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有孔虫:古生物学家眼中的环境变迁记录者

创作时间:
作者:
@小白创作中心

有孔虫:古生物学家眼中的环境变迁记录者

引用
中国科学院
5
来源
1.
http://itpcas.cas.cn/new_tpxw/202408/t20240827_7318121.html
2.
http://www.ygscrc.cgs.gov.cn/dwjs/zxyw/202407/t20240722_767547.html
3.
http://www.plantprotection.ac.cn/
4.
https://archaeology.pku.edu.cn/info/1031/4969.htm
5.
https://www.gsc.org.cn/gsc/zhiKuDetail.html?id=15&contentId=1895

在浩瀚的海洋中,有一种神奇的生物,它们体积微小,却记录着地球数亿年的变迁。这种生物就是有孔虫,一种单细胞原生生物,它们的化石成为了古生物学家解读环境变迁的“密码”。

01

有孔虫:海洋中的“小巨人”

有孔虫最早出现在5亿多年前的地球上,历经多次生物大灭绝事件,至今仍在海洋中繁衍生息。它们的体型非常小,大多数直径不足1毫米,但外壳坚硬,形态多样。有孔虫的壳由矿物质构成,上面布满孔洞,可以从孔中伸出伪足,进行运动和捕食。这些壳体形态各异,有的像螺旋,有的像列队,还有的像锥子、圆柱、纽扣甚至耳朵形状。

有孔虫种类繁多,目前已知有6000多个品种,每天还有新成员加入这个大家庭。它们主要生活在海洋中,少数在河口半咸水环境,极个别种类甚至能在淡水中生存。根据生活方式,有孔虫可分为两大类:一类在海洋中自由漂浮,称为浮游有孔虫;另一类则在海底缓慢移动或固着生长,称为底栖有孔虫。

02

解密环境变迁的“时间胶囊”

为什么有孔虫能成为环境变迁的记录者?这要从它们的生存特点说起。有孔虫对生活环境非常敏感,不同种类的有孔虫适应不同的水温、盐度和pH值。当环境发生变化时,优势种群也会随之改变。更重要的是,有孔虫的壳体在地层中可以长期保存,而且壳体中的元素构成和同位素比例会记录下当时海洋环境的信息。

古生物学家金海燕博士就是通过研究有孔虫,揭示了海洋环境的变迁。她发现,不同历史时期的地层中,有孔虫的壳形态和成分都有所不同。比如,某种有孔虫曾在二叠纪时期繁盛,但在二叠纪末期灭绝。如果在地层中发现这种有孔虫的化石,就可以判断该地层属于二叠纪时期。

03

环境变化的“预警系统”

有孔虫不仅是地质时代的“计时器”,还是环境变化的“预警系统”。通过分析有孔虫壳体中的氧同位素比例,科学家可以推断出古代海水的温度和气候状况。这是因为有孔虫在形成壳体时,会将海水中的氧同位素“记录”下来。而海水中的氧同位素比例与地球的降水情况和气候状况密切相关。

中国科学院院士陈发虎在研究气候变化对人类文明的影响时,也利用了有孔虫等古生物信息。他在青藏高原的白石崖溶洞遗址的研究中,通过分析沉积物中的生物遗存,揭示了古气候变化与人类活动的关系。这些研究不仅帮助我们了解过去的环境变化,也为预测未来气候变化提供了重要参考。

04

从“小虫”看大世界

有孔虫的研究价值远不止于此。在现代环境中,有孔虫种群和壳体形态的变化可以指示海洋低氧、海洋酸化等环境污染问题。在资源勘探领域,有孔虫还能为矿藏寻找、石油勘探等业务提供线索。例如,地质学家曾在我国南通、盐城、连云港等地的地层中发现有孔虫化石,从而证实了这片陆地曾经被海水淹没过。

我国有孔虫研究的奠基人郑守仪院士曾说:“有孔虫回报了我美的享受,这就是最大的收获。”这位院士投身有孔虫研究六十余年,建立了我国第一个现代有孔虫实验室,使我国在该领域的研究达到国际先进水平。

小小的有孔虫,见证了地球的沧桑巨变,记录了环境的变迁历程。通过古生物学家的不懈努力,这些微小的生物正在为我们揭示地球历史的奥秘,帮助我们更好地理解这个蓝色星球的过去与未来。

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