你知道在中国夜宵界谁是最受欢迎的单品吗?不是烧烤也不是炸串而是小龙虾,自2015年起小龙虾就傲视群雄,稳坐我国餐饮界的王座,成为中国餐饮界单品第一。当我们在享受这一舌尖上的美味时,可曾想到过它的由来吗?小龙虾原产于美国路易斯安那州,在二十世纪初进入我国境内。其实,很多人不知道的是小龙虾的先祖源自中国。
在早白垩世时期,中生代的世外桃源“热河生物群”的淡水湖泊中,鳌虾亚目的先祖——奇异环足虾在此繁衍生息,它们已演化出独特的身体结构,当你手捧一只奇异环足虾化石的时候,你会发现这种身体结构保存至今。
奇异环足虾,是热河生物群中一类较大型的无脊椎动物,是目前发现最早的淡水小龙虾化石,属于鳌虾亚目环足虾科。头胸部大,呈圆筒形,额剑发达。5对步足的前三对有钳,第一对最发达,呈蟹螯状,左右对称,第四、五对爪状。尾肢呈蝶翅形,外叶宽大。
(保存了眼睛奇的异环足虾化石标本 照片由利亚侏罗纪科普提供)
没想到让我们大饱口福的小龙虾,其先祖早已远超人类登上了历史的舞台,在这些古生物面前,哪怕是一只小小的虫子,也让我们引以为傲的千年文明失色不少。当我们在脑海中搜索什么是化石的时候,固有的印象是深埋在地底却穿越了亿万年时光的“石头”,神秘而质朴。其实,很多化石保存之完整、细节之精美,远超乎人们的想象,如果你有幸看到一块保存了全部翅脉纹理的昆虫化石,那么,你一定会相信它们昨天还活在这世间。
(胡氏辽蝉化石标本 照片由利亚侏罗纪化石科普提供)
其实,我们现在看到的每一块化石都是“徒有其表”,也就是说无论你看到的是精美的昆虫化石亦或是高大的恐龙化石,它们的“内在”早已被各种矿物质所替代,保存下来的只不过是它们的轮廓罢了。换句话说,化石就是由一种或多种矿物质结合的,无机物替代有机物并发生石化作用的产物。
而有些化石由于其复杂的成因和不同矿物质的参与,呈现出来的状态及感觉,甚至是颜色都是完全不一样的,因此,我们发现同一种生物经不同产地,形成的化石截然不同。比如,这件化石标本——会发光的奇异环足虾。
为什么称其为“会发光”呢?收藏者的一次无心之举,用紫外线射灯照射化石本体出现了神奇一幕,其中一块化石仿佛是吸收了光照的缘故,散发出幽幽绿光,清晰地勾勒出环足虾的身体结构。该化石产自凌源市、大王杖子乡、小刘杖子村、奶子北沟组、瑶沟(坊间称其为凌源老坑)。化石主体长11.5厘米,其头胸部、尾肢呈黄色,腹部、腹足呈绿色。我们无法得知环足虾生前是什么颜色,但是,目前在大王杖子、柳条沟等地发现的环足虾化石,其细节的“颜色”均有不同。
没想到一只小小的环足虾竟如此多彩,本就奇异又蒙上了一层神秘的面纱,究竟是什么原因造就了这一神奇的现象?我们可以分两个层面来分析,第一层是为什么不同产区呈现的颜色不同,第二层面则是为什么独有老坑的化石会发光。
前面我们简要阐述了化石的形成,其实就是有机物石化的一个过程,但是,矿物质在替换填充的过程中,带有某些染色作用的成分,我们来举例说明,化石中如果含有定量的FeO(方铁矿、氧化亚铁),就会呈现出黑色;含有定量的Fe2O3(氧化铁),就会呈现出红棕色;由此我们可以得知,化石的颜色实际上是矿物质所呈现出的颜色,在白垩纪时期,三价铁和红色二价铁居多,绿色铜离子呈浅蓝色,白色为钙镁,黑灰大多为石炭纪河湖沉积物。因此,不同颜色的化石是由于其矿物质不同的染色成分决定的。
那么为什么独有“老坑”的化石会发光呢?因为化石的形成是非常复杂的,其本身就是一件非常小概率事件。这块会发光的奇异环足虾化石,应该含有定量的荧石,使其在受到激发光(紫外线或X射线)时,具有了荧光反应。其实,早在19世纪初,人们发现当萤石受到阳光照射时,会发出一种蓝色的光芒,荧石是一种黄绿色到黄褐色的矿物,也是常见的荧光矿石之一。当受到紫外线照射时,荧石会发出强烈的绿色荧光。自然界中具有荧光特性的矿物质并不局限于萤石一种,比如方解石会发出红色荧光,硅锌矿会发出绿色荧光等。
(荧光矿物在紫外线照射下的光线形成 图片来自网络)
当我们仔细观察凌源“老坑”的环足虾时,会发现其化石主体表面呈现出一种似“玉化”般的感觉,这一特点是柳条沟和凌源主产区的环足虾所不具备的。我们可以推断,产自凌源“老坑”的奇异环足虾,是因为其形成的时候,古生物被含有丰富矿物质的火山灰快速掩埋,在层层的叠加中被压紧并胶结成岩。同时,其火山物质、有机物质通过压实作用和结晶作用时,经历了我们难以想象的苛刻条件,特别是含有定量的荧石成分。
(天然的萤石结晶)
(产自凌源老坑的狼鳍鱼化石标本 图片由利亚侏罗纪化石科普提供)
而恰恰是这一特点,打上了凌源“老坑”的印记,也是我们区分化石产地的重要标志。同样,在受到激发光(紫外线或X射线)时,也具有荧光反应。
(在紫外线照射下如同X光片的狼鳍鱼化石 图片由差人提供)
老坑的秘密始终是神秘的,我们的解读不过是错综复杂的地质演变史的皮毛罢了,无法想象,这颗蓝色的星球经历了多少次的演变,才能孕育出神奇的生命。而这种微小的概率,却一次次在生命演变的历史长河中发生。我们相信没有什么是永恒的,同时,我们也相信生命的进程是永不停歇的。