Question

主要生物门类的气候条件

Answer 1

1.叠层石

叠层石是典型生物成因的沉积构造，它是蓝绿藻与碳酸钙相互作用的结果。钙质藻类在热带—亚热带浅海最为发育。钙质绿藻几乎全分布于热带，只有Dasycladaceans的几个种分布于温带。Corallina藻分布广，可从热带到极区，可能在温带十分丰富，成为主要的造沉积生物。有些属如Mesophyllum，Lithothamnium是冷水型的。浮游藻类分布很广，而Cocoolithophoridae在热带最为丰富。Diatoms在温带北极，特别是在深部冷水上涌的地方最为丰富。这些藻类可以作为深海钻孔古温度研究的工具。

2.有孔虫

有孔虫作为一个类群来说，其所适应的生活温度可以变化很大，它在温度超过40℃的热带潟湖及潮池（tide pool）及温度接近-2℃的高纬地区海水结冰的地方都能生存，但对一个单独的种来说，其生活温度还是很窄的。浮游有孔虫的分布明显地受气候带的控制。可以见到有孔虫在赤道下沉现象（equatorial submergence），即生活在高纬度表层水的有孔虫，在热带生活在深水中。有孔虫的某些形态特征与温度有关。O.L.Bandy（1960）和D.B.Erickson（1959）分别研究了现代有孔虫Neogloboquadrinapachyderma的卷旋方向与生活温度的关系。他们发现当温度低于9℃时，N.pachyderm主要为左旋；温度高于15℃时，主要为右旋；温度在10～15℃，既有左旋，也有右旋。有人曾研究了南太平洋Neogloboquadrina pachy⁃derma的分布，在52°S以南时左旋壳占90%以上，48°～52°S之间时左旋壳占50%～90%，而在48°S以北接近亚热带的地方左旋壳只占50%以下。有孔虫的某些其他形态特征也与温度有关，例如Globorotalia trumcatulinoides，它在热带为锥状，而在寒冷气候为盘状。Neogloboquadrina pachyderma最后一圈的房室在规则情况下有4～5个。而在温度较低的条件下，最后一个房室小于倒数第二个房室。浮游有孔虫外壁的孔隙度也与温度有关，热带的孔隙度较大，冷水的孔隙度较小。有孔虫个体的大小与温度的关系表明，冷水中的个体大，因为它们成熟速度慢，达到最终大小晚，而生活热带的有孔虫个体较小。

3.腔肠动物（珊瑚）

造礁珊瑚几乎全部为热带生活，它们不能忍受低于16～17℃的温度。造礁珊瑚在25～29℃时个体的丰度和分异度最大，但很少能在超过40℃温度条件下生活。非造礁珊瑚的生活温度范围较大，可从1～28℃。

4.腕足动物

腕足动物分布与温度关系不密切，从两极到热带都有（图7-5）。现代具铰纲及钙质无铰纲生活在温带。舌形贝类大部分限于热带及亚热带，但其他地方也有。腕足类的温度分布大概在地质时期也不是一成不变的，例如具铰腕足类过去在热带浅海中就很普遍。有些形态特征与温度有关，具铰腕足类壳中的壳疹密度就随温度的增加而增加，生活在南极地区冷水中的腕足类壳较薄，壳刺较少。这可能因为冷水中CaCO₃溶解度较大，而不易形成钙质壳的缘故。

5.软体动物

软体动物少数类群的温度限制较严，多数为广温生物。某些形态特征与温度有关，北极地区的软体动物个体较小（一般＜1cm），没有或几乎没有纹饰（特别是刺），双壳较薄且具明显的生长线。而热带的软体动物则具有较大的、有纹饰的、厚重的壳。

与上述一般趋势相反，有些软体动物其最大个体反而在其温度范围较冷的一端，这是因为在寒冷的气候中成熟较晚，个体生长有较长的时间，故能长成较大的个体。

6.脊椎动物

在脊椎动物中，哺乳类和鸟类较少用来确定温度，因为它们是温血动物，有控制体温的能力，有毛、羽、脂肪层来保护热量不致散失，因而它们可生活在极冷的寒带低温中，如企鹅、北极熊等。陆生脊椎动物中的两栖类和爬行类与哺乳类、鸟类不同，它们是变温动物，其体温受周围环境温度强烈的影响，而缺乏控制调节能力，因此其生存也就受周围环境温度的严格限制。小型两栖类和爬行类，由于它们有冬眠的习性，所以在较冷的气候条件下还能生存；而大型的爬行类，如鳄，绝大多数分布在热带及亚热带，只有很少的代表（如扬子鳄）分布在温带。所以，丰富的大型爬行类化石的存在标志着温暖的气候。

图7-5 现代腕足类的纬度分布

7.植物

植物受气候的影响比动物更明显，因此对古气候的研究更有意义。不同类型的植物其生活气候环境是不同的，例如：桦科、杨柳科植物生活在温带，而双扇蕨科及樟科等生活在热带、亚热带潮湿气候区，仙人掌科则生活在热带、亚热带干旱气候区。对于新生代以来的植物大化石和孢粉化石，通常使用化石名单利用共存原理来定量分析气候因子（CoA）。