遺跡化石“重見天日” 講述千萬年前的“波瀾起伏”

2017年06月15日08:47  來源:科技日報
 
原標題:遺跡化石講述千萬年前的“波瀾起伏”

圖為南海北部海域岩芯上的遺跡化石(張蓋倫/《科技日報》)

泰戈爾說,天空沒有留下痕跡,但鳥兒已飛過。地質學家說,地層可以留下痕跡,縱使曾經在這裡生活的主人已消失了上千萬年。

各種生物生活時期因在沉積物表面或其內部的各種痕跡的“烙印”,都是遺跡化石。它們生活、覓食、掙扎或者逃逸,所有的一切,都被忠實記錄,成為地層中的某種圖案,並在千萬年后,展現在人們面前。

國際大洋發現計劃368航次在南海北部海域鑽探已於6月11日結束。兩個月的時間裡,航次鑽取了海底岩芯1600余米。

當其中一些岩芯被橫向剖開后,一串串遺跡化石,就此重見天日。

“多漂亮啊。”岩芯上的覓食跡總是讓同濟大學海洋與地球科學學院教授鐘廣法止不住贊嘆。他說,覓食跡是深海底棲生物為了找東西吃在泥巴裡打出的洞。“它們一拱一拱向前,留下了清晰的痕跡。”這些痕跡,留存至今,化身岩芯給科學家帶來驚喜。

遺跡化石有停棲跡、爬行跡、覓食跡、居住跡等多種,大家熟悉的恐龍腳印,也是遺跡化石的一種。但深海沉積物中的遺跡化石或者叫“潛穴”,來得更為微小,長度以厘米計,很容易被忽略,卻成為沉積學家眼中的風景。

和生物實體化石不同,遺跡化石不會移動位置,它們都是原地保存,和沉積環境關系密切。因此,小小遺跡化石,依然能講述一部環境大故事。

鐘廣法說,別看這些留下痕跡的動物身量小,它們可都聰明著呢。小東西們會在海底的泥巴裡打洞,但這些洞穴,隨著環境不同而千變萬化。

如果處在濱海地帶,這裡海浪洶涌,還可能有天敵出沒,覓食者也多,動物們就會躲在海水以下的沉積物內部。它們會挖一個簡單的直管型淺穴,“躲進小樓成一統”。但如果是在深海環境,活躍著的生物會大為變少,它們相對生活得比較安逸,隻水平地在沉積物表面上挖出一條溝,它們住在溝裡,享受泥巴裡的食物大餐,氣定神閑地向前拱動。

所以,覓食痕跡是水平還是豎直,就能部分反映當時的水深。

生物在泥巴裡開鑿了潛穴。在這些小小的潛穴裡,科學家們總能發現有意思的東西。比如生物碎屑、石英粉砂、黃鐵礦,有時干脆就是生物自己的糞便,科學家稱之為“糞球粒”。糞球粒的存在,就說明當年這條潛穴被該遠古生物“承包”了,它的吃喝拉撒都在此處解決。

洞穴的“建筑”方式,也能給科學家當年沉積環境的線索。如果生物住在堅固性較差的沉積物裡,它們會邊挖洞邊分泌一種黏液,起到加固作用。這層黏液被科學家叫做“涂層”,或者是“襯裡”。如果一種潛穴完整地保存了原始形態,甚至還沒有襯裡,這就說明當年這裡的沉積物具有高度的黏結性和堅固性。

有時,沉積學家還能從遺跡化石中發現更多細節。

“如果當時深海中突然涌來一股濁流,生活在洞穴中的動物就會拼命往上爬。這時,你還能看到一條垂直向上的痕跡,這就是逃逸構造。”鐘廣法說。有時沉積作用突然增強,生命危險激發生物的無限可能,它們會“嗖”地從地底下往上竄。所以,從逃逸構造中,你還能想象一場驚心動魄的大逃殺。

“生物的大小、習性,還有當時的沉積環境,你都能從遺跡化石推演一二。”鐘廣法說。

廣袤海底中的一管小小岩芯,小小岩芯上的幾條更小的痕跡,就能讓科學家掐指一算,算出千萬年前此處的“波瀾起伏”。難怪航次科普專員阿曼達感慨,科學家們做的事情,生動詮釋了何為“見微知著”。(記者 張蓋倫)

(責編:高黎明、張希)