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云南澄江化石群

云南澄江化石群
  南澄江化石群距今5.3亿年,被誉为“20世纪最惊人的古生物发现之一”。“寒武纪早期,种类繁多的多细胞动物突然在海洋里大量出现。澄江化石记录了这段特殊时期生物群的全貌,成为迄今地球上发现的分布最集中、保存最完整、种类最丰富的‘寒武纪生命大爆发’例证。 7月1日,在俄罗斯圣彼得堡召开的第三十六届世界遗产大会上,云南澄江化石群成功申报世界自然遗产,填补了中国化石类自然遗产的空白。这一天,距离澄江化石群在云南省玉溪市澄江县城以东的帽天山被发现,刚好28年。

  澄江动物化石群主要分布在中国云南省澄江县抚仙湖畔,距省会昆明52公里,境内景色优美,交通极为方便。澄江动物化石群是当今世界上所发现最古老、保存最好的一个多门类动物化石群,从海绵动物到脊椎动物以及绝灭门类都有其代表。它们生活在遥远的5亿3千万年前的寒武纪早期海洋中。

  距今5.3亿年前的早寒武纪,比人们熟悉的侏罗纪“恐龙时代”还要早4亿年。当时,地球上的生命是何形态?澄江动物化石中的抚仙湖虫,成虫最长约11厘米,腿肢多达35至45对,是节肢动物的祖先类型;奇虾,身体最前端有一对分节的、具刺状构造的大抓肢,普遍认为可能和节肢动物具有较近的亲缘关系,或者是圆神经动物中的一个绝灭分支;昆明鱼、云南虫,都出现了脊索、鳃裂、神经索等脊索生物必需的器官,把脊椎动物的起源向前推进了足足4000万年……这些早期生物都以化石的形式“存活”于澄江帽天山上。

  澄江动物化石群是迄今为止地球上发现的分布最集中、保存最完整、种类最丰富的“寒武纪生命大爆发”例证,被国际科学界誉为“古生物圣地”、“古生物化石模式标本产地”、“世界级的化石宝库”和20世纪最惊人的发现之一。至今共发现40多个门类、180余种早寒武纪珍稀动物、植物化石,其中三分之二是新属、新种。帽天山已成为世界公认的化石模式标本产地和“古生物圣地”。-

  寒武纪生命大爆发一直让达尔文感到十分困惑。在人们普遍认同达尔文进化论的今天,全面揭示并合理解释寒武纪大爆发的真实面貌、探索众多动物门类起源的难题,是古生物学和进化生物学的重要前沿科学领域。近二百年来,动物界一直被习惯地划分为脊椎动物和无脊椎动物两大领域。因而探索这两大类动物之间的演化关系,不仅构成进化生物学中的一个核心命题,也是公众普遍关注的热点问题。自1984年在云南澄江帽天山发现了5.3亿年前的软躯体化石群——澄江动物群以来,深入研究寒武纪大爆发,特别是与人类起源和进化有关的古脊索动物成为可能,澄江动物化石群的科学价值就在于此。

  帽天山出土的澄江动物群化石研究论证了已知最古老、最原始的脊椎动物云南虫、华夏鱼、昆明鱼,将脊椎动物早期历史往前推进了约五千万年。对此,美国《纽约时报》这样评论:如果云南虫夭折,动物神经系统将永远不会发展,地球永远像遥远的月亮一样寂寞冷清。其它化石对研究海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、腕足动物、节肢动物等各个动物门类的原始特征、演化趋势的起源,以及化石生物学、功能解剖学、演化生物学、古生态学、古地理学、埋藏学等多学科综合研究,提供了重要证据,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于早寒武纪。

  在帽天山发现的一系列化石不仅为“寒武纪大爆发”突变事件的存在提供了依据,证明了门一级高级动物类群的起源是“寒武纪大爆发”事件的核心内容和本质所在,进而对达尔文倒锥形进化树模式提出了质疑,提出了广义进化论。专家们对澄江动物化石群给予这样的评价,与世界著名的加拿大布尔吉斯页岩动物群相比,澄江动物群不仅具有化石资源的优越性,时代上更靠近寒武纪生命大爆发的始点,是中华民族对人类文明宝库作出的重要贡献,具有重大的科学价值。《纽约时报》评价说:“中国澄江动物化石群的发现,是20世纪中最惊人的发现之一。澄江化石不仅是地球上所发现的最老的,保存最完美的软体动物化石,更令人吃惊的是,其软体结构及其骨路保存非常完美。”

  4惊世奇迹编辑玉溪是幸运的,因为有一座抚仙湖。多少年来,人们在抚仙湖畔一次次发现惊人的秘密:李家山古墓群、古滇王国、水下古城,还有1.8亿年前的恐龙化石。澄江化石地的发现,也纯出一次偶然。1984年的夏天,中国科学院南京古生物所硕士刚毕业的侯先光,来到澄江县帽天山,寻找曾经生存于寒武纪的高肌虫化石。一个星期里,侯先光每天早出晚归,每天劈下两三吨石头,石头里却空空如也。7月1日下午,幸运之神终于光顾。已近失望的侯先光抬起脚,不慎剐落了一片松动的岩层,一块椭圆形化石露了出来。他好奇又惊喜,劈开这块石头一小块一小块地观看。突然,一块长4-5厘米的化石暴露在岩石剖面上,背壳明显地由前后两个部分组成,向前摆动的腿对称地分布在背甲之下。

  侯先光捧着化石,手在瑟瑟颤抖,那块化石上栩栩如生的小动物,仿佛渐渐苏醒过来。侯先光欣喜若狂,凭着专业知识和经验,他初步判断:这是一块寒武纪早期的无脊椎动物化石!此后的6年多里,侯先光沉下心来,扎根帽天山埋头工作,还不辞辛苦到附近武定、晋宁等地的寒武纪地层中采集了数万块古生物化石。侯先光先后在国内外著名学术刊物上发表了有关澄江动物化石群的系统性、综合性研究论文60多篇,出版3部英文专著和一部中文专著。澄江古生物群化石的发现,为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗,为“寒武纪生命大爆发”理论找到了坚实的证据。国际权威学术刊物《自然》、《科学》也开始向全世界描述了在5.3亿年前的寒武纪,地球生命曾在云南澄江集体爆发的壮观场景。

  随后,古生物学家陈均远于1987年率36人的考察团奔赴帽天山,进行了一次最大规模的发掘,1990年又进行了几次发掘,收获颇丰。陈均远的几篇研究论文发表在美、德、加等国家具有世界权威的科学杂志上,其中在美国《研究与探索》上提出的帽天山“寒武纪生命大爆发”所引发的生物多样性科学模式,曾对该领域研究产生了里程碑的意义,引起国际轰动。1994年,陈均远在美国《科学》杂志首度公布了帽天山寒武纪巨型食肉类动物研究成果,拓宽了“寒武纪生命大爆发”的科学内涵。在陈均远的影响下,来自瑞典、澳大利亚、美国的古生物学家纷纷走进澄江,展开早期生命研究,并取得丰硕成果。

  与此同时,中科院院士、著名古生物学家舒德干也展开了对澄江古生物化石的研究。1998年底,云南省地质研究所的罗惠麟、胡世学拿着一块化石找舒德干讨教,他立即意识到这很可能是最早的脊椎动物化石。舒德干寻觅了多年的化石倏然出现在面前,这块化石就是后来的“海口鱼”。1999年,《自然》杂志发表了舒德干等关于“寒武纪生命大爆发”又一重大突破性成果——发现最古老脊椎动物“昆明鱼”和“海口鱼”,将脊椎动物的起源向前推进了五千万年。随着研究的深入,一个完整的无脊椎动物向脊椎动物的演化序列在舒德干的努力下,展示在人们面前。这幅迄今最完整的早期后口动物亚界的谱系演化图,首次勾勒出脊椎动物实证起源演化的基本轮廓,为解答“包括人类在内的脊椎动物究竟如何演化而来”的难题提供了可信答案。

  随后,陈均远、侯先光、舒德干共同领衔的“澄江生物群与寒武纪大爆发”项目取得重大突破,荣获了国家自然科学奖一等奖。瑞典自然历史博物馆的杨·伯格斯琼抵达澄江进行考察。他说:“澄江动物群证明今天生存在地球上的动物门类,在寒武纪早期已经出现,他们之间的界限就像今天所存在的一样非常清楚。澄江寒武纪动物化石群,是迄今为止地球上发现的最珍贵的早寒武纪地球生命大爆发的化石遗迹。”

  一扇探索5.3亿年前地球生命大爆发的科学大门,在澄江帽天山轰然洞开。人们从不断发现的数百种动物化石中,看到了早寒武纪时期瞬间出现的动物生命形态。那是一个充满活力的繁华而喧闹的动物世界。在地球诞生最初的10多亿年里,世界是没有任何生命的一片荒漠,直到距今35亿年前,才在海洋0现了最低等的单细胞菌类、藻类生物。孕育人类的早期生命是怎样产生的?人类的祖先又是怎样演化的?这是科学家关注的一个重大问题。寒武纪澄江动物化石群是迄今为止地球上发现的分布最集中、保存最完整、种类最丰富的早寒武纪地球生命大爆发的化石遗迹。它不但为现生各主要动物门类起源与早期演化提供了最好最直接的证据,还是了解寒武纪早期生物群落结构的最好窗口,也为早期动物的系统演化关系和生态关联提供了重要信息,世界上尚没有其他化石地能够与其媲美。

  世界地质科学家们赞叹:这是20世纪最惊人的发现之一!

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