早古生代的最后一個時代是志留紀。 由于發(fā)生猛烈的造山運動，志留紀時地球表面出現(xiàn)了較大的變化。海洋面積縮小了，陸地生成并逐漸擴大。有了陸地就有了植物，低等植物作為植物界的先驅(qū)者登上了歷史舞臺。海洋中，各種無脊椎動物并不理會領(lǐng)地的萎縮而繼續(xù)繁盛，畢竟海洋的面積是太大了，更何況隨之而來的又將是一次新的海侵。
在志留紀的海洋中，珊瑚出現(xiàn)了較多種類，它們?yōu)橥砉派ㄖ饕悄嗯杓o和石炭紀）珊瑚的空前繁榮奠定了基礎(chǔ)。志留紀的主要珊瑚類型是床板珊瑚和四射珊瑚，盡管當時的珊瑚中許多是單體而不是群體，但由于數(shù)量豐富，海洋中已經(jīng)形成了珊瑚礁。層孔蟲是另一類海洋生物，它們可以分泌鈣質(zhì)的骨骼，也具有造礁能力。腕足類是一種固著生物，具有兩瓣硬殼，死后容易保存成為化石，形成殼相地層。 此外，志留紀時的重要生物還有苔蘚蟲、三葉蟲、鸚鵡螺類和筆石類。其中，筆石是一種非常重要的生物。
筆石屬于半索動物，半索動物又稱口索動物或隱索動物，一般身體呈蠕蟲狀，左右對稱，全部生活在海洋中。半索動物曾經(jīng)被列為脊索動物門的一個亞門，理由是它的口索相當于脊索動物的脊索，很可能是脊索動物中最原始的一類。但也有科學(xué)家認為口索可能是一種內(nèi)分泌器官，而不是與脊索相當?shù)臉?gòu)造。從目前已有的研究資料看，半索動物是非脊索動物和脊索動物之間的一種過渡類型，志留紀筆石的涌現(xiàn)和繁盛，預(yù)示著高等生物的先驅(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了。
筆石已經(jīng)全部絕滅，我們今天只能通過化石來認識它們，這些古老的化石通常保存在巖石層面上，很象用筆書寫的痕跡， 故稱之為筆石。
志留紀的筆石種類很多，但都有一些共同的特征。筆石動物分泌的群體骨骼稱為筆石體，筆石體大小不一，通常大型筆石體長50-70厘米或更長，小型的僅有幾毫米長。筆石體的一端是一個長錐型的胎管，從這里芽生出一系列筆石蟲體居住的胞管，胞管的數(shù)目在不同種類中相差懸殊，有的僅具有5-6個胞管，而有的則具有上萬個胞管。許多胞管接連生長就形成了筆石枝，由一個或多個筆石枝就形成了筆石體，筆石體在海水中漂浮，可以到達很遠的地方。
古生物學(xué)家根據(jù)胞管的特征，把筆石劃分為許多目，如樹形筆石目、管筆石目、腔筆石目、正筆石目等等。在眾多的筆石目中，以樹形筆石目和正筆石目的延續(xù)時間最長，數(shù)量多、分布廣，具有重要的地質(zhì)意義，常見的化石也多屬于這兩個目。
我國的筆石非常豐富，分布極廣，一些世界性的標準屬種幾乎都在我國出現(xiàn)，還有一些中國特有的種類，化石保存完好，層位齊全，其中許多是演化上的關(guān)鍵屬種，而且在我國出現(xiàn)較早，為研究筆石的系統(tǒng)分類、生態(tài)學(xué)及其演化等提供了難以替代的材料。
研究志留紀的豐富筆石化石可以得到許多重要啟示，例如一些筆石常與三葉蟲、腕足類等底棲生物伴生在一起，說明當時的生態(tài)環(huán)境是屬于一種氧氣充足、水體較淺的地區(qū)；但也有的筆石只保存在黑色的頁巖中，這種暗色頁巖內(nèi)通常很少發(fā)現(xiàn)伴生有其它生物化石，表明產(chǎn)有這些筆石化石的區(qū)域?qū)儆谌毖醯倪€原環(huán)境，由于筆石善于漂浮，能夠隨波逐流有幸來到這種環(huán)境，它們死后沉落在海底，才能最終得以保存成為化石。
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