奇异的笔石

笔石是一类在距今约3.5亿年前就已灭绝了的海洋动物，距离我们生活的时代已经很久远了，所以大家对它们都很陌生。由于它们在距今4.2亿～4.8亿年前的奥陶纪和志留纪海洋中非常繁盛，受到各国古生物学家和地层学家重视，因此有必要把它们介绍给大家。

一提到“笔石”这两个字，大家一定会以为这类化石的形状像我们写字用的笔。其实，笔石的样子一点也不像我们现在所用的笔，倒有点像是雕刻在岩石层面上的象形文字。笔石这个名字的拉丁文原意就是雕刻的意思。

图1-22　单笔石类

图1-23　双笔石类

笔石动物的个体很小，每个个体都居住在一个被称作“胞管”的管子中，而各个胞管又很有秩序地、一个紧贴一个地排列在一根“笔石枝”上，就像一根小锯条上的一些锯齿。有的笔石枝上只有单列胞管，如单笔石类（图1-22）；有的具双列胞管，如双笔石类（图1-23）；而一个笔石体又是由一枝、二枝或若干枝笔石枝构成。如对笔石（图1-24）的笔石体有两个笔石枝，胞管呈直管状，紧密排列在枝的内侧。因此，我们说，笔石是由若干个体集合而成的群体动物。有时，多个笔石体聚生在一个浮泡上，形成一个笔石簇（图1-25）。

图1-24　对笔石的笔石体

图1-25　笔石簇示意图

笔石动物在3.5亿～5亿年前的古生代海洋中广泛分布，以奥陶纪和志留纪最繁盛。它们中的多数在海洋表层营漂浮生活；少数粘着在海底物体上，营附着生活。

关于笔石动物在动物系统分类中的地位，经过科学家们长期的研究，现在认为，这一类已灭绝的动物与现今生存的一类半索动物——杆壁虫有比较密切的亲缘关系，因此认为笔石动物应属于半索动物门中的一个类群。

看上去，笔石远不及三叶虫漂亮，为什么同样受到古生物学家和地层学家重视呢？前面介绍过的三叶虫，是寒武纪海洋里最繁盛的动物，因此，在研究寒武纪的海洋生物和寒武纪形成的地层时，就非常看重三叶虫化石。然而，从奥陶纪开始，由于角石类等新的动物类群逐渐繁盛，三叶虫在海洋动物中的地位就不如寒武纪时期了。笔石动物虽然在寒武纪中期就已出现，但在寒武纪时还未达到鼎盛阶段，可是，到了奥陶纪和志留纪，它们就非常繁盛了。在这个时期形成的沉积岩层，尤其在页片状泥质岩的层面上，笔石动物的化石非常丰富多样。由于笔石具有分布广、数量多、演化快的特点，因此，地层学家把笔石当做奥陶纪和志留纪地层划分和大区域对比的标准化石。

那么，什么是标准化石？哪些化石可以选作标准化石呢？标准化石是指生活在特定的地质历史时期，能用来确定其所在地层地质时代的化石。譬如，在对笔石属中，“双分对笔石”种仅限于奥陶纪早期形成的地层，而“良好对笔石”种则只发现于奥陶纪中期形成的地层。当在你所研究的地层中保存有“双分对笔石”时，那就可以确定该地层是距今约4.7亿年前的奥陶纪早期形成的。如果在你所研究的地层发现的是“良好对笔石”，那它所反映的地质时代就是奥陶纪中期了。因此，可以把“双分对笔石”当作划分奥陶纪早期地层的标准化石，而把“良好对笔石”作为确定奥陶纪中期地层的依据。

当然，不是保存在地层中的所有化石都能选作标准化石。作为标准化石，必须具备下列条件：①应当是演化速度快，在地球上生存时间短的生物种类的化石；②必须是在岩层里有足够数量，通过正常努力能被发现并容易采集和鉴定的化石；③必须是地理分布广，以便根据它建立的化石带能广泛应用的化石。由此看来，选用作标准化石的条件还是比较苛刻的。笔石、三叶虫、角石和菊石都有一部分可作为标准化石。在陆相地层研究中，如高等植物的孢子、花粉，因为可以随风远播各地，故它们的化石常常可以提供全球性的生物时间带，因而也被选作标准化石。