謝邀。圖多,侵刪。
按照我的理解,題主想問的是:
1.三葉蟲和鱟形態結構和生活習性接近,為什麼三葉蟲滅絕了而鱟生存到現代?
2.菊石比鸚鵡螺更高等,為什麼菊石滅絕了而鸚鵡螺生存到現代?
下面是我的回答:
三葉蟲和菊石其實是一對有趣的對比,它們在地球歷史上有許多共同點,比如生存時間都長達數億年,都曾經興盛一時,種類繁多,都經歷過幾次大滅絕事件而依然倖存,最後都在一次大滅絕事件中徹底消失。
剛好在網上找到一張三葉蟲和菊石的年代分布圖,我標註了五次大滅絕的時間。藍色和紅色彩帶的寬度分別代表對應時期三葉蟲和菊石的多樣性(科數)。
但是對比一下三葉蟲(藍色)和菊石(紅色)彩帶的形狀,二者有著明顯的不同。三葉蟲自奧陶紀就一路衰退,泥盆紀后更是只有少數種類(蚜頭蟲)苟延殘喘,在圖上拉出一段尖細的長尾巴,即使是在兩次滅絕事件之間的生態恢復時期也沒有出現回升,說明這個家族已經病入膏肓,喪失了競爭力,走向滅絕是可以預見的。而菊石直到滅絕前夕依然欣欣向榮,沒有出現種類的銳減。它所代表的生存模式是有活力和競爭力的,只是被顛覆性的外部力量徹底摧毀了。就像一根青翠茁壯的樹枝,被暴風雨硬生生地折斷了。
所以我認為菊石的滅絕是一場意外,如果沒有那顆終結中生代的小行星,它們應該和恐龍還有其他海洋爬行動物一樣,繼續生存很長時間。至於為什麼鸚鵡螺會倖存下來,應該說是幸運吧。也許它們生活在較深的水層,就像其他被深海庇護的活化石一樣,幸免於難。
下面重點說說三葉蟲和鱟。首先要糾正一點:那就是鱟和三葉蟲並不相似,它們的形態結構差別極大,分別代表著節肢動物的兩個完全不同的分支(三葉形亞門和螯肢亞門)。
從形態結構來說,鱟的演化程度比三葉蟲要高得多。節肢動物演化的方向是體節合併,附肢分化。體節合併形成頭部,胸部,腹部之類的身體分區,各自承擔特定的功能,以昆蟲為例,頭部負責感官和進食;胸部肌肉和附肢發達,負責運動;腹部收納內臟,負責消化,排泄,生殖等等。根據位置和功能的不同,每個體節上的附肢也演化出相應的形態,比如頭部的觸角和口器,胸部的三對足,腹部的尾須,沒有用的附肢退化消失。
這是推測昆蟲的演化過程,注意體節合併和附肢分化,圖片來源自網路:
對比一下三葉蟲和鱟,差別非常明顯。這是三葉蟲的身體和附肢結構。圖片來源自網路:
這是鱟的身體和附肢結構,圖片來源自網路:
三葉蟲的體節多,形態和功能相近,附肢也沒有明顯的分化。而且,它的附肢是典型的雙肢型附肢,除了運動之外,還兼有呼吸的功能。這是非常原始的特徵。而鱟的前部體節癒合成頭胸部,後部體節癒合成腹部,頭胸部的附肢演化成螯狀,負責爬行和進食,呼吸則由腹部的書鰓承擔,分工明確,效率也更高。
實際上,正是螯肢動物(鱟和板足鱟)的崛起導致了三葉蟲的衰落。海洋底棲節肢動物經歷了兩次更替,先是螯肢類取代三葉蟲,之後是高等甲殼類取代螯肢類。筆者整理了一張圖來說明:
所以,現代的鱟其實和末代的三葉蟲一樣,是一個凋零望族的最後孑遺。面對來勢洶洶的甲殼類,它們遲早也會步三葉蟲的後塵,走向滅絕。
至於甲殼類,目前它們風頭正盛,甚至把無孔不入的昆蟲阻擋在海洋之外。甲殼類完美地詮釋了附肢分化對節肢動物的意義。比如游泳:
爬行:
打洞:
攀緣:
獵食:
自衛:
爭鬥:
抱卵:
這些能力使甲殼類在和螯肢類的競爭中佔據優勢。所以鱟被擠出海洋生態系統也只是時間問題,就像當初它們把三葉蟲淘汰掉一樣。
答畢,歡迎指正,謝謝!