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文檔簡介

《古生物學(xué)》講義

總論

【古生物學(xué)】paleontology見84頁“古生物學(xué)”。

【化石生物學(xué)】paleobiology又稱現(xiàn)代古生物學(xué)。是對化石進(jìn)行生物學(xué)研

究的科學(xué)。作為古生物學(xué)的一個新興分支學(xué)科,化石生物學(xué)強(qiáng)調(diào)化石的生物學(xué)意

義,從生物學(xué)角度,運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法來研究化石,涉及演化理論、分類

系統(tǒng)、功能形態(tài)、生態(tài)、遺跡、病理等諸多方面,研究方法和內(nèi)容遠(yuǎn)比主要為地

質(zhì)學(xué)服務(wù),著重于化石分類描述和生物地層研究的傳統(tǒng)古生物學(xué)廣泛而深刻,研

究途徑也大為增加。化石生物學(xué)近年來發(fā)展很快,取得許多重要進(jìn)展。

【古動物學(xué)】paleozoology古生物學(xué)的一個分支學(xué)科。根據(jù)保存在地層中

的動物化石,研究地史時期動物的形態(tài)、構(gòu)造、分類、生態(tài)、分布及進(jìn)化關(guān)系的

科學(xué)。又可分為以古無脊椎動物為研究對象的古無脊椎動物學(xué)和以古脊椎動物為

研究對象的古脊椎動物學(xué)。古動物學(xué)對闡明動物界的進(jìn)化歷史、確定地層年代、

分析古地理環(huán)境、普查勘探各種沉積礦床等都極為重要。

【古無脊椎動物學(xué)】invertebratepaleontology又稱無脊椎古生物學(xué)。古

生物學(xué)的一個分支學(xué)科。專門研究地史時期無脊椎動物的科學(xué)。無脊椎動物體內(nèi)

沒有由脊椎骨組成的脊柱,神經(jīng)系統(tǒng)在身體腹側(cè),心臟在背側(cè)。無脊椎動物并不

是一個正式的動物分類單元,是除脊椎動物亞門以外所有動物的通稱,內(nèi)容十分

龐雜,包括門類很多,其中原生動物門、海綿動物門、古杯動物門(現(xiàn)已絕滅)、

腔腸動物門、苔碎動物門、腕足動物門、軟體動物門、節(jié)肢動物門、棘皮動物門

等,常形成重要化石。已知最早的無脊椎動物為伊迪卡拉動物群,均為軟軀體動

物,寒武紀(jì)大量出現(xiàn)了具硬體的無脊椎動物,此后其豐度及分異度便一直占據(jù)化

石記錄的首位,具有極其重要的地質(zhì)意義,如地質(zhì)年代表的建立、海相地層地質(zhì)

時代的確定和對比、古環(huán)境分析等,均主要依據(jù)無脊椎動物化石。古無脊椎動物

研究為闡明生物發(fā)展規(guī)律、分類系統(tǒng)等提供重要資料。

【古脊椎動物學(xué)】vertebratepaleontology古生物學(xué)的一個分支學(xué)科。專

門研究地史時期脊椎動物的科學(xué)。脊椎動物是動物界中最高等的一類,組成脊索

動物門的脊椎動物亞門。體內(nèi)有由脊椎骨組成的脊柱,神經(jīng)系統(tǒng)在身體背側(cè),心

臟在腹側(cè),體形左右對稱,一般分為頭、頸、軀干和尾四部分,頸、尾可不發(fā)育,

軀干多具四肢。古脊椎動物分為無頜綱、盾皮魚綱、棘魚綱、軟骨魚綱、硬骨魚

綱、兩棲綱、爬行綱、鳥綱及哺乳綱?;家娪诤浼o(jì)晚期,之后自低等至高

等依次出現(xiàn),其系統(tǒng)發(fā)生十分清楚。泥盆紀(jì)起便一直占據(jù)陸生生物歷史的主導(dǎo)地

位。古脊椎動物研究對現(xiàn)代生物進(jìn)化理論、晚古生代以來陸相地層研究、古環(huán)境

分析、追溯大陸漂移歷史等均起著重要作用。

【古植物學(xué)】paleobotany古生物學(xué)的一個分支學(xué)科。研究地史時期植物的

形態(tài)、分類、生態(tài)、分布、起源、進(jìn)化及各地質(zhì)時代的植被及其演替的科學(xué)。古

植物學(xué)研究的對象是保存在地層中的植物化石,現(xiàn)代又另分出研究化石抱粉的古

抱粉學(xué)、研究藻類化石的古藻類學(xué)等。古植物是形成煤層的原料,植物化石是確

定陸相地層的地質(zhì)年代,推斷古氣候、古地理、古環(huán)境的極好標(biāo)志,古植物學(xué)的

研究對解決地層問題,尤其對研究晚古生代以來大量含煤、油地層非常重要。

【古藻類學(xué)】paleoalgology古植物學(xué)的一個分支學(xué)科。專門研究藻類化石

的科學(xué)。常見的重要藻化石有藍(lán)藻、紅藻、硅藻、輪藻、溝鞭藻等。藻化石的研

究方法比較特殊,也具有重要的地層意義,如藍(lán)藻、紅藻對于晚前寒武紀(jì)地層,

硅藻、輪藻、溝鞭藻等對于中、新生代陸相地層的劃分對比均甚重要。

【古抱粉學(xué)】paleopalynology狗粉學(xué)的一個分支學(xué)科。研究化石抱子花粉

的形態(tài)、分類、組合、分布及其進(jìn)化規(guī)律的科學(xué),是近兒十年發(fā)展起來的一門新

興學(xué)科。抱子花粉均為植物的繁殖細(xì)胞,體積微小,數(shù)量極多,隨風(fēng)飄揚(yáng),分布

廣泛,各種類型的沉積地層均有保存。通過對地層中化石施粉的離析、鑒定,并

統(tǒng)計(jì)所含類別的百分含量等方法來研究它們的組合特征、演變規(guī)律,有效地用于

地層的劃分與對比,尤其是在石油、煤田勘探工作及解決不含大化石的地層年代

問題和海陸相地層對比工作中作用更大。古抱粉學(xué)還廣泛用于古氣候?qū)W、古地理

學(xué)等許多研究領(lǐng)域。

【古果實(shí)學(xué)】paleocarpology古植物學(xué)分支學(xué)科。專門研究地層中被子植

物化石果實(shí)和種子的一門學(xué)科,距今已有100余年的歷史。果實(shí)和種子具有較易

保存為化石、埋藏地較接近原生長地研究新生代植物演化、植物多樣性發(fā)展以及

環(huán)境變遷的重要手段。20世紀(jì)70年代以后,掃描電子顯微鏡的廣泛應(yīng)用以及化

學(xué)處理方法“整體浸解篩選技術(shù)”的成功使用,極大地促進(jìn)了古果實(shí)學(xué)的發(fā)展,

成為國際古植物學(xué)最具成果的領(lǐng)域之一。在國際上,古果實(shí)學(xué)的研究主要集中在

兩個方面:①將化石與現(xiàn)代果實(shí)和種子進(jìn)行形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)等特征比較,深入研

究果實(shí)和種子的發(fā)生、演化與系統(tǒng)分類,進(jìn)而用于相關(guān)植物類群的系統(tǒng)學(xué)、生物

地理學(xué)、植物與動物協(xié)同進(jìn)化的研究;②依據(jù)果實(shí)和種子化石植物群及其埋藏學(xué)

特征,重建植物的個體及群體生態(tài),進(jìn)而推斷和復(fù)原古植被及古氣候。

【微體古生物學(xué)】micropaleontology古生物學(xué)中專門研究微體化石的一"

分支學(xué)科。微體化石是形體微小的古生物或大生物體的某些微小部分,包括門類

甚多,有古無脊椎動物(如有孔蟲、介形蟲)、古植物(如硅藻、輪藻)及分類位置

不明的幾丁蟲、牙形石等,少量古脊椎動物的牙齒也屬此范疇。所以微體古生物

學(xué)是以其研究對象微小而非按生物分類系統(tǒng)建立的學(xué)科,一般需要用各種處理方

法將微體化石從巖石中析出或切制薄片,在顯微鏡下觀察研究。由于其形體小、

數(shù)量多,廣泛應(yīng)用于鉆井勘探工作中的地層劃分和對比。

【超微古生物學(xué)】ultramicropaleontology專門研究超微化石的科學(xué),是

近年來隨著石油地質(zhì)和海洋地質(zhì)工作發(fā)展的需要,以及電子顯微鏡等新技術(shù)、新

方法的廣泛應(yīng)用而迅速發(fā)展起來的古生物學(xué)的一個分支學(xué)科。

【古生態(tài)學(xué)】paleoecology古生物學(xué)的一個分支學(xué)科研究地史時期的生

物與生物之間及生物與其生活環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。古生態(tài)學(xué)根據(jù)對化石群

和產(chǎn)出化石的沉積巖以及二者相互關(guān)系的研究,闡明當(dāng)時生物的生態(tài)環(huán)境。它與

古生物學(xué)、沉積巖石學(xué)、古地理學(xué)、古氣候?qū)W等都有密切聯(lián)系,對研究古生物分

類、地層劃分、古地理變遷以及沉積礦床的形成條件與分布規(guī)律等都具有重要意

義??稍俜譃閭€體古生態(tài)學(xué)及綜合古生態(tài)學(xué)。

【個體古生態(tài)學(xué)】paleoautecology古生態(tài)學(xué)的一個分支學(xué)科。研究地史時

期單個生物、居群或一個特定分類單元與環(huán)境之間關(guān)系的科學(xué)。個體古生態(tài)學(xué)一

名并不恰當(dāng),易于誤解,但習(xí)用已久,故仍沿用。個體古生態(tài)學(xué)是古生態(tài)學(xué)研究

的基礎(chǔ),它和綜合古生態(tài)學(xué)是古生態(tài)學(xué)研究的兩個方面,不能截然分開。

【綜合古生態(tài)學(xué)】paleosynecology古生態(tài)學(xué)的一個分支學(xué)科。研究化石群

落的生態(tài)學(xué)。綜合古生態(tài)學(xué)是在個體古生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成的,它著重研究

群落中各類生物之間的聯(lián)系(如捕食、寄生、競爭、共生等)及其與環(huán)境的關(guān)系,

與個體古生態(tài)學(xué)不能截然分開。綜合古生態(tài)學(xué)的研究對地層劃分對比、生物進(jìn)化、

古環(huán)境、古地理、成礦條件等都有重要意義。

【實(shí)證古生物學(xué)】actualisticpaleontology,actuopaleontology以地質(zhì)

學(xué)或古生物學(xué)觀點(diǎn)研究現(xiàn)代生物所獲得的資料來解決各類古生物學(xué)問題的科學(xué)。

德國古生物學(xué)家RRichter運(yùn)用他對現(xiàn)代北海生物的生態(tài)研究成果,解釋地質(zhì)

時期的古生態(tài)問題,于1928年創(chuàng)此學(xué)科,其定義是研究未來化石形成的由來和

目前形式的科學(xué)。實(shí)證古生物學(xué)是現(xiàn)實(shí)主義原則(將今論古)在古生物學(xué)研究中

的應(yīng)用,即用現(xiàn)代生物學(xué)資料,如現(xiàn)代環(huán)境中生物與環(huán)境的相互關(guān)系,與其他生

物的伴生關(guān)系、生活習(xí)性,特別是遺跡學(xué)研究等,來探討有關(guān)古生物學(xué)問題。

【埋藏學(xué)】taphonomy研究生物遺體埋藏規(guī)律的科學(xué),為

IAEfremov(1940)創(chuàng)立。其原始概念并不僅指生物遺體的單純埋藏,而是研

究生物死后的全部變化歷史。生物死亡后發(fā)生化學(xué)的、機(jī)械的及生物的作用而使

群落面貌發(fā)生變化。埋藏學(xué)研究對闡明化石組合與原來生物群落之間的關(guān)系是非

常重要的。埋藏學(xué)可進(jìn)一步分為研究生物死后至最終埋藏期間環(huán)境對生物遺體影

響的生物層積學(xué)及研究生物遺體最終埋藏后化石化作用的化石成巖學(xué)。

【生物層積學(xué)】biostratinomy,biostratonomy研究生物死后至最終埋藏

期間影響生物遺體的環(huán)境因素的科學(xué),為埋藏學(xué)的一個重要組成部分。生物尸體

堆積(尸積群)在未被最終埋葬以前受環(huán)境影響而產(chǎn)生一系列變化,如軟組織的

消失、搬運(yùn)、重新定向等等,既有原有成分的喪失,也可增加外來成分。因此,

埋藏群的組成與尸積群不同。生物層積學(xué)的研究對古生態(tài)學(xué)、古生物地理學(xué)等都

很重要。

【化石成巖學(xué)】diagenesisoffossils,fossildiagenese埋藏學(xué)的一個

重要組成部分。研究生物遺體成巖作用及其以后變化的科學(xué)。生物遺體成巖作用

一般發(fā)生在埋藏后,也可發(fā)生在埋藏期間或之前。最終埋葬后的生物遺體由于構(gòu)

造作用、變質(zhì)作用和沉積物的壓固作用等而壓縮、變形,或引起化學(xué)的、礦物的

或結(jié)構(gòu)上的改變。近來化石變形研究較多,對古生物的正確分類、巖石構(gòu)造型式

分析、估計(jì)沉積巖的壓固作用程度等都有重要意義。

【功能形態(tài)學(xué)】functionalmorphology研究古生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其與功能

關(guān)系的科學(xué)。生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)必須和其生活習(xí)性、功能要求及生活環(huán)境相適應(yīng)。

現(xiàn)代生物的形態(tài)分析是通過直接觀察現(xiàn)生生物進(jìn)行的,而對古生物,特別是已經(jīng)

絕滅門類則需運(yùn)用與現(xiàn)生生物同源比較、同功類比、范例法等方法進(jìn)行古生物形

態(tài)的功能分析?;涗浺话闶枪派锏墓趋啦糠郑虼?,古生物學(xué)中多是根據(jù)

骨骼的生物學(xué)功能和生物的生活方式進(jìn)行生態(tài)解釋。功能形態(tài)學(xué)目前已廣泛用于

研究各種古生物門類的生活方式,越來越受到古生物學(xué)家的重視。

【古病理學(xué)】paleopathology根據(jù)古生物遺體論證其病變的科學(xué)。如果動

物受傷后能繼續(xù)生存,則會存在病變現(xiàn)象,例如不適當(dāng)?shù)捏w積增大、骨瘤、骨疽、

骨痂、骨髓炎、寄生病、脊椎變形、再生等。古病理狀態(tài)主要見于恐龍、哺乳動

物化石,在植物化石、無脊椎動物化石中也有記載。

【古趨性學(xué)】paleotaxiology研究古代生物對外界環(huán)境因素反映的科學(xué)。

例如生物對光照的趨光性,對水流的趨流性,對溫度的趨溫性等。

【古遺跡學(xué)】palichnology,palaeoichnology研究地史時期生物生命活動

所形成的化石記錄的科學(xué)。其研究領(lǐng)域十分廣泛,最主要的是研究造成遺跡的生

物(即造跡生物)類型,解釋這些遺跡所代表的生物行為習(xí)性,研究遺跡的形成和

保存過程,恢復(fù)造跡生物的生活條件,從而解釋遺跡所代表的環(huán)境條件等。

【化石巖石學(xué)】petrologyoffossils又稱古生物巖石學(xué)

(paleobiopetrography)。古生物學(xué)與巖石學(xué)(主要是碳酸鹽巖石學(xué))之間的一門

新興的邊緣學(xué)科。應(yīng)用巖石學(xué)的原理、方法來研究化石的科學(xué)。碳酸鹽巖的生成

常與生物作用有關(guān),通過巖石學(xué)方法研究化石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及所屬類型,

并進(jìn)一步研究其結(jié)構(gòu)構(gòu)造的分類、演化和形成機(jī)理,探索古生物的造巖、成礦作

用?;瘞r石學(xué)對古生物的合理分類、正確鑒定及探索生物的生活環(huán)境和進(jìn)化等

具有一定作用,對研究生物成因的沉積巖石和礦床,勘探開發(fā)礁灰?guī)r相油氣田、

近海相煤田、磷酸巖和硅藻土等沉積礦床具有重要意義。

【生物礦物學(xué)】biomineralogy生物學(xué)和礦物學(xué)之間的一門新興的邊緣學(xué)

科。應(yīng)用礦物學(xué)、結(jié)晶學(xué)和生物化學(xué)等原理和方法來研究生物體內(nèi)或體表產(chǎn)生無

機(jī)晶體及非晶質(zhì)礦物和有機(jī)基質(zhì)組成硬體過程的科學(xué)。其研究內(nèi)容為生物硬體的

礦物組成、微細(xì)結(jié)構(gòu)、形成機(jī)理等,特別是分泌組織和有機(jī)基質(zhì)的控制作用。生

物礦物學(xué)用于研究生物及其硬體的分類演化、生活環(huán)境及硬體的研究利用(如珍

珠、結(jié)石)等。

【古生物化學(xué)】paleobiochemistry新興的一門介于古生物學(xué)與生物化學(xué)之

間的邊緣學(xué)科。應(yīng)用生物化學(xué)和地球化學(xué)的原理和方法研究古生物殘留的有機(jī)組

分及其演變規(guī)律的科學(xué)。其研究對象是保存于巖石及化石中的古生物殘留有機(jī)組

分,這些稱之為化學(xué)化石的有機(jī)化合物是古代生命的證據(jù),特別是對前寒武紀(jì)地

層中化學(xué)化石的研究,為探索生命起源問題提供了直接證據(jù)。古生物礦化產(chǎn)物的

化學(xué)性質(zhì)及其形成機(jī)理也是古生物化學(xué)的研究內(nèi)容。古生物化學(xué)為古生物學(xué)研究

開拓了一個新領(lǐng)域,對于從分子水平研究生物進(jìn)化、探索生命起源、研究化石物

質(zhì)成分、分析古環(huán)境等均具有重要意義。

【點(diǎn)斷平衡論】punctuatedequilibrium又稱間斷平衡論。說明地質(zhì)歷史

中生物進(jìn)化的速度和方式的理論,NEldredge和STGould于1972年創(chuàng)立。

點(diǎn)斷平衡論認(rèn)為絕大多數(shù)新種的形成是在極短的地質(zhì)時間內(nèi)由成種作用迅速完

成的,是地質(zhì)歷史中的瞬間事件(所謂“點(diǎn)斷”),新物種?旦形成之后,其形態(tài)

便往往處于一種無明顯變化、長期穩(wěn)定的“停滯”(stasis)狀態(tài)(所謂“平衡”)。

意即生物譜系進(jìn)化是一個不斷被形態(tài)速變的成種事件所“點(diǎn)斷”的物種形態(tài)長期

穩(wěn)定的“停滯”的歷史。也稱點(diǎn)斷模式(punctuatedmodel)。和種系漸變論的傳

統(tǒng)觀點(diǎn)不同,點(diǎn)斷平衡論強(qiáng)調(diào)進(jìn)化速度是不恒定、非勻速的,進(jìn)化量主要由迅變

成種作用組成,突變是生物進(jìn)化的主流。點(diǎn)斷平衡論提出以來,得到古生物學(xué)界

和生物學(xué)界的重視,并較合理地解釋了化石記錄,但也有許多學(xué)者提出了異議。

【分支系統(tǒng)學(xué)】cladisticsystematics即系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)學(xué)(phylogenetic

systematics)o以共祖近度為衡量物種或類群間親緣關(guān)系唯?標(biāo)準(zhǔn)的生物系統(tǒng)學(xué)

派。德國昆蟲學(xué)家WHennig于1950年創(chuàng)立,-一般稱為分支系統(tǒng)學(xué)。分支系統(tǒng)

學(xué)認(rèn)為物種分裂是進(jìn)化中最本質(zhì)的過程,一般總是一分為二,由一個祖種一分為

二形成二個分支(clade),稱為姐妹群,姐妹群是具有近裔共性的類群。一對姐

妹群共同組成一個單系類群,若這個單系類群(分類單元)與另一分類單元具有一

個不為其他分類單元所共有的祖先,便乂成為一對姐妹群,組成高一級的單系類

群,并可據(jù)以再組成更高一級的單系類群,從而建立系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)。分支系統(tǒng)學(xué)

問世以來,發(fā)展很快,得到日益廣泛的傳播和采用,已成為當(dāng)今系統(tǒng)學(xué)流行的三

大學(xué)派之一。由于其基本概念、原理、方法與綜合系統(tǒng)學(xué)、數(shù)值系統(tǒng)學(xué)不同,至

今仍有激烈爭論。

【姐妹群】sistergroup在分支分類學(xué)中具有一個不為其他分類單元所共

有的祖先的兩個分類單元稱為姐妹群。姐妹群是由一個祖種通過分裂產(chǎn)生的一對

分支,是建立系統(tǒng)發(fā)育系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),根據(jù)近裔共性加以識別。

【近裔性狀】apomorphy又稱衍征、裔征。在分支系統(tǒng)學(xué)中從祖先分裂成后

裔的過程中由祖先派生出來成為后裔所有的進(jìn)步性狀稱為近裔性狀。近裔性狀是

派生性狀(derivedcharacter),來源于祖先的相應(yīng)性狀而又與其不同。同樣的

性狀可以是近裔的,也可以是近祖的,取決于其使用的普遍性高低或范圍大小。

在某一特定的普遍程度或分類等級上的近裔性狀,到比之較低的范圍內(nèi)就可成為

近祖性狀。故近裔性狀和近祖性狀都是相對的概念。

【近祖性狀】plesiomorphy又稱祖征。在分支系統(tǒng)學(xué)中指在祖先分裂成后

裔的過程中由祖先遺留下來的性狀。近祖性狀是原始性狀(primitive

character),可在演化過程中保持不變,故不能據(jù)以劃分單源類群。同樣的性狀

可以是近祖的,也可以是近裔的,取決于其使用的普遍性高低或范圍大小。一個

近祖性狀只能適用于一個特定的普遍程度或分類等級,到比之更高的范圍內(nèi),近

祖性狀就可能成為近裔性狀。故近祖性狀和近裔性狀都是相對概念。

【近裔自性】autapomorphy又稱自體近裔性狀。在分支系統(tǒng)學(xué)中指只為一

個分類單元所有的性狀。近裔自性是一個類群的使其成為獨(dú)立單位的獨(dú)特性狀,

故無助于其歸類。

【近裔共性】synapomorphy又稱共近裔性狀、共同裔征。在分支分類學(xué)中

由一個最近祖先傳下來的為其所有后裔類群所共有的相同近裔性狀稱為近裔共

性。近裔共性是識別姊妹群的進(jìn)步性特征。

【近祖共性】symplesiomorphy又稱共近祖性狀、共同祖征。在分支分類學(xué)

中指來源于較遠(yuǎn)祖先并存在于不同后裔類群中的相同近祖性狀。

【單系類群】monophyleticgroup分支系統(tǒng)學(xué)中根據(jù)近裔共性歸類的類群

稱為單系類群,是包括最晚共同祖種及其全部后裔種在內(nèi)的一個類群,在這個類

群內(nèi)的物種相互之間比類群外的任何物種有更近的親緣關(guān)系。分支系統(tǒng)學(xué)只接受

單系類群,排除并系類群和復(fù)系類群。

【并系類群】paraphyleticgroup分支系統(tǒng)學(xué)中根據(jù)近祖共性歸類的類群

稱為并系類群,是一個沒有包括其最晚祖種全部后裔種的類群。分支系統(tǒng)學(xué)排除

并系類群,只接受單系類群。

【復(fù)系類群】polyphyleticgroup分支系統(tǒng)學(xué)中根據(jù)趨同性狀(convergence)

歸類的類群稱為復(fù)系類群,是包括不同最近祖種的后裔種的一個類群。分支系統(tǒng)

學(xué)排除復(fù)系類群,只接受單系類群。

【地球生命起源】originlifeoftheEarth最早有機(jī)細(xì)胞的形成。米勒

(Miller1953)最早模擬地球早期排氣大氣圈條件,以H2和CH4或H20、C02、

N2和CO的混合溶液,通過火花激發(fā)或紫外線輻射,形成氨基酸、HCN和甲醛。

然而它們?nèi)绾谓Y(jié)合成像核糖核酸分子一樣的復(fù)雜分子,進(jìn)而演化成活的細(xì)胞,卻

是尚未解決的問題。核糖核酸研究,對探索生命起源有重要意義。核糖核酸分子

具有分裂和產(chǎn)生酶的功能,酶可促進(jìn)繁衍。在溫度為40C左右、pH值為75~

9、有Mg2+的溶液的實(shí)驗(yàn)室條件下,可使核糖核酸發(fā)生分裂。太古宙海底熱水系

統(tǒng)的洋中脊排氣通道附近,可以提供這種條件。某些核糖核酸能繁殖其他種群,

并可形成包裹原始細(xì)胞的薄膜。熱水排氣通道中的CH4和NH3能合成氨基酸,進(jìn)

而形成脫氧核糖核酸。原細(xì)胞膜為能量的供應(yīng)和新陳代謝提供了條件,從而促成

活細(xì)胞的發(fā)育。第一世代的細(xì)胞是原始的,代謝系統(tǒng)發(fā)育不良,以吸收周圍的營

養(yǎng)素而生存,以發(fā)酵的方式從其他有機(jī)物質(zhì)獲得營養(yǎng)和能量,以資生長和繁衍。

這種細(xì)胞稱異養(yǎng)生物(heterotrophs);而能自造食物者,稱自養(yǎng)生物

(autotrophs)0兩類細(xì)胞都是厭氧的,大約在40億年前從脫氧核糖核酸的繁衍

中進(jìn)化而來。最原始的細(xì)胞稱原菌(archaebacteria);再進(jìn)化為真菌

(enbacteria)□異養(yǎng)生物快速增加,爭奪食物,迫使自制食物,導(dǎo)致自養(yǎng)生物的

形成。第一個自養(yǎng)生物,如藍(lán)藻細(xì)菌(cyanobacteria),大約出現(xiàn)在35億年以前,

以光合作用自制食物。從無機(jī)物到有機(jī)細(xì)胞的出現(xiàn),開辟了生命演化的進(jìn)程。

【全球最古老生命遺跡】theearliesttracesofterrestriallife至今

發(fā)現(xiàn)最古老的微體化石。保存在太古宙綠巖帶的沉積巖中的這些生命遺跡表明,

至少距今38億年之前生命即已存在。成為大陸地質(zhì)歷史的里程碑。在南非巴伯

頓綠巖帶斯威士蘭超群中發(fā)現(xiàn)了三個含微生物層位:①中部無花果樹群富含有機(jī)

質(zhì)的黑色燧石和頁巖;②下部上翁韋瓦克特群的燧石和泥質(zhì)巖;③下部下翁韋瓦

克特群底部燧石層。共有三種微生物構(gòu)造:球形單細(xì)胞狀構(gòu)造(直徑10毫米)、

棒形細(xì)菌狀構(gòu)造和絲線狀構(gòu)造(長7毫米),無花果樹群中的某些球體類似藻類和

其他具鞭毛的胞囊,絲線狀形體類似藍(lán)綠藻。澳大利亞皮爾巴拉地區(qū)35億年的

瓦拉烏納群中也有類似翁韋瓦克特群的炭質(zhì)球體。

【古生物】paleobionts,ancientorganisms生存于地史時期生物的泛稱,

多見于中文及日文文獻(xiàn)。-一般將更新世及其以前的生物稱為古生物,全新世開始

后的生物稱今生物,但也很難以某一時間界線將古生物與今生物截然分開。古生

物可分為古無脊椎動物、古脊椎動物、古植物、微體古生物等。保存于地層中的

古生物遺體、遺跡稱為化石。古生物中只有很少一部分能形成化石,而化石也并

非都是古生物遺體,兩者涵義不盡相同。

【化石】fossil由于自然作用保存在地層中的地史時期的生物遺體、遺跡,

統(tǒng)稱為化石。生物遺體多僅是生物的硬體部分,但在冷凍、密封等極稀少的特殊

條件下,也可保存完整的生物體。除生物體外,化石還包括生物生活時遺留的痕

跡,化石化過程中形成的模鑄、殘留有機(jī)組分等?;苤甘竟派锏拇嬖?,是

古生物學(xué)研究的對象?;雌浔4骖愋头譃閷?shí)體化石、遺跡化石、模鑄化石、

化學(xué)化石;或根據(jù)生物個體大小分為大化石、微體化石、超微化石;也可按生物

分類不同級別稱為動物化石、植物化石、脊椎動物化石、魚化石等?;茄芯?/p>

生物進(jìn)化、確定地層年代、推斷古地理環(huán)境和古氣候等的重要依據(jù)。

【化石記錄】fossilrecord地史時期全部生物中被保存下來和可以識別的

化石材料的統(tǒng)稱?;涗洶▽?shí)體化石、化學(xué)化石、遺跡化石等,十分豐富多

彩,但只代表地史時期生活于地球上全部生物的一小部分,因此是一個很不完全、

具有很多間斷和受到歪曲的記錄?;涗洖橹亟ǖ厥窌r期生物總貌及其系統(tǒng)發(fā)

育模式提供直接證據(jù),并用以劃分對比地層和研究其古生態(tài)學(xué)意義。

【古生物鐘】paleontologicalclocks保存有可用為計(jì)時標(biāo)志的各種生長

紋飾的化石稱為古生物鐘。生物的生長具有生長節(jié)律,其生理和形態(tài)受生活環(huán)境

的更迭影響而產(chǎn)生周期變化?;部杀4嫔锏纳L節(jié)律特征,例如有些表壁

保存完好的中泥盆世珊瑚具有日生長紋、月生長帶、年生長環(huán),據(jù)之不但可計(jì)算

生物本身的年齡,并可推算中泥盆世一年大致有399天,一年有1304個月,

平均每月為306天,其結(jié)果與用天文學(xué)方法求得的數(shù)據(jù)大體一致。又如地球公

轉(zhuǎn)的時間在整個地質(zhì)時期變化不大,故又可據(jù)以計(jì)算當(dāng)時一天的時數(shù)為216

小時。除珊瑚化石外,雙殼類、腹足類、疊層石等也可進(jìn)行類似的研究。古生物

鐘的研究,為古生物學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、古地球物理學(xué)、天文學(xué)等提供了重要的資

料。

【實(shí)體化石】bodyfossil由生物遺體本身保存而成的化石的泛稱。實(shí)體化

石一般多僅是生物的硬體部分,雖仍保存其原來的形態(tài)、構(gòu)皂特征,而物質(zhì)成分

多少已為其他物質(zhì)所交代或填充,如珊瑚的骨骼、軟體動物的殼、脊椎動物的骨

骼、牙齒等。但在密封、冷凍、干燥等特殊條件下,也可保存完整的生物體,如

西伯利亞凍土層中的猛雞象,其骨骼、皮毛及血肉等均保存完好;中國撫順煤田

主煤層內(nèi)琥珀中的昆蟲保存完美,栩栩如生。這些都是化石中極少見的保存類型。

【大化石】macrofossil個體較大一般不需要利用顯微鏡即能進(jìn)行研究的化

石的泛稱,如腕足類、頭足類、三葉蟲及植物的莖、葉等。但有些大化石的微細(xì)

構(gòu)造也要利用顯微鏡進(jìn)行觀察研究。

【微體化石】microfossil需要利用顯微鏡才能進(jìn)行研究的微小化石的泛

稱。微體化石包括微小生物的整個遺體,如有孔蟲、苔鮮蟲、介形蟲等,以及一

些大生物體的幼年類型或其某些微小部分,后者如牙形石、蟲顆、棘皮動物的骨

板、輪藻、抱子、花粉等。微體化石個體微小,數(shù)量眾多,鉆井巖心中易于發(fā)現(xiàn),

可大量采集,廣泛用于地層的劃分對比,尤以在石油勘探等工作中更為重要。以

微體化石為研究對象的學(xué)科稱微體古生物學(xué)。

【魚類微體化石】fishmicrofossilsmicrovertebrate保存在地層中的早

期脊椎動物(主要是無頜類與有頜的魚形動物)的鱗片及牙齒等微小部分的化石,

它們具有與魚類大化石完全不同的形態(tài)特征和研究手段與方法。魚類微體化石屬

種的建立主要是根據(jù)魚類動物微小器官形態(tài)特征的不同,因此該類群的化石屬種

全部屬于形態(tài)屬,它們往往在系統(tǒng)古生物學(xué)以及生物古地理學(xué)研究方面不具有重

要的意義,但是由于它們具有全球廣布性,因此在恢復(fù)古環(huán)境與地層的全球性劃

分與對比等方面卻起到了越來越重要的作用。中國學(xué)者1984年首次報(bào)道并記述

了中國早泥盆世的魚類微體化石以來,我國在這方面的研究工作日漸增多,至今

已建立了眾多的化石屬種,同時開展了其在地層劃分與對比方面的研究。到目前

為止,我國僅在古生代中期的地層中就已發(fā)現(xiàn)并建立了該類群大量的化石屬種,

并大體上歸入無頜類、盾皮魚類、棘魚類、軟骨魚類、硬骨魚類等幾個大類中,

其中棘魚類、軟骨魚類與無頜類三個大類的微體化石數(shù)量最多、意義最大。

【超微化石】nannofossil,ultramicrofossil需要在電子顯微鏡下才能進(jìn)

行研究的微小化石的總稱。包括的生物種類很多,主要是超微浮游生物,其中以

顆石為代表。超微化石大部分是鈣質(zhì)的,也有為硅質(zhì)或有機(jī)質(zhì)的。其大小范圍目

前意見尚不一致,一般認(rèn)為僅限于10微米以下,也有主張包括25微米或30微

米以下的微小化石。前寒武紀(jì)地層中即有發(fā)現(xiàn),如細(xì)菌和藍(lán)藻等。古生代及古生

代以后的地層中都有產(chǎn)出,灰?guī)r、燧石、泥巖、砂巖,甚至礫巖中均能保存,有

些巖石中的超微化石含量可多達(dá)60%o超微化石對研究前寒武紀(jì)地層及不含大化

石的地層很有價值,并可用于古環(huán)境的推斷。近年來隨著油氣地質(zhì)勘探和海洋地

質(zhì)調(diào)查發(fā)展的需要,以及電子顯微鏡等新技術(shù)、新方法在古生物學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,

已發(fā)展成以超微化石為研究對象的超微古生物學(xué)。

【小殼化石】smallshellyfossils寒武紀(jì)初大量繁盛,小型多門類的原

始帶殼動物化石。小殼動物是個體微小、具有外殼的動物總稱,不具嚴(yán)格的分類

學(xué)意義,包括眾多的無脊椎動物門類,主要有軟舌螺類、單板類、雙殼類、腹足

類,喙殼類、腕足類、多孔類、錐石類、節(jié)肢動物等,以及分類位置不明的管殼

類(tubelichitids)>齒形類(conodontomorphs)>球形類(globomorphs)>腔

骨類(coeloscleritophorans)>托莫特類(tommotiids)>開腔骨針類

(chancelIoriids)>織金殼類(zhijinitids)等。化石個體小,01?5毫米左

右,形態(tài)多樣,有錐形、帽形、針形、放射形、貝殼形等。小殼動物繁盛于軟軀

體動物群之后,三葉蟲動物群之前,寒武紀(jì)一開始便大量出現(xiàn),是最早出現(xiàn)的帶

殼動物群。其化石研究對確定前寒武系與寒武系界線,探索無脊椎動物起源及早

期帶殼動物骨骼化作用均有重要意義。小殼化石數(shù)量多,分布廣,世界各大洲都

有發(fā)現(xiàn),已成為寒武系底部分帶對比的標(biāo)準(zhǔn)化石,在中國許多地區(qū)均有發(fā)現(xiàn)。

【最早骨骼化石】earliestskeletalfossils即小殼化石。瑞典

SBengtson1985年首次使用最早骨骼化石以取代小殼化石一名。

【木化石】fossilwood又稱石化木(petrifiedwood)o已石化的植物次生

木質(zhì)部。其物質(zhì)成分多已變?yōu)檠趸琛⒎浇馐?、白云石、磷灰石、褐鐵礦或黃鐵

礦等,如主要是氧化硅者則稱為硅化木(silicifidwood)。木化石多保存原物的

微細(xì)構(gòu)造,須切制薄片在顯微鏡下研究。晚泥盆世以后地層中常有發(fā)現(xiàn)。中國中

生代陸相地層中木化石很多,主要是松柏類的硅化木,如矩木(Dadoxylon)、異

木(Xenoxylon)等。新生代的木化石則以被子植物為主。

【石果】carpolites,carpolithus,carpolithes又稱化石果、石籽。指

植物的果實(shí)或種子化石的泛稱。果實(shí)和種子形狀多樣,較易保存為化石且搬運(yùn)較

少,是研究新生代被子植物的對象。以化石果實(shí)和種子為研究對象的學(xué)科稱古果

實(shí)孕?;蛴脼榉N子化石的一形態(tài)屬名(carpolies),凡不具備一個獨(dú)立屬所應(yīng)有

的特征,分類位置不明又不能歸入其他屬的種子化石,均可歸入本屬。形狀有橢

球形、卵形、紡錘形等,大小不一,表面平滑或有瘤、脊、紋等飾紋。最早出現(xiàn)

于泥盆紀(jì),中國晚石炭世即有發(fā)現(xiàn),中、新生代地層中產(chǎn)出很多。

【龍骨】dragonbone?中國對脊椎動物的骨骼化石和牙齒化石的俗稱。一般

指新生代的哺乳動物,主要是晚中新世至更新世的象、馬、犀牛、鹿、駱駝等的

骨骼和牙齒。中醫(yī)用作鎮(zhèn)驚、固澀藥。中國對于龍骨知道很早,公元前5世紀(jì)的

《山海經(jīng)》第五《中山經(jīng)》就有龍骨的記載;《計(jì)然萬物錄》也有“龍骨出河?xùn)|”

的記載。到了漢末,已作藥用。?指鳥類胸骨腹側(cè)正中的縱隆突,又稱龍骨突起,

為動翼肌附著處,因似船底龍骨,故名。缺乏飛翔能力的鳥類,龍骨不發(fā)達(dá)或退

化。

【蟲管化石】fossiltube又稱棲管化石。某些環(huán)節(jié)動物棲居的蟲管保存而

成的化石。環(huán)節(jié)動物門、多毛綱中的有些類別動物分泌鈣質(zhì)蟲管或分泌黏液膠結(jié)

砂粒、巖屑等而成蟲管。蟲體多無硬體,很難保存,僅有蟲管常保存為化石。蟲

管為中空的管狀體,形態(tài)多樣,有直線形、U字形、旋卷或其他彎曲形狀,斷面

圓形、橢圓形、三角形或多邊形,表面可具有橫脊或縱脊等。通常以管的一部分

或全部附著于他物,分散保存或密集成堆,甚至可成礁狀。化石以鈣質(zhì)蟲管的龍

介科(Serpulidae)報(bào)道最多,常見屬有螺旋蟲(蟠龍介Spirorbis)、龍介蟲

(Serpula)等。多毛類環(huán)節(jié)動物主要生活于海洋,有些居于半咸水環(huán)境,少數(shù)

生活于淡水。絕大多數(shù)營底棲生活,在海底自由爬行或棲居管內(nèi),或穴居生活,

或附著他物之上。寒武紀(jì)至現(xiàn)代。中國古生代及中生代腕足類、雙殼類等化石上

常有發(fā)現(xiàn),新生代地層中也發(fā)現(xiàn)大量蟲管化石。

【遺跡化石】tracefossil,ichnofossil地史時期生物生活活動H寸產(chǎn)生在

底質(zhì)表面或其內(nèi)部的各種活動記錄所形成的化石,包括足跡、移跡、潛穴、鉆孔

和其他構(gòu)造(如根系內(nèi)模、蛋化石和糞化石等)。遺跡化石最常見的底質(zhì)是沉積物,

也有由巖石、骨骼組成的硬底,由纖維質(zhì)組成的木底等。大部分遺跡形成于沉積

作用之后,但也有一些遺跡是和沉積作用同時形成的(如逃逸構(gòu)造)。遺跡化石同

實(shí)體化石的區(qū)別在于它們并非生物的遺體而是代表生物為適應(yīng)某種底質(zhì)和其他

生態(tài)條件所采取的某種行為習(xí)性活動的跡。遺跡化石對于巖相分析和古生態(tài)研究

非常重要,有的還可用于確定沉積地層的年代及其頂、底面等。

【居住跡】domichnion(復(fù)數(shù)domichnia)又稱居住構(gòu)造(dwelling

struc~t~u~r~e)。為S~e~i~l~a~c~h~e~r(1953)提出的遺跡化石五大習(xí)性分類

之一。居住跡為潛穴或鉆孔,簡單直管狀或呈U形,潛穴壁上可有襯壁以加固。

主要為懸食生物多少帶有永久性的居住構(gòu)造,用于抗衡環(huán)境變化和保護(hù)自己。多

見于淺水環(huán)境,尤其是潮間帶。如石針跡(Skolithos)等。

【停歇跡】cubichnion(復(fù)數(shù)cubichnia)又稱休息痕跡(restingtrace)□

為Seilacher(1953)提出的遺跡化石五大習(xí)性分類之一。停歇跡為游移底棲動物

棲息、避敵、捕食而在底質(zhì)上暫時停留的痕跡。一般為孤立的低淺凹痕,輪廓大

致和造跡生物腹側(cè)形狀一致,多平行排列。僅見于透光帶。如海星停歇的似星跡

(Asteriacites)、三葉蟲停歇的皺飾跡(Rusophycus)等。

【爬行跡】repichnion(復(fù)數(shù)repichnia)又稱爬行痕跡(crawlingtrace)o

為Seilacher(1953)提出的遺跡化石五大習(xí)性分類之一。爬行跡為動物在底質(zhì)

上爬行所留下的足跡、移跡、行跡等,多具有方向性,直或彎曲,分叉或不分叉,

光滑或具有刻飾。如克魯茲跡(Cruziana)等。

【覓食跡】fodinichnion(復(fù)數(shù)fodinichnia)又稱進(jìn)食構(gòu)造(feeding

structure)>掘食跡。為Seilacher(1953)提出的遺跡化石五大習(xí)性分類之一。

覓食跡為各種形狀的潛穴或潛穴系統(tǒng),可與層面成任何角度,系泥食生物在沉積

物內(nèi)攝食富含有機(jī)質(zhì)沉積物而形成的管穴構(gòu)造,簡單或復(fù)雜,常見于較深靜水環(huán)

境的細(xì)粒沉積物中。如樹枝狀的叢藻跡(Chondrites),螺旋形的動藻跡

(Zoophycos)等。

【牧食跡】paschichnion(復(fù)數(shù)paschichnia)又稱牧食痕跡(grazing

trace)o為Seilacher(1953)提出的遺跡化石五大習(xí)性分類之一。牧食跡為層

面上的彎曲帶或溝,系游移泥食生物沿底質(zhì)表面一面爬行一面進(jìn)食表層有機(jī)質(zhì)時

所形成的痕跡,大多密集呈纏繞狀或腦紋狀,但互不相交,如蠕形跡

(Helminthoida)等。

【逃逸跡】gichnion(復(fù)數(shù)fugichnia)又稱逃逸構(gòu)造(escapestructure)0

為Simpson(1975)補(bǔ)充提出的遺跡化石的?種習(xí)性分類。逃逸跡是生物為了使

其居住潛穴與底質(zhì)面保持一定的距離,以防止被快速沉積掩埋而向上移動或沉積

物被沖刷而向下掘穴時所形成的潛穴。

【全浮痕】fullrelief又稱全浮雕。Seilacher(1964)提出的遺跡化石的

一種保存分類,指被保存在沉積物內(nèi)的整個遺跡構(gòu)造,是三維式保存的遺跡化石。

【半浮痕】semirelief又稱半浮雕。Seilacher(1964)提出的遺跡化石的

一種保存分類,指保存在兩種不同巖性巖層界面上的遺跡化石,如砂巖與頁巖界

面上的遺跡,可分為砂巖層頂面的表浮痕及砂巖層底面的底浮痕。

【表浮痕】epirelief又稱表浮雕。Seilacher(1964)提出的遺跡化石保存

分類的一種,指保存在巖層頂面的凸脊或凹槽狀的遺跡化石。

【底浮痕】hyporelief又稱底浮雕。Seilacher(1964)提出的遺跡化石保存

分類的一種,指保存在巖層底面的凸脊或凹槽狀的遺跡化石。

【內(nèi)跡】endichniaMartinsson(1970)提出的遺跡化石保存分類的一類,泛

指保存在巖層內(nèi)的遺跡化石。與全浮痕相當(dāng)。

【表跡】epichniaMartinsson(1970)提出的遺跡化石保存分類的一類,泛指

保存在巖層頂面的遺跡化石。與表浮痕相當(dāng)。

【底跡】hypichniaMartinsson(1970)提出的遺跡化石保存分類的一類,

泛指保存在巖層底面的遺跡化石。與底浮痕相當(dāng)。

【外跡】exichniaMartinsson(1970)提出的遺跡化石保存分類的一類,泛指

保存在原來巖層以外的遺跡化石,是后來被沖刷重新埋藏而成,如糞化石。

【足跡】track保留于沉積巖層面上的動物足印化石。一般多是爬行類、鳥

類、哺乳類等脊椎動物的足印,也有是由節(jié)肢動物以附肢爬行運(yùn)動時形成的。據(jù)

之可以判斷動物的個體大小、四肢類型、行動方式等,并可用以確定巖層的頂、

底面。足跡多用于指單獨(dú)的足印化石,而將連續(xù)的有方向性的足跡稱為行跡。中

國中生代陸相地層中這類化石很多,如陜西神木縣東山崖上侏羅統(tǒng)的爬行類禽龍

足跡,三趾形狀,長約30厘米,寬約33厘米,中趾長19厘米,保存很好。

【行跡】trackway由單個生物留下的連續(xù)的足跡。行跡不同部分的形態(tài)會

因生物移動時經(jīng)過不同的底質(zhì)而發(fā)生變異。

【移跡】trail又稱拖跡。動物爬行移動時,由于其身體與松軟底質(zhì)接觸而

形成多少是連續(xù)的溝槽印痕,可保存為化石。移跡?般近于連續(xù),多為軟體動物、

蠕蟲等移動時所造成。

【潛穴】burrow泥食或穴居的蠕蟲、軟體動物或其他無脊椎動物等留于沉

積物中的管狀洞穴,可保存為遺跡化石。潛穴直、彎曲、U形或不規(guī)則形,可沿

巖層層面分布或穿越巖層,垂直、水平或傾斜分布,其中常有泥沙充填物。

【潛穴系統(tǒng)】burrowsystem高度分枝和內(nèi)部聯(lián)結(jié)形成復(fù)雜系統(tǒng)的潛穴,如

泥食生物在沉積物內(nèi)掘食形成的潛穴系統(tǒng)。

【鉆孔】boring遺跡化石的一類。生物由于居住、寄生或覓食等原因在堅(jiān)

硬的巖石或其他動物硬體上鉆蝕而成的孔穴。鉆蝕生物有植物的菌、藻,動物的

海綿、蠕蟲等。它們的鉆孔活動可以是機(jī)械的,也可以是化學(xué)的方法。若生物鉆

孔活動十分強(qiáng)烈便造成生物侵蝕(bioerosion)和破壞作用。

【胃石】gastrolith;stomachstone某些脊椎動物生活時吞入胃中用于磨

研食物的石頭,日久被磨得光滑似卵石,謂之胃石。胃石常隨脊椎動物骨骼一起

被保存為化石,也是一類遺跡化石。

【糞化石】coprolite石化的脊椎動物的排泄物,常見的有魚、爬行動物及

哺乳動物糞便形成的化石。糞化石大于糞粒,多為卵圓形或長條形,棕或黑色,

大都由磷酸鈣組成。各類脊椎動物的食物及消化道等特點(diǎn)不同,故其排泄物也常

有一定的形態(tài)特征。有些魚糞化石為螺旋狀,哺乳動物糞化石一般呈橢圓形至長

條形,其中屬于食肉類的常含有骨骼碎渣,而食草類的則全由植物的纖維狀構(gòu)造

物質(zhì)組成。中國已知的糞化石產(chǎn)地很多,如陜西侏羅系、貴州白堊系的魚糞化石,

北京周口店中更新統(tǒng)的鬣狗糞化石,以及云南元謀下更新統(tǒng)的馬糞化石等。有時

也泛指動物的石化排泄物,包括糞粒等在內(nèi)。

【糞粒】fecalpellet無脊椎動物的排泄物。糞粒小于糞化石,多呈簡單

的橢圓形,長約1毫米或更小,也偶有成棒狀者。無內(nèi)部構(gòu)造,表面可具縱向或

橫向飾紋??赦}化、磷酸鹽化、海綠石化、黃鐵礦化或硅化等,而以磷酸鹽化最

普遍。廣泛見于現(xiàn)代海洋沉積物中,古生代至新生代沉積巖中也有產(chǎn)出。

【明星遺跡化石】elitetracefossil在成巖作用中受到特殊條件(如顏色

的加強(qiáng)、固結(jié)程度的變化)而形成具某些特殊特點(diǎn)的遺跡類群。這些遺跡的結(jié)構(gòu)

具有某些特點(diǎn),更利于遺跡的保存或顯得與眾不同,因而在特定的遺跡組合中比

其他類型更引人注目。

【造跡生物】tracemaker可以形成遺跡的生物,包括動物和植物。同一種

造跡生物由于行為習(xí)性不同可以形成不同的遺跡,而不同生物由于適應(yīng)相同的環(huán)

境可以形成相同的遺跡。在古遺跡學(xué)研究中,除極少數(shù)情況外,大多數(shù)造跡生物

不能與其形成的遺跡同時保存下來,從而造成了許多遺跡化石不能確定其確切的

造跡生物。主要原因有兩點(diǎn):①許多造跡生物本身僅由軟軀體構(gòu)成,沒有有利于

保存成實(shí)體化石的硬體部分;②造跡生物的死亡和埋葬環(huán)境與其生活環(huán)境不一

致。

【掘穴作用】excavation潛穴技巧的一種,包括將壓實(shí)的底質(zhì)弄松,并將

其搬走,可搬到海底面或潛穴的其他地方,以便產(chǎn)生一個通道。

【進(jìn)入】intrusion一種潛穴技巧,借助渦流擴(kuò)散法,把沉積顆粒暫時松動,

使動物穿越含水的底質(zhì),待動物穿過以后顆粒流重新回落,形成生物變形構(gòu)造,

不形成孔穴。

【園藝覓食】gardening某些生活在微氧或缺氧環(huán)境(半深海、深海盆地或

其他特殊環(huán)境)中的生物,可構(gòu)筑圖案非常復(fù)雜精美的遺跡,以培植微生物作為

食物。因此類環(huán)境中能量極低,又無其他生物活動的破壞,這些遺跡比較容易保

存成遺跡化石,是這類環(huán)境的可靠標(biāo)志。

【化學(xué)共棲關(guān)系】chemosynbiosis動物寄主與自養(yǎng)細(xì)菌的共棲關(guān)系。細(xì)菌

利用寄主提供的氧氣來氧化各種還原復(fù)合體,并使碳固定和碳水化合物和酶的產(chǎn)

生。

【潛穴暈】haloburrow由于化學(xué)成巖作用使與潛穴緊密相鄰的圍巖產(chǎn)生變

色的暈圈,Chamberlain(1975)提出。引起化學(xué)成巖作用的原因可能與特定的成

巖環(huán)境和生活在潛穴壁上的某些細(xì)菌分泌物質(zhì)有關(guān)。潛穴暈使?jié)撗ǜ宄?/p>

【梯序】tiering一個遺跡群落的垂直分層,Bottjer和Ausich(1982)提出。

在同等的沉積環(huán)境中,處于不同位置的生物遺跡保存成供我們研究的遺跡化石的

可能性是不同的。在浪基面之上的表生遺跡很容易被活躍的外動力作用或其他生

物作用所改造,甚至徹底抹去,從而在地質(zhì)記錄中“缺失”。相對而言,底內(nèi)生

物的遺跡比較容易被完整地保存成化石,而最深的潛穴構(gòu)造易被最完整地保存,

成為所謂“明星遺跡二海底面之下底內(nèi)生物的生活環(huán)境也具有垂向分帶性,不

同層次的遺跡化石和遺跡組構(gòu)的特征具有顯著的垂向差異,分析和研究遺跡化石

這些特征的變化,極大地有助于正確認(rèn)識和恢復(fù)沉積環(huán)境。

【生物擾動】bioturbation沉積物的原始膠結(jié)和構(gòu)造被生活在其中的生物

的活動所破壞的過程,即動物對其周圍沉積顆粒所進(jìn)行的攪動、混合和破壞,包

括可以鑒定和無法鑒定的各種潛穴、足跡和移跡。過去對生物擾動程度的描述」

直停留在定性階段。Droser和Bottjer(1986)首次正式提出了半定量劃分生物擾

動等級的方案,共分六級。第一級:無生物擾動,地層保持原始沉積層理;第二

級:遺跡化石清晰可辨,至多10強(qiáng)的原始沉積層理被擾動;第三級:遺跡化石基

本可辨,但潛穴局部相互疊覆,10%?4096的原始沉積層理被擾動;第四級:原始

沉積層已難以辨認(rèn),40%?60%的原始沉積層理被擾動;第五級:原始沉積層已完

全破壞,但潛穴依然可以觀察到;第六級:原始沉積層因擾動而徹底均一化。

【主要生物擾動者】keybioturbator對沉積物高頻率擾動和改造的動物,

其活動導(dǎo)致底質(zhì)主要組構(gòu)的形成。

【隱性生物擾動】cryptobioturbation由顆粒間的較小動物群(meiofauna)

和小型動物群產(chǎn)生的生物擾動,它們對沉積顆粒的搬運(yùn)距離很短。隱性生物擾動

可使沉積結(jié)構(gòu)變得松軟和分散,導(dǎo)致均一化。

【遺跡群落】ichnocoenosis遺跡純生態(tài)的組合,即由單?一的內(nèi)生動物群落

形成的遺跡。遺跡化石群落指遺跡化石的此類集合。

【缺失面遺跡組】omissionsuite缺失面之下的沉積物中保存的遺跡化石,

時代從無沉積時期算起。

【遺跡社群】ichnoguild具有相似的行為習(xí)性,屬于相同的營養(yǎng)群,在底

質(zhì)中占據(jù)相似的梯序或位置的一群遺跡種,它們在形成遺跡化石類型、底質(zhì)中的

活動水平和覓食方式等方面具有相當(dāng)?shù)囊恢滦?,以此種方式組合在一起遺跡化石

稱為遺跡社群。遺跡社群的形成包括三個因素:①身體結(jié)構(gòu):主要指固定潛穴,

半永久性,可能分支,如覓食跡、居住跡和耕作跡和由游移動物形成的過渡性潛

穴,如牧食跡、爬行跡和停息跡;②食物源:營養(yǎng)類型是遺跡化石分析的基礎(chǔ),

可分為食沉積物、懸浮覓食、園藝覓食和化學(xué)共棲覓食;③空間利用:與梯序?qū)?/p>

應(yīng)。遺跡社群的提出,不僅使得遺跡學(xué)研究從遺跡相進(jìn)入到遺跡社群層次(與古

生態(tài)學(xué)研究中的營養(yǎng)群分析相當(dāng)),提高了研究的深度和精度,而且將生物的行

為習(xí)性與生存環(huán)境更為緊密地聯(lián)系起來,從而可為古環(huán)境分析提供重要的信息。

【遺跡相】ichnofacies代表特定的沉積相或指示一定的古沉積條件(包括

水體深度、水動力條件、含氧量等)的特有的遺跡化石組合。

【斯柯茵跡遺跡相】scoyeniaichnofacies潮濕、柔韌、泥砂質(zhì)沉積,斯

柯茵跡遺跡相及其常見的遺跡化石

1.Scoyenia;2.Ancorichnus;3.Cruziena;

4.Skolithos低能環(huán)境或?yàn)闃O淺的河湖相或定期被水淹沒;或陸上常被水淹

部位,介于海相和陸相的非海相紅層之中。主要為細(xì)小、具回填構(gòu)造的覓食潛穴,

蛇曲形略彎或扭曲的無襯里潛穴、垂直潛穴、足跡及通道。無脊椎動物為食沉積

物或捕食動物;脊椎動物為食草、食肉動物,前者分異度低而個體數(shù)量多,后者

分異度高。

【石針跡遺跡相】skolithosichnofacies潮間帶下部或潮間帶,適應(yīng)石針

跡遺跡相及其常見遺跡化石

1Ophiomorpha;2.Diplocraterion;3.Skolithos;

4.Monocraterion強(qiáng)烈的水動力條件,分選好的砂及少量泥質(zhì)移動底層,經(jīng)

常受突然的侵蝕和沉積作用(高能增加生物成因構(gòu)造及物理分層性)oU形及垂直

潛穴,具有前進(jìn)、后退的蹊狀構(gòu)造,垂直分支的Ophiomorpha潛穴,主要為濾食

生物,分異度低,但個體數(shù)量多。

【舌菌跡遺跡相】glossifungitesichnofacies堅(jiān)實(shí)但未石化的海濱舌菌

跡遺跡相及其常見的遺跡化石

1Thalassinoides;2.雙殼類鉆孔;3多毛類

潛穴;4Rhizocorallium;5.Psilonichnus或亞濱帶缺失面,特別是半

固結(jié)的碳酸鹽堅(jiān)固底質(zhì)、或穩(wěn)定、固結(jié)、部分脫水的泥質(zhì)底質(zhì),位于有障壁、中

等能量的環(huán)境,或在能量相對較高的地方,半固結(jié)的微晶碳酸鹽或硅質(zhì)碎屑巖底

質(zhì)可起到抗侵蝕的作用。最終的沉積記錄為典型的殘跡特征,包括相互穿插的遺

跡群。垂直圓柱形、U形或淚滴狀假鉆孔,或零散到密集的分叉狀居住潛穴,還

有多種潛穴和假鉆孔的混合類型。在某些潛穴中具前進(jìn)式蹊狀構(gòu)造,多為動物生

長的結(jié)果(扇形的Rhizocorallium和(前舌菌跡)Diplocraterion);許多潮間帶

動物離開潛穴覓食(如螃蟹)。分異度較低,盡管某些構(gòu)造可很豐富。與鉆孔遺跡

相不同,舌菌跡挖穴時會避開底質(zhì)中的障礙物。

【鉆孔遺跡相】trypanitesichnofacies固結(jié)的海濱或亞濱帶缺失面(巖石

海岸、海濱巖石和硬底質(zhì))、珊瑚礁或特殊的生物層(骨骼層、介殼層、貝殼層,

但不鉆孔遺跡相及其主要遺跡化石是指單一的骨骼、貝殼和碎屑),生物侵蝕同

樣重要,也可加速底質(zhì)的物理侵蝕作用。與舌菌跡遺跡相呈過渡關(guān)系;在硬底發(fā)

育過程中,鉆孔遺跡相可切割早期的舌菌跡或更早期的克魯斯跡遺跡相的遺跡。

圓柱形到花瓶形、淚滴狀、U形底棲生物的居住地:常與層面垂直,或呈淺的蜂

窩系統(tǒng)鉆孔(海綿、苔薛;主要由懸食動物和被動食肉動物挖穴而成)。食藻生物

和類似生物的刻蝕和咬痕(兒丁蟲、帽貝和棘皮動物);分異度較低,盡管某些鉆

孔可很豐富;船蛆跡遺跡相在特定的巖石底質(zhì)中,鉆孔壁切割沉積顆?;蜇悮ぃ?/p>

而不是避開它們。

【船蛆跡遺跡相】teredolitesichnofacies由漂木、泥炭或其他纖維物質(zhì)

組成的固定底質(zhì),在巖石記錄中多為煤炭等,可代表發(fā)育于層狀樹木碎屑、圓木

或其他纖維物質(zhì)上的沉積缺失面(但不是指單一的木塊或樹干);或指在沼澤或泥

沼環(huán)境中的泥炭的緩慢沉積。零散到密集的船蛆鉆孔;密集的鉆孔可變形,但通

常不相互穿插。鉆孔壁常飾有基底的結(jié)構(gòu)(如:樹木的年輪)。粗短到縱長,亞圓

柱形、亞平行孔穴,主要分布在海相或邊緣海環(huán)境中,較淺、零散到密集的等稱

蟲鉆孔為典型的淡水遺跡群。

【克魯斯跡遺跡相】cruzianaichnofacies潮間到淺海環(huán)境,水體循環(huán)良

好,位于浪基面之下,但在風(fēng)暴浪基面之上。通常位于安靜的外海條件,水動力

條件適當(dāng),克魯斯跡遺跡相及其遺跡化石

1Asteriacites;2.Cruziana;3.RhizocoralHum;4.Aulichnites;

5.Thalassinoides;6.Chondrites;

7.Teichichnus;8.Arenicolites;9.Rosselia;

lO.Planolites分選好的粉砂及砂的互層,夾有泥灰?guī)r,中等到強(qiáng)烈的生物

擾動,包括港灣、海灣、湖、潮坪和陸棚環(huán)境等。遺跡化石包括大量的爬跡、

各種表層及內(nèi)部潛穴、U形潛穴及不規(guī)則斜交潛穴,如:Ophiomorpha和

Thalassinoideso包括活動捕食、濾食及食泥動物,分異度-一般很高,為所有遺

跡相中遺跡類別最豐富的遺跡相o

【動藻跡遺跡相】zoophycosichnofacies位于大陸邊緣到半深海區(qū),動藻

跡遺跡相

1.Phycosiphon;2.Zoophycos;3.Spirophyton靜水或有障壁泥灰、泥灰砂,

但缺氧,多為停滯水,或位于風(fēng)暴浪基面之下。以牧食跡為主,淺覓食跡簡單到

復(fù)雜,包括帶狀旋形:Phycosiphon或Zoophycos,分異度低,個體多,種類很

少。

【砂蠶跡遺跡相】nereitesichnofacies半深海到深海環(huán)境,靜水條件但

含氧,有水下峽谷流、濁流,沉積作用緩慢,濁流之后的遠(yuǎn)洋沉積中保存的遺跡,

分異度很高。以復(fù)雜的牧食跡覓食構(gòu)造,反映高度組織的有效行為,蹊狀構(gòu)造水

平,Zoophycos螺旋形,有些為爬行牧食跡,及其蛇曲形糞卷

(Neonereites,Helminthoida,Cosmorhaphe),多產(chǎn)于層間,造跡生物以捕獲微生

物為生。

【化學(xué)化石】chemicalfossil保存在地層及化石中的古生物的殘留有機(jī)組

分。砂蠶跡遺跡相

1.Spirorhaphe;2.Urohelminthoida;

.Lorenzinia;4.Megagrapton;

5.Paleodictyon;6.Nereites;

7.Cosmorhaphe這些殘留有機(jī)組分雖然不像實(shí)體化石、遺跡化石那樣具有一

定的形態(tài)特征,但也能證明古生物的存在,故也可稱為化石?,F(xiàn)已在化石及地層

中檢測出各種殘留有機(jī)物氨基酸、脂肪酸色素、口卜琳、酚、燒、多糖類等。在前

寒武紀(jì)地層中,生物遺體、遺跡極難保存,但卻能保存化學(xué)化石。在南非及北美

等地距今32億年的古老地層中分析出多種氨基酸?;瘜W(xué)化石的研究擴(kuò)大了古生

物學(xué)的研究領(lǐng)域,對從分子水平了解生物進(jìn)化過程及探索生命起源等都有重要意

義。化學(xué)化石中氨基酸外消旋特點(diǎn)可用以測定其地質(zhì)年齡、古環(huán)境等。

【活化石】livingfossil曾經(jīng)繁盛于某?地史時期,種類很多,分布甚廣,

形成重要化石的類別,經(jīng)過漫長地質(zhì)時期緩慢進(jìn)化,變化不大、至今殘存?zhèn)€別地

區(qū)的極少數(shù)物種。如銀杏綱在中生代特別繁盛,分布極廣,白堊紀(jì)末衰退,第四

紀(jì)冰期后僅銀杏一種殘遺于中國,達(dá)爾文據(jù)之提出活化石一詞。其他如舌形貝、

拉蒂邁魚、水杉等也都是著名的活化石。

【亞化石】subfossil又稱半化石。更新世以后,保存似化石的生物遺體。

也有認(rèn)為并不限于全新世,凡保存于較新地層中、石化程度較低的生物遺體均屬

亞化石,如中國新生代地層中的木化石大都未完全石化,而處于亞化石狀態(tài)。

【標(biāo)準(zhǔn)化石】indexfossil能據(jù)以確定地層地質(zhì)年代的化石。標(biāo)準(zhǔn)化石應(yīng)

具備時代分布短、特征顯著、數(shù)量眾多、地理分布廣泛等條件,以利于地層的劃

分對比。但標(biāo)準(zhǔn)化石的標(biāo)準(zhǔn)性是相對的、可變的,取決于對所定地層年代的范圍

要求和化石的研究程度。同時,這種標(biāo)準(zhǔn)隨著化石資料的不斷豐富和研究程度的

逐步深入而有所修改和補(bǔ)充。

【標(biāo)志化石】guidefossil能夠或可能用以確定其產(chǎn)出地層時代或闡明其

生活環(huán)境的化石,多用于區(qū)域地層對比的標(biāo)志。也用于指一個組合帶中最為特征

的化石,但其分布并不一定僅限于這個帶或延及其全部。

【帶化石】zonefossil用以劃分生物帶的重要標(biāo)準(zhǔn)化石。帶化石多為標(biāo)準(zhǔn)

種或?qū)?,可根?jù)其延伸范圍或其延伸范圍中的極盛階段等作為生物帶的劃分標(biāo)

志一般即以其種名或?qū)倜鳛閹У拿Q。如纖細(xì)絲筆石(Nemagraptusgracilis)

是纖細(xì)絲筆石帶的帶化石。也可根據(jù)若干具有一定特征的化石組合來劃分生物

帶,并以其中典型的種或?qū)倜?/p>

【持久化石】persistentfossil時代分布很長,延續(xù)一個代或長于一個代

的化石。如分布于寒武紀(jì)至現(xiàn)代的舌形貝。

【指相化石】faciesfossil能夠指示生物生活環(huán)境特征的化石稱為指相化

石。不同的自然地理環(huán)境,生活著不同的生物組合,也沉積著不同的沉積物,形

成不同的沉積相,其中所含的化石組合也不相同。而生物對其生活環(huán)境變化的反

映遠(yuǎn)較沉積物明顯,是自然地理環(huán)境最好的指示者。如珊瑚、腕足類、棘皮動物

等都是只生活在海洋中的生物,如果在地層中找到這類化石,也就可以推斷含有

這些化石的地層是在海洋中形成的海相地層。

【原生化石】primaryfossil古代生物死后,遺體即被沉積物掩埋而保存

的化石。原生化石可以是保存于生物的生活原地,也可經(jīng)過或長或短距離的搬運(yùn)

至異地保存,但從地質(zhì)時期衡量,從生物死亡到被掩埋保存的時間間距極為短促,

故化石與所在層位的地質(zhì)時代可以認(rèn)為是一致的。一般化石均系指原生化石。

【次生化石】secondaryfossil又稱移積化石(derivedfossil)>衍生化

石、再沉積化石(reworkedfossil)o含化石的地層遭受風(fēng)化剝蝕,其中所含化

石被沖刷出來,經(jīng)過搬運(yùn),再在較新的沉積物中重新掩埋保存,這種化石稱為次

生化石。次生化石多遭磨損,保存于遠(yuǎn)較此類生物生存時期為新的地層中,生物

相與沉積相常不一-致,故次生化石的時代不代表所在地層的地質(zhì)時代,也不能用

作指相化石。

【假化石】pseudofossil成因與生物無關(guān)而易被誤認(rèn)為化石的某些物體或

構(gòu)造,如龜甲石(septariannodule)、燧石結(jié)核(chertnodule)、疊錐(conein

cone)、僵結(jié)人(黃土結(jié)核loessdoll)、樹枝石(dendrite)、貝殼斷口

(conchoidalfracture)及石灰華(travertine)等。假化石是由與生物作用無關(guān)

的沉積作用、成巖作用、巖漿活動、構(gòu)造運(yùn)動或其他機(jī)械作用或化學(xué)作用所造成

的。

【樹枝石】dendrite假化石的一種。--種樹枝狀的薄膜,很像苔葬和藻類

的印痕,但并非植物的遺體或遺跡,而多為鎰的氧化物結(jié)晶,不是化石。樹枝石

常見于巖石層面或節(jié)理面上,且常沿節(jié)理面轉(zhuǎn)折,與化石的保存情況也不相同。

【可疑化石】dubiofossil,problematicfossi1巖石中很像化石,但成因

不明或尚不能確定為生物成因的物體或構(gòu)造。多見于前寒武系,在前寒武紀(jì)地層

中發(fā)現(xiàn)的曾被認(rèn)為是生物成因的各種“化石”中,除已證明確為生物成因的化石

及肯定為非生物成因的假化石外,尚有大量形似化石,而其成因不清或可能為生

物成因者,則暫歸為可疑化石。隨著資料的不斷累積和研究程度的逐步深入,可

疑化石的成因也將逐步得到澄清而分別歸入化石或假化石。

【化石化作用】fossilization將古代生物遺體、遺跡保存成化石的各種作

用,包括古代生物遺體、遺跡被沉積物掩埋、保存、石化以及模鑄形成等各種作

用。古代生物中絕大部分死后都腐爛毀壞,或?yàn)槠渌锼?,不易保存。一?/p>

只有具備硬體的生物,死后又很快地被沉積物所掩埋,再經(jīng)石化作用而保存為化

石,所以化石多是生物的硬體部分。水生生物保存化石的機(jī)會又遠(yuǎn)較陸生生物為

多。但在密封、冷凍等一些特殊條件下,也可將古代生物完整地保存下來,如凍

土層中的猛瑪象,煤層內(nèi)琥珀中的昆蟲等?;饔眠€包括形成模鑄化石的各

種作用等。

【石化作用】petrifaction,petrification簡稱石化,化石化作用的一部

分。埋藏于沉積物中的生物遺體被溶于地下水中的礦物質(zhì)所填充或交代變成石

質(zhì),而仍保存生物原有構(gòu)造的作用。石化作用有生物硬體內(nèi)的空隙為地下水中所

含礦物質(zhì)填充的過礦化作用;生物硬體的原來成分為地下水中所含礦物質(zhì)置換的

交代作用,交代物質(zhì)一般為氧化硅、碳酸鈣、黃鐵礦等,分別稱為硅化、鈣化、

黃鐵礦化等。

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