作者：徐 燕 李富強(qiáng) 隋吉祥
它們比恐龍還要早出現(xiàn)1.7億年，挺過(guò)地球史上最嚴(yán)重的三次生物大滅絕，成為遠(yuǎn)古海洋的“明星”生物，卻在白堊紀(jì)末期黯然離場(chǎng)。它們就是菊石。
菊石既不是石頭，也不是菊花，而是一群擁有眾多觸腕的頭足綱動(dòng)物，因外殼上有著類(lèi)似菊花的獨(dú)特紋路而得名。菊石最早出現(xiàn)在泥盆紀(jì)初期（距今約4億多年），歷經(jīng)泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)，一直到白堊紀(jì)末期，在海洋中繁衍了3 億多年，見(jiàn)證了無(wú)數(shù)的滄桑變遷。
菊石的精美外殼主要由碳酸鈣構(gòu)成，形狀變化多端，絕大多數(shù)以胎殼為中心在一個(gè)平面內(nèi)優(yōu)雅旋卷，猶如精美的藝術(shù)品，少數(shù)則呈直殼、螺卷或其他奇特的不規(guī)則形狀。菊石的外殼大小差別很大，有的比磨盤(pán)還要大，直徑接近3米，有的不足1厘米；有的殼面光滑如鏡，有的長(zhǎng)有紋、肋、瘤、刺等；有的殼側(cè)面扁縮，呈現(xiàn)盤(pán)形、凹鏡形等形態(tài)；有的腹背扁縮，呈現(xiàn)出球形、橢球形。
菊石的化石通常只有一個(gè)外殼，軟體部分基本沒(méi)有被保留下來(lái)，因此人們并不知道菊石伸出外殼的部分具體長(zhǎng)什么樣?，F(xiàn)在通常認(rèn)為，菊石和魷魚(yú)等頭足動(dòng)物一樣擁有八條腕足，因此菊石又叫“帶殼魷魚(yú)”。
在地球生命演化的長(zhǎng)河中，菊石化石為地質(zhì)學(xué)家揭開(kāi)地球時(shí)間奧秘提供了關(guān)鍵的一環(huán)。它們仿佛一把精確的“刻度尺”，被古生物學(xué)界認(rèn)為是劃分和對(duì)比地層、劃分巖石年代最有效的標(biāo)準(zhǔn)化石之一，三疊紀(jì)至白堊紀(jì)的大部分海相地層，就是利用菊石來(lái)劃分的。
在北喜馬拉雅構(gòu)造帶內(nèi)的三疊紀(jì)特提斯喜馬拉雅沉積地層中有大量的菊石化石產(chǎn)出。2019年，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地球科學(xué)學(xué)院博士生代旭等人在我國(guó)西藏聶拉木縣、希夏邦馬峰北坡海拔5300米的二疊系—三疊系界線(xiàn)剖面——排孜剖面，發(fā)現(xiàn)了大量的菊石化石。它不僅證實(shí)了2億年前青藏高原地區(qū)曾是一片汪洋大海，還見(jiàn)證了地殼上升和仍在進(jìn)行中的造山運(yùn)動(dòng)。
在三疊紀(jì)時(shí)期，青藏地區(qū)屬于特提斯洋的一部分，海洋中以菊石為代表的生命繁盛，這些生命死亡后被海底沉積物掩埋，為化石的形成提供了先決條件。但是按照板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)，如果大洋地殼一直向下俯沖，那么這些埋藏菊石的沉積物會(huì)被洋殼帶入地幔中而熔化。它們之所以還能保留下來(lái)，并在高海拔地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，意味著埋藏它們的沉積物受到了地殼作用首先從洋殼上升到了陸地，之后不斷抬升。至于沉積物為何上陸地，而不是隨著大洋地殼一直向下俯沖，一個(gè)原因是發(fā)生了俯沖折返，后在逆沖斷層推覆作用下抬升；另一個(gè)原因是它們沉積在大陸架上，而非大洋地殼上，因此它們不會(huì)像坐車(chē)一樣被帶進(jìn)海溝。之后，隨著洋殼俯沖完畢，大陸之間發(fā)生碰撞擠壓，地殼強(qiáng)烈褶皺，這些帶有菊石的沉積巖被帶到了高處。
菊石的發(fā)現(xiàn)成為喜馬拉雅山地殼變遷的有力見(jiàn)證，對(duì)于科學(xué)家們進(jìn)一步探索和研究地球歷史、古生物等有著深遠(yuǎn)影響。
從泥盆紀(jì)早期到白堊紀(jì)末期，從溫暖的淺灘到遙遠(yuǎn)的深海，菊石以驚人的生命力和適應(yīng)性，廣泛分布在海洋中?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的中生代菊石品種超過(guò)1萬(wàn)種。因此，中生代也被人們稱(chēng)為 “恐龍之陸、菊石之?！?。
菊石起源于桿石目，而桿石目又是鸚鵡螺亞綱的重要分支。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，由直角石目演化而來(lái)的桿石，逐漸成為了從鸚鵡螺向菊石演化的關(guān)鍵過(guò)渡類(lèi)型。隨著桿石的持續(xù)進(jìn)化，菊石亞綱和蛸亞綱（包括章魚(yú)、烏賊、魷魚(yú)等）也相繼誕生。
在泥盆紀(jì)海洋生物競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的背景下，外殼筆直的桿石為了逃脫有頜魚(yú)類(lèi)的捕食，逐漸從筆直形變成弓形，再經(jīng)歷從平面到緊密旋卷的演變。到了白堊紀(jì)末期，甚至出現(xiàn)了沿三維方向卷起的異形菊石，其表面紋路也愈發(fā)華麗繁復(fù)。這一連串的進(jìn)化事件，展現(xiàn)了菊石自我進(jìn)化的卓越潛能。
在漫長(zhǎng)的生物進(jìn)化過(guò)程中，菊石曾成功挺過(guò)了泥盆紀(jì)晚期、二疊紀(jì)—三疊紀(jì)以及三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)三次生物大滅絕?？稍诎讏准o(jì)—第三紀(jì)滅絕事件里，由于隕石墜落、氣候變化、海洋環(huán)境變化等因素，菊石沒(méi)能逃脫滅絕的命運(yùn)，最終與非鳥(niǎo)恐龍、滄龍、翼龍、蛇頸龍等一同滅絕。
【本文為2025年地球科學(xué)科普作品大賽一等獎(jiǎng)作品，略有刪減。作者單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)逸夫博物館】
（原載《中國(guó)自然資源報(bào)》2026年3月26日）
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