以及较高等的脊索动物如
鱼、蛙、龟、鸟、牛、猿猴、人类等。
本门动物最主要的共同特点是具有脊索。脊索是一条具弹性而不分节的
白色轴索，起源于内胚层，起支持身体的中轴作用。高等动物的脊索只在胚
胎期存在，胚胎期后由周围结缔组织硬化而成的脊椎所代替。
在脊索的背侧有中枢神经系统，是中空的神经管，起源于外胚层，大多
数脊索动物的神经管前部扩大成脑。在脊索的腹侧有消化道，它的前端两侧
有左右成排的小孔与外界沟通，这些小孔称为鳃裂。水中生活的脊索动物终
身保留鳃裂，陆地脊索动物仅在胚胎期具有鳃裂，后来发展成肺呼吸。
脊索动物门中的动物，根据其脊索、神经管鳃裂的特点以及形态特征，
可分为四个亚门：半索亚门、尾索亚门、头索亚门和脊椎亚门。这四个亚门
中仅有脊椎亚门是进化的主干，其余三个亚门是在向脊索进化途中生出的旁
支。
半索亚门 又称口索动物，身体分为吻、颈和躯干三个部分，在吻部有
一段类似脊索的构造。单凭着这一小段“类脊索”便能判断它是由无脊索向
有脊索转变的一种过渡型动物，这类动物全部是海生，现在还活着的动物代
表有柱头虫，化石代表有笔石。
笔石是已经绝灭了的群体海生动物，由于它的化石印迹像描绘在岩石层
面上的象形文字，故称此名。笔石化石全世界各洲均有发现，其地史分布自
中寒武世至早石炭世，其中的正笔石在奥陶纪、志留纪达到极盛，且演化迅
速，分布地广，绝灭也快，成为这种两个纪的标准化石之一，其种属可在世
界范围内作地层对比工作。笔石群体的外形粗看起来像松折枝的化石，即使
是专家，稍不留神也会认为是苔藓动物。确认笔石是半索动物，也还是近几
十年才明确的。
尾索亚门 幼体呈蝌蚪状，尾部有脊索，但成年后尾巴消失，钻进沙土
里底栖生活，属海生单体。这亚门的动物比半索动物在脊索的长度上进化了
一些，推测它是由半索动物的祖先分化出来的，可它的倒退比半索动物还大，
已不会游泳，不能主动地觅食，只有斜插在沙滩中，等食物自动送上门来，
海边渔民�
