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湖北长阳发现距今5.18亿年的清江生物群  《科学》杂志称其为“寒武纪化石宝藏”

来源:中国日报网
2019-03-22 16:29 
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“早期动物门类是如何起源的?‘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张兴亮、傅东静等人历时12年,3月22日在《科学》杂志首次向全世界公布他们的研究成果:中国宜昌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悬案,在不到地球历史百分之一的时间诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑。

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,湖北的天气异常炎热。25岁的博士新生傅东静跟随着张兴亮教授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。”“我们每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。那天已近傍晚,准备收工,我们沿着河边走,张兴亮老师低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。很快,张兴亮老师就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。”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的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。

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,记者通过显微镜放大后的照片,看到了距今5.18亿年前的海洋世界——有的像水母,像海虾,像蠕虫,或者像西瓜,像花朵……千奇百怪,美不胜收。有的甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。张兴亮教授兴奋地说:“目前后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物,能发掘出如此多形态完整的软躯体化石,实属罕见。”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,是非常珍贵的研究素材。

此次发现的清江生物群,在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包含布尔吉斯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,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。” 中国西北大学地质学系教授张兴亮介绍,对于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,系统发生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神秘的一角,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。

据了解,《国家地理》、《经济学人》、《卫报》、CNN以及新华社等国内外顶尖媒体对这一发现进行报道。《科学》(Science)杂志“观点评论”专栏同期刊发国际著名古生物学家Allison C. Daley题为《寒武纪化石宝藏》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。(中国日报湖北记者站)

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