从5亿多年前的寒武纪到3亿多年前的石炭纪，地球上曾经生存着一类生活在海洋里的奇特动物，因其化石形态像用笔在岩石上画出的图案，故被称为笔石。如今笔石已灭绝，没有现生代表作比较，也无法用其他化石类型作参照物，所以其分类位置至今都未能完全确定。不过一些学者依据笔石和现代海洋中的杆壁虫在外形、器官特征和超微结构等方面的许多相似之处，认为笔石和杆壁虫一样属于半索动物门，但把笔石单独列为一个纲——笔石纲，而杆壁虫则属于翼鳃纲。
不同类型的笔石不仅大小差异悬殊（大的长达2米以上，小的则只有1毫米长），形态也十分独特。它们有的呈树状，有的似网兜，有的如张开的弓，有的像展翅飞翔的大雁……
笔石化石
笔石动物的软体部分早已腐烂分解，未能变成化石，因而我们现在所见到的笔石化石都只是它的硬体部分。对这些硬体部分作超微结构分析，并将结果与现生生物类比，推测硬体的成分是胶原蛋白。这表明笔石动物身体应该很柔韧，在海水中可以随波摇摆。胶原蛋白这种成分本身很普通，因为现生动物的肌腱、软骨等都由它构成。但奇怪的是，生活在几亿年前的笔石虫体全部由胶原蛋白组成，这和其他由钙质或硅质成分组成的生物存在明显的差别。
笔石胞管复原图
笔石动物是群体生物，是从一种叫胎管的圆锥体中的空腔开始逐步生长起来的。通过胎管，笔石动物长出一些分叉或不分叉的“枝条”，每一个“枝条”上通常都由一系列排列整齐、形态相近的管状体——胞管组成，笔石的虫体就生活在胞管中。胞管的形状变化很大，直的，弯的，卷曲的，喇叭状的，角状的，什么都有。笔石枝的分叉形式和空间排列方式大多因群体而异，这使得笔石的体形和形态千差万别、大小悬殊。
笔石动物是靠吃悬浮在海水中的有机质生存的，通过纤毛触手的摆动，笔石虫体的口部可以吸入海水，然后把有机质过滤以后再吐出来。化石研究表明，笔石存在两种基本的生活方式：较原始的笔石长有“根”和“茎”等构造，像树一样固着在海底生活，然后向上生长；另一类笔石在海水中过着漂浮生活，它们除了通过触手作适当摆动以推动身体前进以外，多数情况下是在随波逐流。（王小娟）
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