奧陶紀,忽冷忽熱的海洋

寒武紀大爆發之後，地球生命在生存競爭中加速演化繁衍生息，形成了越來越複雜的生態系統，在古生代的第2個紀元奧陶紀，全球海洋儘管先後遭遇高溫和冰川，卻還是越發變得熱鬧了。

奧陶紀的房角石（上）和星甲魚（左）

奧陶紀的得名：

奧陶紀（Ordovician）這個名字是由英國地質學家查爾斯·拉普沃思在1879年提出來的。拉普沃斯在威爾斯北部考察時，發現在寒武紀、志留紀兩個地層之間還有一個地層，應當獨立成紀，就以當地一個古凱爾特人部落「奧陶」將其命名。在1960年的第21屆國際地質學大會上，專家們正式把奧陶紀確定為古生代的第2個紀元，至於這個中文名字，則是從日文音譯借鑑過來的。

代表物種：

海百合：

酷似植物的一類棘皮動物，他們用莖狀的柄把自己固定在海底，伸出一條條帶羽枝的腕，捕捉海水中的小動物和有機物，海百合在古生代很常見，如今還有600多種存活於世。

苔蘚蟲：

奧朝忌唯一一個新的動物「門」級單位。就是抬顯動物，他們其實和苔蘚沒什麼關係，就是有些種類長得像苔蘚，習性則類似珊瑚蟲，成群附著在海底巖石上生活。

房角石：

鸚鵡螺的近親，只是外殼呈細長的圓錐形，長度可達6米以上。是奧陶紀海洋中的大boss。在頭部長著敏銳的觸手和鋒利的嘴，會憑藉出色的遊泳能力，他們既能在淺海捕食。也能在深海遊戈。

星甲魚：

早期魚類中的「甲冑魚類」體長可達20釐米，體表覆蓋著細小的硬質骨片，但他們還沒有真正的鰭和嘴巴，但已經有了眼睛，側線來感知環境。

海侵之後是造山：

在早奧陶世，全球各處出現了大規模的「海侵」：氣候炎熱，冰川融化，把海平面抬高到了古生代的最高水平，比今天要高出100多米，被海水淹沒的大片陸地，形成了新的淺海光照和氧氣豐富，給生物大輻射創造了條件。

中奧陶世（距今約4.7億年前）的地球

在早奧陶世，除去無比廣闊的泛大洋，露出海平面的陸地比今天少得多。大部分陸地都集中在岡瓦納大陸，它北過赤道，南抵南極點。寒武紀時的老面孔——勞倫古陸（北美洲），波羅的陸塊（東歐）和西伯利亞陸塊，依然孤零零的向北漂移。不過這時剛瓦納大陸還有一箱油塊已經分離了出來，比如後來形成西歐和北美東北部的阿瓦隆尼亞陸塊 還有一些陸塊後來形成了中國的華北和華南。

晚奧陶世時，冰川在岡瓦納大陸南部再度出現海水，就像被冰川「吸乾」一樣逐漸退去，露出了大片陸地，與此同時地球進入了一個巖漿活躍期，在各個大陸表面頂出了接連不斷的褶皺山系。

奧陶紀大輻射：

奧陶紀是繼寒武紀之後，古生代的第2個紀元在奧陶紀初期，大氣成分和跟今天有一個顯著的區別：二氧化碳濃度更高，最高時超過0.42%。這個數字聽起來不大，但這是今天二氧化碳濃度的10倍以上！高濃度的二氧化碳造成了溫室效應，使整個地球表面就像「溫水煮青蛙」一樣慢慢升溫。酷熱不僅融化了冰川，抬升了海平面，還把海水溫度提高到了大約45℃，海洋成了一個超級溫水浴缸，並不適宜生物活動，致使早奧陶世的生命進化陷入停滯。

到了距今約4.6億年前的中奧陶世。地球終於解除了桑拿狀態，海水錶層溫度跟今天的赤道地區水溫相當，約為30℃。在之後的1500萬年裡，全球氣候終於進入了一個不冷也不熱的穩定時期。

圖片來自《博物》。

穩定的水溫尤其有利於珊瑚生長，他們與海綿，苔蘚蟲，藍細菌等生物一起形成了珊瑚礁——. 今天的珊瑚礁是海洋物種多樣性最高的地方，當時也是如此。在這些絕佳的棲息地和狩獵場裡，生命們積極繁衍，競爭，刺激了新物種的形成。他們在地層中留下大量的生物礁，石化石碎屑 ，由此可以想像到當時海中的生機勃勃。

圖片來自《博物》

奧陶紀進步獎：

奧陶既是海洋無脊椎動物快速分化的時期，種類繁多的三葉蟲，筆石，角石，珊瑚蟲，苔蘚蟲等是當時的主角，在他們的光芒下，一個幾乎與他們同時出現的小門類正在悄悄發展，這就是無頜魚類。

圖片來自《博物》。

無頜魚類是最早的脊椎動物。寒武紀的海口魚就是這個家族最早的成員，雖然叫魚，但他們和今天的軟骨魚硬骨魚差別很大，沒有上下頜和胸鰭腹鰭，只能扭動身體前進，其實海水中的微小生物和有機碎屑為生。奧濤記得無核，魚類種類比寒武紀時豐富了不少，有些還長出了骨板形成的「甲冑」以抵禦捕食者，比如在北美發現的新甲魚，在之後的幾個紀元，他們的後輩將進化成更敏捷，更強大的魚類佔據海洋食物鏈的頂層。

正當動物們繼續優哉遊哉地泡在海裡時，一個古老的家族開始向著未知的領域進軍。多細胞藻類作為最早的植物，早在寒武紀之前，就已經在海裡製造氧氣擔當幕後黑手。而當晚懊惱時出現大規模海退的時候，許多藻類被留在了裸露的海岸上，其中一小部分百鍊成鋼，成功適應了。陸地生活成了最早的陸地，上面陸生藻類，雖然他們只留下了少量孢子化石，但這畢竟是生命在誕生了，34億年之後首次登上陸地，進步獎當之無愧。

冷熱雙災，奧陶紀大滅絕：

與寒武紀類似，奧陶紀生物在經歷了奧陶紀大輻射的繁榮之後，遭遇了生命的寒冬。這場災難就是地球生命史上第1次大滅絕事件——奧陶紀大滅絕。準確來說，這次大滅絕分為兩部分，第1部分是變冷，第2部分是變暖。

距今約4.45億年前，隨著鋼瓦納大陸慢慢往南漂移，在西南部形成了不斷擴大的冰川，隨之而來的就是全球洋流變化，氣候轉冷，海平面下降，原先富饒的淺海變成了荒蕪的陸地，形成的新的淺海，也不如原先溫暖成了不易生存的地方，大批生物因此滅絕。

又過了一百多萬年，冰川退去，海水上漲。海洋生命看似又迎來了一個美好時代。然而水溫和海平面回升的太快，又讓好不容易倖存下來的珊瑚礁生物群，因為高溫，缺氧，缺乏陽光而團滅，反而死在了這個回暖的世界裡。這兩波滅絕帶走了85%的動植物種屬。包括所有的大型鸚鵡螺類和眾多的三葉蟲，珊瑚，腕足動物等。

在歷時4200萬年的奧陶紀裡。地球生命就像坐過山車一樣，也經歷了大滅絕，那些堅強生存下來的生命，將在之後的志留紀綻放出光彩。

本文參考了中國國家地理博物2017年總計159期03月刊。支持博物！！！

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