云南澄江化石群

云南澄江化石群

南澄江化石群距今5.3億年,被譽為“20世紀最驚人的古生物發(fā)現(xiàn)之一”。“寒武紀早期,種類繁多的多細胞動物突然在海洋里大量出現(xiàn)。澄江化石記錄了這段特殊時期生物群的全貌,成為迄今地球上發(fā)現(xiàn)的分布最集中、保存最完整、種類最豐富的‘寒武紀生命大爆發(fā)’例證。7月1日,在俄羅斯圣彼得堡召開的第三十六屆世界遺產(chǎn)大會上,云南澄江化石群成功申報世界自然遺產(chǎn),填補了中國化石類自然遺產(chǎn)的空白。這一天,距離澄江化石群在云南省玉溪市澄江縣城以東的帽天山被發(fā)現(xiàn),剛好28年。

澄江動物化石群主要分布在中國云南省澄江縣撫仙湖畔,距省會昆明52公里,境內(nèi)景色優(yōu)美,交通極為方便。澄江動物化石群是當今世界上所發(fā)現(xiàn)最古老、保存最好的一個多門類動物化石群,從海綿動物到脊椎動物以及絕滅門類都有其代表。它們生活在遙遠的5億3千萬年前的寒武紀早期海洋中。

距今5.3億年前的早寒武紀,比人們熟悉的侏羅紀“恐龍時代”還要早4億年。當時,地球上的生命是何形態(tài)?澄江動物化石中的撫仙湖蟲,成蟲最長約11厘米,腿肢多達35至45對,是節(jié)肢動物的祖先類型;奇蝦,身體最前端有一對分節(jié)的、具刺狀構(gòu)造的大抓肢,普遍認為可能和節(jié)肢動物具有較近的親緣關(guān)系,或者是圓神經(jīng)動物中的一個絕滅分支;昆明魚、云南蟲,都出現(xiàn)了脊索、鰓裂、神經(jīng)索等脊索生物必需的器官,把脊椎動物的起源向前推進了足足4000萬年……這些早期生物都以化石的形式“存活”于澄江帽天山上。

澄江動物化石群是迄今為止地球上發(fā)現(xiàn)的分布最集中、保存最完整、種類最豐富的“寒武紀生命大爆發(fā)”例證,被國際科學(xué)界譽為“古生物圣地”、“古生物化石模式標本產(chǎn)地”、“世界級的化石寶庫”和20世紀最驚人的發(fā)現(xiàn)之一。至今共發(fā)現(xiàn)40多個門類、180余種早寒武紀珍稀動物、植物化石,其中三分之二是新屬、新種。帽天山已成為世界公認的化石模式標本產(chǎn)地和“古生物圣地”。-

寒武紀生命大爆發(fā)一直讓達爾文感到十分困惑。在人們普遍認同達爾文進化論的今天,全面揭示并合理解釋寒武紀大爆發(fā)的真實面貌、探索眾多動物門類起源的難題,是古生物學(xué)和進化生物學(xué)的重要前沿科學(xué)領(lǐng)域。近二百年來,動物界一直被習(xí)慣地劃分為脊椎動物和無脊椎動物兩大領(lǐng)域。因而探索這兩大類動物之間的演化關(guān)系,不僅構(gòu)成進化生物學(xué)中的一個核心命題,也是公眾普遍關(guān)注的熱點問題。自1984年在云南澄江帽天山發(fā)現(xiàn)了5.3億年前的軟軀體化石群——澄江動物群以來,深入研究寒武紀大爆發(fā),特別是與人類起源和進化有關(guān)的古脊索動物成為可能,澄江動物化石群的科學(xué)價值就在于此。

帽天山出土的澄江動物群化石研究論證了已知最古老、最原始的脊椎動物云南蟲、華夏魚、昆明魚,將脊椎動物早期歷史往前推進了約五千萬年。對此,美國《紐約時報》這樣評論:如果云南蟲夭折,動物神經(jīng)系統(tǒng)將永遠不會發(fā)展,地球永遠像遙遠的月亮一樣寂寞冷清。其它化石對研究海綿動物、腔腸動物、鰓曳動物、腕足動物、節(jié)肢動物等各個動物門類的原始特征、演化趨勢的起源,以及化石生物學(xué)、功能解剖學(xué)、演化生物學(xué)、古生態(tài)學(xué)、古地理學(xué)、埋藏學(xué)等多學(xué)科綜合研究,提供了重要證據(jù),證實了現(xiàn)生動物門和亞門以及復(fù)雜生態(tài)體系起源于早寒武紀。

在帽天山發(fā)現(xiàn)的一系列化石不僅為“寒武紀大爆發(fā)”突變事件的存在提供了依據(jù),證明了門一級高級動物類群的起源是“寒武紀大爆發(fā)”事件的核心內(nèi)容和本質(zhì)所在,進而對達爾文倒錐? ?進化樹模式提出了質(zhì)疑,提出了廣義進化論。專家們對澄江動物化石群給予這樣的評價,與世界著名的加拿大布爾吉斯頁巖動物群相比,澄江動物群不僅具有化石資源的優(yōu)越性,時代上更靠近寒武紀生命大爆發(fā)的始點,是中華民族對人類文明寶庫作出的重要貢獻,具有重大的科學(xué)價值?!都~約時報》評價說:“中國澄江動物化石群的發(fā)現(xiàn),是20世紀中最驚人的發(fā)現(xiàn)之一。澄江化石不僅是地球上所發(fā)現(xiàn)的最老的,保存最完美的軟體動物化石,更令人吃驚的是,其軟體結(jié)構(gòu)及其骨路保存非常完美?!?/p>

4驚世奇跡玉溪是幸運的,因為有一座撫仙湖。多少年來,人們在撫仙湖畔一次次發(fā)現(xiàn)驚人的秘密:李家山古墓群、古滇王國、水下古城,還有1.8億年前的恐龍化石。澄江化石地的發(fā)現(xiàn),也純出一次偶然。1984年的夏天,中國科學(xué)院南京古生物所碩士剛畢業(yè)的侯先光,來到澄江縣帽天山,尋找曾經(jīng)生存于寒武紀的高肌蟲化石。一個星期里,侯先光每天早出晚歸,每天劈下兩三噸石頭,石頭里卻空空如也。7月1日下午,幸運之神終于光顧。已近失望的侯先光抬起腳,不慎剮落了一片松動的巖層,一塊橢圓形化石露了出來。他好奇又驚喜,劈開這塊石頭一小塊一小塊地觀看。突然,一塊長4-5厘米的化石暴露在巖石剖面上,背殼明顯地由前后兩個部分組成,向前擺動的腿對稱地分布在背甲之下。

侯先光捧著化石,手在瑟瑟顫抖,那塊化石上栩栩如生的小動物,仿佛漸漸蘇醒過來。侯先光欣喜若狂,憑著專業(yè)知識和經(jīng)驗,他初步判斷:這是一塊寒武紀早期的無脊椎動物化石!此后的6年多里,侯先光沉下心來,扎根帽天山埋頭工作,還不辭辛苦到附近武定、晉寧等地的寒武紀地層中采集了數(shù)萬塊古生物化石。侯先光先后在國內(nèi)外著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了有關(guān)澄江動物化石群的系統(tǒng)性、綜合性研究論文60多篇,出版3部英文專著和一部中文專著。澄江古生物群化石的發(fā)現(xiàn),為探索“寒武紀生命大爆發(fā)”的奧秘開啟了一扇寶貴的科學(xué)之窗,為“寒武紀生命大爆發(fā)”理論找到了堅實的證據(jù)。國際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《自然》、《科學(xué)》也開始向全世界描述了在5.3億年前的寒武紀,地球生命曾在云南澄江集體爆發(fā)的壯觀場景。

隨后,古生物學(xué)家陳均遠于1987年率36人的考察團奔赴帽天山,進行了一次最大規(guī)模的發(fā)掘,1990年又進行了幾次發(fā)掘,收獲頗豐。陳均遠的幾篇研究論文發(fā)表在美、德、加等國家具有世界權(quán)威的科學(xué)雜志上,其中在美國《研究與探索》上提出的帽天山“寒武紀生命大爆發(fā)”所引發(fā)的生物多樣性科學(xué)模式,曾對該領(lǐng)域研究產(chǎn)生了里程碑的意義,引起國際轟動。1994年,陳均遠在美國《科學(xué)》雜志首度公布了帽天山寒武紀巨型食肉類動物研究成果,拓寬了“寒武紀生命大爆發(fā)”的科學(xué)內(nèi)涵。在陳均遠的影響下,來自瑞典、澳大利亞、美國的古生物學(xué)家紛紛走進澄江,展開早期生命研究,并取得豐碩成果。

與此同時,中科院院士、著名古生物學(xué)家舒德干也展開了對澄江古生物化石的研究。1998年底,云南省地質(zhì)研究所的羅惠麟、胡世學(xué)拿著一塊化石找舒德干討教,他立即意識到這很可能是最早的脊椎動物化石。舒德干尋覓了多年的化石倏然出現(xiàn)在面前,這塊化石就是后來的“??隰~”。1999年,《自然》雜志發(fā)表了舒德干等關(guān)于“寒武紀生命大爆發(fā)”又一重大突破性成果——發(fā)現(xiàn)最古老脊椎動物“昆明魚”和“海口魚”,將脊椎動物的起源向前推進了五千萬年。隨著研究的深入,一個完整的無脊椎動物向脊椎動物的演化序列在舒德干的努力下,展示在人們面? ?。這幅迄今最完整的早期后口動物亞界的譜系演化圖,首次勾勒出脊椎動物實證起源演化的基本輪廓,為解答“包括人類在內(nèi)的脊椎動物究竟如何演化而來”的難題提供了可信答案。

隨后,陳均遠、侯先光、舒德干共同領(lǐng)銜的“澄江生物群與寒武紀大爆發(fā)”項目取得重大突破,榮獲了國家自然科學(xué)獎一等獎。瑞典自然歷史博物館的楊·伯格斯瓊抵達澄江進行考察。他說:“澄江動物群證明今天生存在地球上的動物門類,在寒武紀早期已經(jīng)出現(xiàn),他們之間的界限就像今天所存在的一樣非常清楚。澄江寒武紀動物化石群,是迄今為止地球上發(fā)現(xiàn)的最珍貴的早寒武紀地球生命大爆發(fā)的化石遺跡?!?/p>

一扇探索5.3億年前地球生命大爆發(fā)的科學(xué)大門,在澄江帽天山轟然洞開。人們從不斷發(fā)現(xiàn)的數(shù)百種動物化石中,看到了早寒武紀時期瞬間出現(xiàn)的動物生命形態(tài)。那是一個充滿活力的繁華而喧鬧的動物世界。在地球誕生最初的10多億年里,世界是沒有任何生命的一片荒漠,直到距今35億年前,才在海洋0現(xiàn)了最低等的單細胞菌類、藻類生物。孕育人類的早期生命是怎樣產(chǎn)生的?人類的祖先又是怎樣演化的?這是科學(xué)家關(guān)注的一個重大問題。寒武紀澄江動物化石群是迄今為止地球上發(fā)現(xiàn)的分布最集中、保存最完整、種類最豐富的早寒武紀地球生命大爆發(fā)的化石遺跡。它不但為現(xiàn)生各主要動物門類起源與早期演化提供了最好最直接的證據(jù),還是了解寒武紀早期生物群落結(jié)構(gòu)的最好窗口,也為早期動物的系統(tǒng)演化關(guān)系和生態(tài)關(guān)聯(lián)提供了重要信息,世界上尚沒有其他化石地能夠與其媲美。

世界地質(zhì)科學(xué)家們贊嘆:這是20世紀最驚人的發(fā)現(xiàn)之一!