我国发现距今5亿多年清江生物群 《科学》杂志称其为“寒武纪化石宝藏”

2019-03-28 09:25 来源:经济日报 责任编辑:李敏

张兴亮教授在介绍化石相关情况。 (资料图片)

  “早期生命是如何起源的?‘寒武纪大爆发’的奥秘是什么?”西北大学早期生命与环境创新研究团队的张兴亮、傅东静等人日前在顶级期刊《科学》杂志首次向全世界公布他们历时12年的研究成果:中国湖北长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——清江生物群,这是古生物学界又一突破性发现。

  “寒武纪生命大爆发”被称为古生物学和地质学上的一大谜题,在不到地球历史百分之一的时间内,诞生了绝大多数动物门类,曾令著名生物学家达尔文倍感困惑。

  不过自1909年以来,随着加拿大布尔吉斯生物群、中国云南澄江生物群等页岩型生物群相继被发现,为研究“寒武纪生命大爆发”之谜提供了科学依据。

  长阳地处鄂西南山区,位于长江和清江中下游,寒武纪地质层分布广泛。2007年暑假,湖北天气异常炎热。25岁的博士新生傅东静跟随西北大学地质学系教授张兴亮带领的野外踏勘队到长阳地区考察。“当时的目标层位是石牌生物群,它比澄江生物群的出现时间稍晚,年龄更轻。我们每天背着干粮在没有路的山里兜兜转转,连续找了十几天,并没有什么大的收获。那天已近傍晚,我们沿着河边往回走,张兴亮老师低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧’,大家于是取出地质锤叮叮当当地敲。很快,张兴亮老师就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。”傅东静回忆道。

  林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。紧接着,踏勘队还在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群时,第一个发现的化石也是纳罗虫。随后的12年里,西北大学早期生命与环境创新研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,最终对清江生物群形成了初步研究成果。

  在位于长阳丹水河附近的团队工作室里,经济日报记者通过显微镜放大后的照片,看到了5.18亿年前的海洋世界——有的生物像水母、有的像海虾、有的像蠕虫,或者像西瓜、像花朵……千奇百怪。有些生物甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。“目前在后生动物(除原生动物外其他动物的总称)属中,85%不具有矿化骨骼,能发掘出如此多形态完整的软躯体化石,实属罕见。”张兴亮说,由于化石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,后生动物相对多样性最大。

  此次发现的清江生物群,在其4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。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全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

  “清江生物群与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期。与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落。两者的科学研究价值具有很强的互补性。”张兴亮介绍,对清江生物群众多化石类群的深入研究,必将为早期动物的起源与演化提供重要信息,将进一步提高我们对寒武纪大爆发的科学认识,并将引起古生物学、沉积学、埋藏学、进化生物学和生态学等诸多研究领域的广泛关注。

  “我们只是掀开了冰山一角,后续可能还需要几十年甚至几代人的研究。”张兴亮说,他们将通过对清江生物群的研究,进而探索5.18亿年前更多的未知奥秘。

  《科学》杂志发表评论文章认为:“清江生物群是令人震惊的科学发现,化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大,后续研究将有可能填补我们的认知空白,并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”(记者 郑明桥 柳 洁 通讯员 杜 强)

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