南海物說︱時間膠囊:海洋沉積的萬年記憶
本期為“時間的故事”專輯的第五期。
在浩渺海洋深處,沉積物如同大自然的“硬盤”,以獨特的方式存儲著地球演變的歷史數據。當硅藻的玻璃外殼沉入海底,大硨磲的貝殼層層生長,這些生物正在用軀體書寫著跨越世紀的自然日志。
海洋沉積物
海洋沉積物是覆蓋在海底表層的松軟物質,厚度不定,由各種來源的顆粒、碎屑、殘骸等經長期積累形成。億萬年來的地質活動、環境變遷和生命演化,在里面都可以找到記錄和答案。
海洋沉積物的主要來源
沉積物中的生物源沉積物,主要來自浮游生物和底棲生物,如顆石藻、有孔蟲、翼足類等浮游鈣質生物,硅藻、放射蟲等浮游硅質生物和貝類、珊瑚、海綿等底棲生物。無論是已滅絕的化石種,抑或是正活躍的現生種,它們都會將氣候波動、生態演替、災難事件等封存進自身的鈣質或硅質結構里,成為科學家破譯地球往事的“時間膠囊”。
鈣質生物
物說曾介紹過鈣質生物。鈣質生物是指那些長有鈣質硬體結構的生物,這些結構通常用于支撐身體、保護內臟或參與運動。像人、海貝、珊瑚蟲,以及上文中提到的顆石藻、有孔蟲等,都屬于鈣質生物。
海貝
珊瑚
有孔蟲
硅質生物
下面來說說“硅質生物”。硅質生物是指具有特定形態的硅質硬體結構的生物,它們的種類不似鈣質生物那樣豐富,典型代表是硅藻、放射蟲和玻璃海綿。
硅藻,一類單細胞真核藻類,屬硅藻門,成員眾多,廣泛分布于海洋、淡水和濕潤的陸生環境。硅藻的硅質細胞壁,即它的外殼,由上下兩片殼組成,呈盒狀套合結構,表面常呈現輻射對稱或兩側對稱的復雜紋飾。
硅藻多樣性
硅藻種類多到驚人,可能有多達十萬個物種,遍布所有的水生棲息地和潮濕的陸地棲息地
圓篩藻
屬大型海洋硅藻,殼面圓形,表面布滿規則六邊形孔紋,狀如篩網,廣泛分布于溫帶至熱帶海域
硅藻土的多重用途
圓篩藻死亡后形成的硅藻土,可用作啤酒過濾劑、牙膏磨料、化妝品原料、天然殺蟲劑等
放射蟲,一類古老的單細胞原生生物,屬放射蟲門,以其精美的硅質骨架和輻射對稱的形態聞名。它們廣泛分布于全球海洋和咸水域,從表層到深層均有分布。
放射蟲多樣性
至今已發現有超15000種的放射蟲,其中約800至1000個現生種生活在海洋中
恩斯特·海克爾(Ernst Haeckel)繪制的放射蟲及其他海洋生物
從左至右:放射蟲、海葵、水母
海克爾是19世紀德國著名生物學家、哲學家、藝術家,熱衷于自然繪畫,其對海洋生物的精細科學繪畫是科學與藝術交融的典范
玻璃海綿,即海綿動物門六放海綿綱動物,因骨骼由二氧化硅構成透明玻璃狀結構而得名。成員多棲息于深海,尤以太平洋熱帶和亞熱帶海域為盛,常固著于硬質基底(如巖石、珊瑚),典型代表為偕老同穴。
阿氏偕老同穴 Euplectella aspergillum
動物界 海綿動物門 六放海綿綱
南海分布
為何稱它們為“時光膠囊”?
當鈣質生物和硅質生物死亡后,其外殼將沉入海底,被永久留存,成為海洋沉積物中的一部分。這些外殼的成分、形態和沉積記錄,在時間上跨越萬年,同時蘊含著物理學(如水溫)、化學(如外殼成分)、生物學(如物種)等多維度數據,可形成立體的歷史拼圖。
這些“時間膠囊”共同構建起跨越時空的探測網絡。它們不僅記錄著地球的往事,更在警示今人:每個物種都是生態史詩的書寫者,每次環境變遷都會在生命密碼簿中留下永恒刻痕。讀懂這些深藍密碼,或許就是守護海洋未來的關鍵密鑰。
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