清江生物群:探索寒武纪大爆发又立丰碑
  • 来源:科普时报
  • 作者:冯伟民
  • 2019-07-02 09:39

目前,全球共发现大约50个布尔吉斯页岩型(BST)化石产地,但在化石保存的质量和物种的多样性上,唯有我国澄江生物群和加拿大布尔吉斯生物群属于特异埋葬的顶级化石库,具有非同寻常的研究价值。如今——

清江生物群复原图(引自西北大学)

澄江生物群揭示的寒武纪大爆发最显著的事件之一是,距今5.18亿年前的寒武世早期,地球生命演化史上出现了一次规模最大、影响最深远的生物创新事件。在不到地球生命发展史1%的“瞬间”创生出了90%以上的动物门类。因此,澄江生物群被赞誉为20世纪最惊人的发现之一,展示寒武纪大爆发的最佳窗口。

令人兴奋的是,今年3月22日凌晨(北京时间),国际权威学术期刊《科学》(Science)发表了西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》。我国发现的清江生物群又一次轰动了世界!至此,地处中国宜昌长阳地区,距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——“清江生物群”,首次向世界摘下它神秘的面纱,成为进化古生物学界又一突破性发现。

尤其珍贵的是,清江生物群化石具有“超高保真”,主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造。因此,相对于目前全球两个保真度最高的布尔吉斯页岩型化石库——布尔吉斯页岩生物群和澄江生物群(它们在埋藏之后分别经历了高温变质或风化作用等严重的地质改造,其样本已无法用于深入开展埋藏学研究),清江生物群则更适合于开展化石埋藏机制的研究,搞清是怎样特殊的埋藏机制,才使得布尔吉斯页岩型化石库能够保存软体结构?

目前,西大研究团队已经初步研究发现109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。这些古生物有的像水母、海虾、蠕虫,以及许多形态奇异的崭新物种,它们有的像西瓜、花朵,有的甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。清江生物群以双胚层辐射对称的动物占主导,刺胞动物身体构型分异度高,蜕皮动物类群中通常罕见的动吻动物却非常多样。而且,生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性,将有望超过包含布尔吉斯页岩和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

清江生物群具有重大研究意义,有望在后生动物门类起源演化,以及化石的特异埋藏领域首先取得新突破,为发现和探索新的躯体构型和新的动物门类提供更多第一手材料,为早期动物谱系树到底在哪里分叉、在哪里开枝散叶,找到更多生物进化的直接证据。此外,探索一些新的过渡类群,研究其特殊的身体镶嵌构造,有望在深度解析动物门类辐射演化和门类之间的进化关系问题上有所突破,提高对寒武纪大爆发的科学认识。

清江生物群和距离1050千米之外的澄江生物群处于相同的时代,也都是以软躯体生物化石为主。相对于澄江生物群生活在离海岸较近的浅水环境,清江生物群则生活在远离海岸的较深水环境,代表了不同生态环境下的全新生物群落。两个生物群的生存环境不同,属种组成也有差异,具有很强的互补性。两者相得益彰,将呈现更加全面的寒武纪海洋生物面貌。

显然,清江生物群是探索寒武纪大爆发又一座科学史上的丰碑,是我国奉献给世界的又一科学瑰宝。

(作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员,南京古生物博物馆馆长,中国科普作家协会副理事长)


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