馮偉民 葉法丞 譚超

神奇的古生物鐘

馮偉民 葉法丞 譚超

前言

生物的生長(zhǎng)離不開環(huán)境因素的制約。在地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，四季更替、晝夜變化、潮漲潮落無(wú)不對(duì)生物的骨骼生長(zhǎng)產(chǎn)生周期性的影響，留下深刻的印記。不僅生物骨骼以生長(zhǎng)環(huán)（帶、紋）表現(xiàn)了這種周期的年、月、日變化，而且骨骼的礦物成分，結(jié)晶程度和微量元素也記錄了環(huán)境的變化。在生物界，能反映年、月、日變化的生物非常多，其中海洋中最典型的明星動(dòng)物有珊瑚、雙殼類（如河蚌、蚶蛤之類）、腹足類（如蝸牛、海螺之類）、腕足類（如海豆芽之類）、頭足類（如鸚鵡螺之類）、龜鱉、鯊魚等。它們的年輪大都通過(guò)鈣化的外殼、背甲、牙齒、鱗片等部位表現(xiàn)出來(lái)。而陸地上的樹木也能很好地反映地球周期性變化。不僅如此，生物年輪的變化在指示溫度、潮汐、光照等環(huán)境變化也有著重大意義。本文以幾種典型的古生物鐘化石類型為例，揭示它們?cè)诘厍颦h(huán)境變化中的神奇作用。并以軟體動(dòng)物為例，介紹世界工業(yè)化革命以來(lái)的環(huán)境變化。

何謂古生物鐘

一年四季，一日四時(shí)，無(wú)論是動(dòng)物的作息攝食，還是植物的開花結(jié)果，它們總是那么循序有率，定時(shí)定點(diǎn)，就好像它們自帶計(jì)時(shí)鐘表一樣。我們稱這種存在于生物體生命活動(dòng)內(nèi)在節(jié)律性的無(wú)形"時(shí)鐘"為生物鐘。又由于這種現(xiàn)象與生理相關(guān)，故而又稱為生理鐘。

形成于億萬(wàn)年前古生物，同樣擁有類似的"計(jì)時(shí)"功能。在很多門類的化石的表壁上，有類似樹木"年輪"的痕跡，記錄著它們當(dāng)時(shí)生長(zhǎng)信息，科學(xué)家將此當(dāng)作地質(zhì)時(shí)期的計(jì)時(shí)器。這些記錄著遠(yuǎn)古信息的古生物化石都是地質(zhì)時(shí)代的見(jiàn)證物，即古生物鐘。

古生物鐘又被稱為化石鐘，是遠(yuǎn)古時(shí)期古生物化石所保留的生物生長(zhǎng)的節(jié)律，它給我們帶來(lái)了遠(yuǎn)古地球豐富而可靠的信息，忠實(shí)記錄著包括地球自轉(zhuǎn)速率變化、古氣候變遷、大陸漂移等地質(zhì)歷史。

生物時(shí)鐘

通過(guò)古生物鐘了解過(guò)去

泥盆紀(jì)珊瑚生長(zhǎng)紋

古生物鐘的研究歷史

1821年，古生物學(xué)家畢格斯比（Bisgsby）在加拿大大湖區(qū)采集的珊瑚化石上，發(fā)現(xiàn)其體壁上具有一些微細(xì)的層紋構(gòu)造。他推測(cè)這些紋層也許可以指示出珊瑚的年代。一百年后，我國(guó)著名古生物學(xué)家馬廷英，通過(guò)對(duì)現(xiàn)今珊瑚和珊瑚化石的系統(tǒng)比較研究，發(fā)現(xiàn)珊瑚的生長(zhǎng)線可以反映環(huán)境（水溫）的季節(jié)性變化，而且越遠(yuǎn)離赤道，珊瑚在結(jié)構(gòu)上反映季節(jié)性變化就越明顯。其密厚部分為寒冷季生長(zhǎng)，疏薄部分為溫暖季生長(zhǎng)，表現(xiàn)在外形，則為膨大部分和縮小部分交替。

1963年，美國(guó)學(xué)者韋爾斯（J.W.Wells）發(fā)表論文，他在古代和現(xiàn)今珊瑚上發(fā)現(xiàn)"日生長(zhǎng)紋"，即反映晝夜變化的"日輪"，并統(tǒng)計(jì)每一"年層"內(nèi)日輪數(shù)量。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代珊瑚"日輪"每年恰為365左右，而在距今三億多年前的泥盆紀(jì)，約為400，距今約三億年的石炭紀(jì)，約為390，即年代越老，每年天數(shù)越多。而每天時(shí)數(shù)減少。到1970年，威爾斯又補(bǔ)充了若干新的數(shù)據(jù)，如晚奧陶世為412圈、中志留世為400圈，中泥盆世平均為398圈，早石炭世為398圈，中、晚石炭世分別為380和390圈。于是他確立了"古生物鐘"的概念。20世紀(jì)六七十年代開始，古生物鐘成為研究熱點(diǎn)，研究對(duì)象從珊瑚擴(kuò)展到雙殼類、頭足類、腕足類、層孔蟲、疊層石以及植物等不同門類。

古生代以來(lái)每天天數(shù)（韋爾斯，1963）

現(xiàn)代珊瑚

徐道一等（1983）在"天文地質(zhì)學(xué)概論"專著中專門論述了古生物記錄與地球自轉(zhuǎn)的演化，并指出只有疊層石才能提供前寒武紀(jì)時(shí)期的數(shù)據(jù)。其后，曹瑞驥（1991）在天津薊縣霧迷山組發(fā)現(xiàn)一種藻席Pseudogymnosolen疊層石交替生長(zhǎng)的生物礁，發(fā)現(xiàn)了疊層石中可以指示日、月、季節(jié)的三級(jí)周期。并首次推算出，12億年前地球每月的天數(shù)是40-49天。

疊層石上典型的生長(zhǎng)紋路

古生物鐘的研究方法

很多海洋生物在生理上與其生活的外部環(huán)境變化（如光照、水溫等）有聯(lián)系。因?yàn)樵虑蚺c地球潮汐作用的影響，地球在過(guò)去不同的地質(zhì)歷史時(shí)期的自轉(zhuǎn)速度和現(xiàn)在不一樣，地球轉(zhuǎn)的越來(lái)越慢了。具體表現(xiàn)就是每年和每月的天數(shù)在逐漸減少，而每天的時(shí)間卻在增加。這些變化決定了海洋外部環(huán)境，如光照的變化，并反映在古生物的硬質(zhì)殼體和骨骼的細(xì)微構(gòu)造上，比如一些貝殼化石或珊瑚化石的生長(zhǎng)紋層。而陸地上的古植物樹木化石，其生長(zhǎng)輪（年輪）也會(huì)受到當(dāng)時(shí)環(huán)境的影響，同樣可以起到反映地球環(huán)境變化的作用?？茖W(xué)家通過(guò)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)、研究這些古生物化石上的生長(zhǎng)紋層、生長(zhǎng)輪，來(lái)進(jìn)一步了解當(dāng)時(shí)的古天文、古環(huán)境、古氣候信息等。除了研究化石表面生長(zhǎng)紋，技術(shù)上還可采用拋光法，薄片法，染色法，X射線法和CT掃描法等制作研究古生物鐘的標(biāo)本。

古生物鐘的研究還常與天文學(xué)、地球化學(xué)、生物學(xué)、生理學(xué)等學(xué)科的研究方法相結(jié)合。

地球自轉(zhuǎn)的變化影響古生物鐘

古生物鐘是怎樣形成的呢？

為什么說(shuō)化石是地質(zhì)時(shí)代的見(jiàn)證者。那么化石上的"計(jì)時(shí)器"——即古生物鐘是怎樣形成的呢？科學(xué)家們提出了各種各樣的學(xué)說(shuō)。

湖汐說(shuō)：潮汐對(duì)于海洋生物的生理過(guò)程和生活習(xí)性有巨大的影響。因?yàn)楹Ｋ械幕瘜W(xué)成份（如含鹽量）以及壓力、光線等海洋物理的條件。都與潮汐的變化有直接關(guān)系。生活在潮間帶和潮下淺海中的現(xiàn)代的和化石的貝類，隨著一天兩次的漲潮而在貝殼表面上留下了生長(zhǎng)層。

食物供給變化說(shuō)：每一種動(dòng)物，每隔一段時(shí)間，就都會(huì)由于饑餓而去尋找食物。動(dòng)物的進(jìn)食有周期性。有人作過(guò)現(xiàn)代珊瑚的實(shí)驗(yàn)，證明現(xiàn)代珊瑚也是定時(shí)饑餓，定時(shí)進(jìn)食的，推測(cè)古代珊瑚亦應(yīng)如此。

生育周期說(shuō)：不論古代或現(xiàn)代珊瑚．都是每一個(gè)朔望月繁殖一次，在繁殖期間，珊瑚的全部活動(dòng)在于生育幼體，于是正常的新陳代謝作用受到了阻礙，這時(shí)候骨骼上的碳酸鈣的沉積量急劇地減少，直徑收縮，在外觀上，出現(xiàn)了環(huán)溝狀的構(gòu)造。生物期過(guò)后，又恢復(fù)了正常。

內(nèi)生論與外生論：內(nèi)生論者認(rèn)為，某些生物體從遺傳上就帶有一種像鐘一樣的而且能夠周而復(fù)始的循環(huán)周期，不受外界的影響（如生物周期說(shuō)）。外生淪則堅(jiān)持生物所以能夠像上好了弦的鐘表，主要原因是外來(lái)的有節(jié)律的刺激信號(hào)（如潮汐說(shuō)，食物供給說(shuō)）。他們認(rèn)為：地球的自轉(zhuǎn)，晝夜的交替以及日光、溫度、空氣、宇宙線、電磁場(chǎng)、引力和太陽(yáng)黑子等，都是生物鐘的演奏者。

紡錘螺雙周生長(zhǎng)紋

蘭蜆日生長(zhǎng)紋

震旦角石雙周生長(zhǎng)紋

粗飾蚶產(chǎn)卵間斷紋

克氏蛤年生長(zhǎng)紋

幾種典型的古生物鐘化石

珊瑚

珊瑚蟲是一種腔腸動(dòng)物，珊瑚蟲幼蟲階段經(jīng)過(guò)一段時(shí)間漂浮后會(huì)固定在先輩珊瑚的石灰質(zhì)遺骨推上，并分泌出外殼，即外骨骼，也就是我們一般意義上的珊瑚，其主要化學(xué)成為是Ca CO3。

生長(zhǎng)在海洋里的珊瑚，由于白天陽(yáng)光充足，取食容易，珊瑚蟲生長(zhǎng)得快；到夜晚，情況相反，生長(zhǎng)得慢。所以在珊瑚體的外壁上呈現(xiàn)出有規(guī)律的周期性變化，每隔一天便在鈣質(zhì)的外壁上出現(xiàn)一圈環(huán)紋，這就是生長(zhǎng)線，這些環(huán)紋極為微細(xì)，其厚度一般小于50μ。同一年的環(huán)紋，前后排列頗為緊密，集合為稍寬的生長(zhǎng)帶。根據(jù)現(xiàn)代的珊瑚生長(zhǎng)情況的觀察，其外壁的每一條生長(zhǎng)帶包含有360～365條環(huán)紋（生長(zhǎng)線），也就是與一年的大數(shù)大體吻合。只要計(jì)算一下生長(zhǎng)帶，任何化石或活標(biāo)本的年齡也就清楚了。

珊瑚化石是一種典型古生物鐘材料

珊瑚化石體壁上的細(xì)節(jié)

貝殼

貝殼主要指軟體動(dòng)物（如雙殼類、腹足類、頭足類等），它由外套膜分泌鈣化物所形成。貝殼的生長(zhǎng)速率是隨著生物個(gè)體溫度以及食物供應(yīng)變化而變化的。在夏季，貝殼的生長(zhǎng)相對(duì)較快。冬季則休眠或生長(zhǎng)很慢。貝殼上的高亮帶即為一年內(nèi)的生長(zhǎng)增量。白天，陽(yáng)光明媚，溫度適宜，貝類新陳代謝快，沉積碳酸鈣形成淺色紋層；夜晚，光線減少，溫度降低，貝類的新陳代謝也相對(duì)變慢，體內(nèi)開始厭氧呼吸，酸脂含量升高，分泌物中有機(jī)質(zhì)含量偏高，形成深色紋層。漲潮時(shí)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，貝殼雙殼開啟，外界水流進(jìn)入，沉積碳酸鈣；當(dāng)殼體關(guān)閉較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，沉積作用中斷，在這間斷期間就沉淀薄層有機(jī)質(zhì)。潮越大，殼體鈣質(zhì)層明顯增厚，小潮時(shí)，鈣質(zhì)層則變薄?，F(xiàn)代蘭蜆的顯微結(jié)構(gòu)還可以看到半日生長(zhǎng)紋層，即兩條較寬的有機(jī)質(zhì)層中間夾雜著一條較窄的有機(jī)質(zhì)細(xì)帶。

腕足也是一種典型的古生物化石鐘研究材料

腕足化石與古生物鐘

雙殼類的生長(zhǎng)紋很清晰

鸚鵡螺

鸚鵡螺是頭足類的一大類型，有很長(zhǎng)的演化歷史?，F(xiàn)代鸚鵡螺的兩片隔膜之間的生長(zhǎng)線的數(shù)目似乎是恒定的。即每段隔斷的螺腔平均有30條生長(zhǎng)線，這個(gè)數(shù)目，正好與太陰月（節(jié)律）的時(shí)間長(zhǎng)短（29.53日）相吻合。因此，該動(dòng)物外殼上的可見(jiàn)生長(zhǎng)線條可能是按每天一條的速度生長(zhǎng)的，而隔膜則是每一太陰月形成一塊。對(duì)全世界奧陶紀(jì)以來(lái)的鸚鵡螺化石外殼研究表明，不同地區(qū)不同屬種的鸚鵡螺，它們的生長(zhǎng)線條數(shù)目都是相同的。而隨著地質(zhì)年代的推進(jìn)，每段螺腔的線條數(shù)目呈不穩(wěn)定地遞減，即每月的天數(shù)在減少。這一發(fā)現(xiàn)與月球在遠(yuǎn)離地球的規(guī)律相一致。

鸚鵡螺的生長(zhǎng)線

龜鱉

龜鱉目俗稱龜，身上長(zhǎng)有非常堅(jiān)固的甲殼，它由拱起的背甲和扁平的腹甲構(gòu)成。龜?shù)耐獗砻嬗山琴|(zhì)盾片構(gòu)成，龜甲的生長(zhǎng)紋就是龜盾片上的紋路，背甲上表現(xiàn)為同心環(huán)紋（同心紋），一條同心紋代表一個(gè)生長(zhǎng)周期。在龜生長(zhǎng)時(shí)，骨板延伸，但表面盾片角質(zhì)和色素還來(lái)不及生成，就是露出底下的骨板，表現(xiàn)出白色或淡黃色淡粉色這樣的紋路，就像是由于盾片擴(kuò)張而出現(xiàn)的裂縫，那就是新的生長(zhǎng)紋。隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行，角質(zhì)、色素填補(bǔ)了先生長(zhǎng)的骨板，裂縫慢慢消失，就形成了成熟的生長(zhǎng)紋（背甲上的同心紋或者腹甲上的規(guī)則細(xì)紋）。等下一輪生長(zhǎng)高峰期新的生長(zhǎng)紋又會(huì)爆出，周而復(fù)始，龜漸漸長(zhǎng)大。盾片的生長(zhǎng)紋并不是每年長(zhǎng)一道，而且年齡愈大，生長(zhǎng)紋愈模糊。生長(zhǎng)紋一年長(zhǎng)三四道、或者五六年長(zhǎng)一道也都是很正常的。所以如果單從龜甲生長(zhǎng)紋并不能準(zhǔn)確推算龜類年齡，只可作為一種參考。

龜殼生長(zhǎng)紋

鯊魚

鯊魚，屬于軟骨魚的一支，一群板鰓類魚的通稱。鯊魚的生長(zhǎng)與大部分的魚類生長(zhǎng)類似，具有不均勻性，會(huì)在鱗片和骨骼上留下痕跡。比如在鱗片、耳石、鰓蓋骨和脊椎骨等上面形成特殊的、排列規(guī)整的年周期環(huán)狀輪圈，類似樹木的"年輪"。這些生長(zhǎng)輪的形成與鯊魚生活的水溫及食餌條件密切相關(guān)，也與外界因素包括餌料、溫度、光照、水體大小、其他化學(xué)因子（如pH值、鹽度、溶解氧）等有關(guān)。因此，其生長(zhǎng)輪的形成并非總是以一年為周期。

鯊魚類的年齡鑒定方法主要有組織鑒定，長(zhǎng)度頻率分析等。其中主要硬組織材料有椎骨、背棘和神經(jīng)弓，可以通過(guò)觀察硬組織上的輪紋結(jié)構(gòu)判斷魚類年齡和生長(zhǎng)情況。

鯊魚椎骨

鯊魚骨與生物鐘

樹木

在樹木伐倒后，在樹墩上我們可以看到有許多同心圓環(huán)，這就是我們所熟知的年輪，它是樹木在一年的生長(zhǎng)周期里所產(chǎn)生的一個(gè)個(gè)紋層，有些紋層可能并不僅僅代表一年，所以統(tǒng)稱為生長(zhǎng)紋。樹干上的生長(zhǎng)紋顏色有深有淺，形狀有的是十分規(guī)整的正圓，有些會(huì)有些變形，這與其生長(zhǎng)環(huán)境條件（氣溫、氣壓、降水量）密切相關(guān)。

在春夏季時(shí)期，氣候和水分等環(huán)境適合植物生長(zhǎng)，樹干中的形成層的細(xì)胞非?；钴S，分裂很快，生長(zhǎng)迅速，形成的木質(zhì)部細(xì)胞大，壁厚，較稀疏，輸送水分的導(dǎo)管也多，顏色較淺；反之，秋冬季環(huán)境較差，植物生長(zhǎng)較慢，形成的木質(zhì)部較緊密，顏色較深。依次循環(huán)，隨四季交替形成一圈一圈深淺交替的生長(zhǎng)輪。

樹木樹干的生長(zhǎng)還與所受陽(yáng)光照射有關(guān)，朝南一面陽(yáng)光照射充足，該面木質(zhì)部生長(zhǎng)速度快，年輪較寬，而背陰朝北的一面因陽(yáng)光較少，年齡顯得較狹窄。

樹木生長(zhǎng)輪和生物鐘

古生物鐘的應(yīng)用

記錄地球自轉(zhuǎn)變緩

根據(jù)古生物鐘的研究表明，地球自轉(zhuǎn)速度至少?gòu)暮浼o(jì)以來(lái)是逐漸變慢的，這也符合天文學(xué)家的推算。同時(shí)，根據(jù)化石生長(zhǎng)線的研究，地球自轉(zhuǎn)周期變慢是不均勻的。地球自轉(zhuǎn)周期變化大概分為三個(gè)階段：（1）4.5億～2.5億年前，這一時(shí)期地球自轉(zhuǎn)變慢速率較快，反映了地球和月球相互作用強(qiáng)烈。（2）2.5億～0.65億年前，這一時(shí)段地球自轉(zhuǎn)速率變化較小，地球每年和每月的天數(shù)幾乎沒(méi)有變化，地月之間的位置處于相對(duì)平衡狀態(tài)。（3）0.65億年前～現(xiàn)在，該時(shí)期地球自轉(zhuǎn)變慢速率明顯加強(qiáng)。古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這兩次地球自轉(zhuǎn)速率變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和地球歷史兩次重要的生物大滅絕（二疊/三疊紀(jì)，白堊/古近紀(jì)）基本吻合。

了解地球自轉(zhuǎn)天數(shù)甚至小時(shí)

許多古生物學(xué)家搜集到各地質(zhì)年代的珊瑚化石，外壁環(huán)紋中找到各地質(zhì)年代的每年天數(shù)。根據(jù)珊瑚化石的生長(zhǎng)環(huán)紋還可以推算出該珊瑚生存時(shí)期每天應(yīng)包含的小時(shí)數(shù)，其計(jì)算公式如下：現(xiàn)代每年的天數(shù)×每天時(shí)數(shù)=珊瑚化石生長(zhǎng)環(huán)的圈數(shù)×X。X代表當(dāng)時(shí)每天的時(shí)數(shù)。

珊瑚化石上的外壁環(huán)紋反映地球過(guò)去信息

奧陶紀(jì)以來(lái)地月軌道參數(shù)

證實(shí)月球正在遠(yuǎn)離地球

古生物鐘研究證實(shí)，月球與地球的距離隨著時(shí)間的推進(jìn)也在有規(guī)律地發(fā)生變化。例如天文學(xué)家認(rèn)為：由于潮汐的摩擦作用，地球?qū)υ虑虻臓恳σ仓饾u減少，基于這種原因，目前月球正在按每年5.8厘米的速度悄悄地遠(yuǎn)離地球而去，也就是說(shuō)，過(guò)去的月球逃離地球的速度更快，例如白堊紀(jì)時(shí)，可能每年的速度為94.5厘米。這種推想，也被古生物鐘所證實(shí)。

證實(shí)大陸漂移

古生物鐘與大陸板塊漂移

古今珊瑚的年生長(zhǎng)值與溫度有關(guān)，即海水溫度愈高的區(qū)域，古今珊瑚的年生長(zhǎng)值愈大；而且古今珊瑚的年生長(zhǎng)值相近，則海水的溫度也接近，由此可以通過(guò)比較年生長(zhǎng)值，推測(cè)古溫度。古今珊瑚的年生長(zhǎng)值也與地理位置有關(guān)，離赤道愈近則愈大，離赤道愈遠(yuǎn)則愈小。另外，古今珊瑚的季候生長(zhǎng)現(xiàn)象，離赤道愈近則愈模糊（因?yàn)榈靥師釒?，無(wú)四季變化之故），離赤道愈遠(yuǎn)的海域則愈清楚。臺(tái)灣馬廷英曾統(tǒng)計(jì)出珊瑚化石的上千個(gè)數(shù)據(jù)，詳細(xì)地標(biāo)出各地質(zhì)歷史時(shí)期的赤道位置（珊瑚總是生長(zhǎng)在赤道兩側(cè)的海洋中）及兩極的位置。他發(fā)現(xiàn)：各地質(zhì)歷史時(shí)期的赤道位置與兩極位置大不相同，都曾經(jīng)發(fā)生過(guò)位移，因而他提出大陸曾發(fā)生過(guò)漂移的設(shè)想。

揭示地球古環(huán)境變化

在揭示古環(huán)境、古氣候研究中，陸地上的古植物生物鐘--生長(zhǎng)輪（年輪）起到了非常重要的作用。因?yàn)闃淠镜纳L(zhǎng)輪結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)與樹木生長(zhǎng)地區(qū)的氣候條件有十分密切的關(guān)系。通常，植物化石中的生長(zhǎng)輪的有無(wú)能夠反映當(dāng)時(shí)的季節(jié)變化，生長(zhǎng)輪的寬窄可以顯示當(dāng)時(shí)的水分情況。通過(guò)測(cè)定植物化石中生長(zhǎng)輪的寬度的差異，可以推測(cè)出古氣候要素的變化，獲得古氣候變化信息，彌補(bǔ)地史時(shí)期古氣候研究的資料不足。與此同時(shí)，生長(zhǎng)輪中的穩(wěn)定碳同位素變化，也能體現(xiàn)古大氣層二氧化碳濃度的波動(dòng)歷史。同樣的，樹木生長(zhǎng)輪還可以保存過(guò)去曾發(fā)生過(guò)的隨機(jī)事件，如地震發(fā)生、火山爆發(fā)和環(huán)境污染等等。

潮汐

疊層石與潮汐

古氣候變化

樹木年輪可以很好的記錄古氣候信息

軟體動(dòng)物在反映近代工業(yè)革命以來(lái)的環(huán)境變化中的特殊作用

軟體動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)

樹木年輪可以提供多達(dá)幾千年來(lái)的溫度、土壤濕度、營(yíng)養(yǎng)的信息，但是由于樹木的多孔性，樹木年輪中的元素分布是不完整的。樹木主要保存在大陸的溫、熱帶，限制了它的應(yīng)用。珊瑚骨骼可以反映熱帶、亞熱帶的氣候和海平面變化，但由于鉆孔生物的破壞，難以保存珊瑚骨骼中的化學(xué)信息。軟體動(dòng)物，特別是雙殼類，被稱為海洋之樹（Tree of the Sea），因?yàn)樗莒`敏地反映環(huán)境的變化。與樹木和珊瑚相比，雙殼類也有著明顯的優(yōu)勢(shì)，這是因?yàn)樗侨蚍植?包括海洋、半咸水和淡水;具有硬而致密的碳酸鈣殼，能夠保存完整的化學(xué)元素，目前已知軟體動(dòng)物殼有50多種化學(xué)元素;具有清楚的年生長(zhǎng)增值;具有較長(zhǎng)的生命周期,許多雙殼類具有很長(zhǎng)的壽命，可高達(dá)200多年。

再造工業(yè)革命以來(lái)的環(huán)境變化的特殊意義

雙殼類殼質(zhì)生長(zhǎng)速率，微細(xì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)元素的綜合研究能夠有效地指示環(huán)境的變化。通常在水介質(zhì)營(yíng)養(yǎng)發(fā)生變化時(shí)，殼質(zhì)生長(zhǎng)速率會(huì)急速增大或遲緩；殼質(zhì)晶體在不同溫度下的生長(zhǎng)有很大的不同；顯著的環(huán)境變化會(huì)使殼的表面增生次生結(jié)構(gòu)和變形；化學(xué)元素的濃度也會(huì)發(fā)生變化。由于軟體動(dòng)物具有廣泛的生態(tài)分布，可以在不同自然地理區(qū)發(fā)揮檢測(cè)環(huán)境污染和再造地質(zhì)歷史中環(huán)境變化的重要作用。目前，雙殼類主要用于這些方面的環(huán)境指示：酸雨造成的酸化作用，受污染區(qū)淡水的超營(yíng)養(yǎng)作用，農(nóng)業(yè)肥料污染，沿岸和海洋的污染，礦產(chǎn)污染，工業(yè)污染，能源污染，核能污染，森林的盲目砍伐、火山灰，大壩和汽車排氣造成的污染。因此，在歐洲和美洲，雙殼類被用來(lái)檢測(cè)全球環(huán)境的變化，再造了近二百年來(lái)的環(huán)境變化，反映了環(huán)境污染逐漸增加的趨勢(shì)。并且，建立了以軟體動(dòng)物雙殼類為研究對(duì)象的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

雙殼類年輪

雙殼類年輪

溫度曲線