[科普中國]-筆石

筆石是筆石動(dòng)物的化石，由于其保存狀態(tài)是壓扁成了碳質(zhì)薄膜，很像鉛筆在巖石層上書寫的痕跡，因此才被科學(xué)家叫做“筆石”。1

基本信息筆石是對(duì)筆石綱化石的統(tǒng)稱，是一類已滅絕的海洋群體生物，通常隸屬于半索動(dòng)物門，存在于中寒武世—早石炭世。筆石蟲體所分泌的骨骼，稱為筆石體(rhabdosome)。筆石體一般大小為場幾厘米或幾十厘米，較大的可達(dá)70cm或更長。筆石體的成分以往視為幾丁質(zhì)。1966年富卡爾特和熱尼奧的分析結(jié)果表明，筆石骨骼中不含幾丁質(zhì)，但有甘氨酸、丙氨酸等多種氨基酸，這些氨基酸可能來源于硬蛋白，透射電鏡下所顯示的骨骼超微結(jié)構(gòu)有蛋白骨膠原的外表，很可能其物質(zhì)成分為骨膠原。因此，筆石體的成分似乎是一個(gè)非幾丁質(zhì)的有機(jī)物。2

分類特點(diǎn)它們一般被分成6個(gè)目：樹形筆石目（樹形筆石亞目）、正筆石式樹形筆石亞目 、管筆石目、腔筆石目、莖筆石目、甲殼筆石目和正筆石目（無軸亞目、隱軸亞目、有軸亞目）。

樹形筆石目多具橫耙或絞結(jié)。分枝很多，一般不規(guī)則。始端的表皮組織常演變?yōu)榍o、根或底盤，借以固著生活，有些用線管營浮游生活。

樹筆石的筆石體樹枝形，分枝不規(guī)則，枝間無橫耙或絞結(jié)。正胞管直管狀，排列呈鋸齒狀，可具口刺。具根狀構(gòu)造。存活于中寒武世至早石炭世。

網(wǎng)格筆石的筆石體錐形、扇形或盤形，具莖、根構(gòu)造，或胎管裸露具線管。正分枝，各枝平行或近平行，枝間橫耙連接，呈網(wǎng)格狀。正胞管直管狀，呈鋸齒狀排列，或部分孤立，副胞管形狀不定，一般不明顯。存活于晚寒武世至早石炭世。

正筆石式樹形筆石亞目不具橫耙和絞結(jié)，分枝規(guī)則，常為正分枝。線管外露，營浮游生活。

反稱筆石的筆石體具三個(gè)原始枝，各正分枝若干次，一般為3-4級(jí)，可達(dá)六級(jí)。筆石枝大多平伸。正胞管直管狀，呈鋸齒狀排列，副胞管短而簡單。存活于早奧陶世早期。

枝筆石的筆石體平伸，兩個(gè)原始枝，一般正分枝5-6級(jí)，可達(dá)8-9級(jí)，筆石枝通常一級(jí)比一級(jí)長，末級(jí)枝數(shù)目甚多，且近平行。正胞管直管狀。存活于早奧陶世。

管筆石目樹枝狀或皮殼狀群體，正胞管和副胞管不規(guī)則分枝，莖胞管不發(fā)育。存活于奧陶紀(jì)至志留紀(jì)（我國貴州、陜西有這類筆石報(bào)道）。

腔筆石目皮殼狀群體，正胞管始端膨大呈氣球狀，名為腔部；末端具細(xì)長、豎立的頸部。存活于早奧陶世早期。

莖筆石目群體皮殼狀，形態(tài)不規(guī)則，莖胞管含不規(guī)則分枝的莖系，具正胞管，但副胞管不發(fā)育。早奧陶世早期。

胞管有正胞管、副胞管和莖胞管三種，具發(fā)育的莖系。筆石枝分枝規(guī)則或不規(guī)則。筆石枝一般數(shù)目較多。表皮組織較厚，可側(cè)向延伸成橫耙，將相鄰筆石枝連結(jié)起來。筆石枝還可波狀彎曲，使相鄰筆石枝相互連接，構(gòu)成卵圓形網(wǎng)眼，名為絞結(jié)。存活于中寒武世至早石炭世。

甲殼筆石目筆石體皮殼狀，似腔筆石。但正胞管間隔較稀，具短而直立的頸部，口部變形，常具口葉。副胞管細(xì)長圓柱狀?，F(xiàn)知僅出現(xiàn)于奧陶紀(jì)至志留紀(jì)的歐洲。

正筆石目僅有一種胞管（相當(dāng)樹形筆石正胞管），不具副胞管和莖胞管。分枝規(guī)則，由一個(gè)至多數(shù)筆石枝組成。表皮組織較薄，營浮游生活。奧陶紀(jì)至早泥盆世。主要根據(jù)中軸的特征分為無軸亞目、隱軸亞目和有軸亞目。

無軸亞目，始部胞管向下生長，胎管外露，未形成中軸。筆石枝很多或只一枝，下垂至上斜。胞管形狀有均分筆石式、纖筆石式和中國筆石式多種。可有側(cè)枝、次枝。存活于奧陶紀(jì)，個(gè)別見于早志留世。

隱軸亞目，筆石體由兩個(gè)或四個(gè)獨(dú)立地上攀生長的筆石體組成，呈雙肋式或單肋式。破碎時(shí)常沿筆石枝之間攀合線分開。中軸發(fā)育或不發(fā)育，位于上攀的筆石枝之間。存活于早奧陶世中期至晚奧陶世。

有軸亞目的筆石體由一列或兩列上攀生長的胞管組成。中軸發(fā)育。胞管形狀很多。這類筆石根據(jù)筆石體上胞管的排列，可分為雙列胞管的雙筆石類和單列胞管的單筆世類。雙列胞管筆石體破裂時(shí)不易沿筆石枝之間攀合線分開。胞管表皮層可退化為網(wǎng)格等。雙筆石類生存于早奧陶世中期至志留紀(jì)；單筆石類自志留紀(jì)至早泥盆世。

化石研究根據(jù)化石保存的狀態(tài)、共生動(dòng)物的類別以及筆石動(dòng)物自身的骨骼構(gòu)造，科學(xué)家推測一部分筆石動(dòng)物在海底營底棲固著生活，例如大部分的樹形筆石，它們有固定的莖、根等構(gòu)造；另一部分筆石動(dòng)物營漂浮生活，例如正筆石，它們具有叫做“線管”的絲狀體，用來附著在漂浮體上。

筆石動(dòng)物可以與腕足動(dòng)物和三葉蟲等動(dòng)物的化石共生。但是也有一些特定的環(huán)境里只有漂浮筆石而沒有其它生物或是僅有極少的浮游生物伴生。

筆石通常保存在黑色頁巖中，究其原因可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的沉積環(huán)境海水較為平靜，海底還原作用強(qiáng)，氧氣不足，含有較多的硫化氫，不適宜底棲生物生存，但是在這樣的環(huán)境里營漂浮生活的筆石可以在表層水體中生活，死后尸體沉入水底變成化石；另一種原因則可能是因?yàn)楫?dāng)筆石從正常的水體漂浮到這種不宜生存的水體中時(shí)，便大量死亡并沉入海底，而海底底棲動(dòng)物稀少，沒有將這些筆石尸體“消滅”掉，它們就大量保存下來并變成了化石。除了頁巖之外，在細(xì)砂巖、粉砂巖或灰?guī)r中也能發(fā)現(xiàn)一些筆石化石。1

研究意義筆石分布廣，演化快，同一物種可以在世界上許多洲發(fā)現(xiàn)。根據(jù)筆石演化的階段特征及特殊類型的地質(zhì)歷程，在地層對(duì)比中有獨(dú)特的價(jià)值。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

郭亮 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)