還原“清江生物群”發(fā)掘的前前后后——破解生物進(jìn)化謎團(tuán)的化石寶庫(kù)

 人參與 | 時(shí)間:2025-11-24 22:56:37
還原“清江生物群”發(fā)掘的還原后后前前后后——破解生物進(jìn)化謎團(tuán)的化石寶庫(kù)還原“清江生物群”發(fā)掘的前前后后——破解生物進(jìn)化謎團(tuán)的化石寶庫(kù)
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)光明日?qǐng)?bào)(張哲浩 馬榮瑞):3月22日凌晨(北京時(shí)間),國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)發(fā)表了西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)張興亮、清江群發(fā)前前傅東靜等人的生物生物石寶西安新城商務(wù)伴游(商務(wù)模特)商務(wù)伴游vx《189-4143》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)最新研究成果《華南早寒武世布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)——清江生物群》。至此,掘的進(jìn)化地處中國(guó)宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū),破解距今5.18億年的謎團(tuán)寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù)——“清江生物群”,首次向世界摘下它神秘的還原后后面紗,成為進(jìn)化古生物學(xué)界又一突破性發(fā)現(xiàn)。清江群發(fā)前前
從發(fā)現(xiàn)化石到刊載成果,生物生物石寶時(shí)間已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)了近12年。掘的進(jìn)化2007年盛夏的破解一個(gè)傍晚,空氣炎熱而悶濕,謎團(tuán)在湖北宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)帶隊(duì)踏勘的還原后后西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系教授張興亮用地質(zhì)錘,從河床上的清江群發(fā)前前石頭里敲出了半根拇指長(zhǎng)的林喬利蟲(chóng)化石——這是在一種布爾吉斯頁(yè)巖化石庫(kù)中的表征性節(jié)肢動(dòng)物。那時(shí),生物生物石寶野外踏勘隊(duì)成員、25歲的博士新生傅東靜見(jiàn)證了那一幕。
日前,記者采訪了論文第一作者、西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系副教授傅東靜,試圖還原“清江生物群”發(fā)掘的前前后后。
探尋達(dá)爾文之惑
在探尋生物演化的過(guò)程中,“寒武紀(jì)大爆發(fā)”被稱為進(jìn)化生物學(xué)的一大懸案:大約5.4億年以前,在不到地球演化史1%的時(shí)間里,迅速產(chǎn)生了90%以上的動(dòng)物門(mén)類,這成為達(dá)爾文在1859年創(chuàng)立以漸變論為基調(diào)的生物進(jìn)化論時(shí)面臨的第一難題。
“要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)的奧秘,除了基于理論的科學(xué)猜想,還要發(fā)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)觀察窗口——化石庫(kù)?!痹谖鞅贝髮W(xué)早期生命與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里,記者見(jiàn)到了這位80后女生物學(xué)家傅東靜。
百余年間,科學(xué)家在全球各地發(fā)現(xiàn)了50余個(gè)化石庫(kù),但“理想的頂級(jí)研究目的地”寥寥:20世紀(jì)初至70年代,加拿大寒武紀(jì)中期布爾吉斯頁(yè)巖化石庫(kù)中軟軀體化石生物群的發(fā)現(xiàn)和研究,在古生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)中長(zhǎng)期獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷;80年代以來(lái),我國(guó)云南寒武紀(jì)早期澄江生物群研究成果超越前者,其動(dòng)物界的三個(gè)亞界的早期框架構(gòu)成更為完整、化石保存更為精美,成為我國(guó)唯一化石地世界自然遺產(chǎn)。
在學(xué)界,化石保存質(zhì)量和化石物種多樣性一直是衡量化石庫(kù)等級(jí)的硬門(mén)檻。傅東靜介紹,此次發(fā)現(xiàn)的“清江生物群”,在4351件化石標(biāo)本中,已分類鑒定出109個(gè)屬,其中53%為此前從未有過(guò)記錄的全新屬種。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)“稀疏度曲線”分析顯示,西安新城商務(wù)伴游(商務(wù)模特)商務(wù)伴游vx《189-4143》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)“清江生物群”的物種多樣性將有望超過(guò)包含布爾吉斯和澄江在內(nèi)的全球已知所有寒武紀(jì)軟軀體化石庫(kù)。
“更重要的是,‘清江生物群’發(fā)現(xiàn)的軟軀體化石奇跡般地以原生碳質(zhì)薄膜形式保存了原始的有機(jī)質(zhì),這將為開(kāi)展埋藏學(xué)和地球化學(xué)研究,進(jìn)而開(kāi)展深入的古環(huán)境研究提供理想素材?!备禆|靜補(bǔ)充道。
國(guó)際著名古生物學(xué)家、瑞士洛桑大學(xué)教授Allison C.Daley,在《科學(xué)》雜志發(fā)表評(píng)論文章,稱“清江生物群”是令人震驚的科學(xué)發(fā)現(xiàn):“其化石豐富度、多樣性和保真度世界一流,科學(xué)價(jià)值巨大。后續(xù)研究將有望填補(bǔ)人類對(duì)于寒武紀(jì)大爆發(fā)的認(rèn)知空白并解決動(dòng)物門(mén)類起源演化等方面的一系列科學(xué)問(wèn)題?!?br>“這里將成為開(kāi)展寒武紀(jì)生命大爆發(fā)研究最理想的頂級(jí)化石庫(kù)?!备禆|靜說(shuō)。
用12年尋找化石的故事
很少有人知道,從最初發(fā)現(xiàn)的那半只林喬利蟲(chóng)化石,到震驚古生物學(xué)界的化石寶庫(kù)現(xiàn)世,西北大學(xué)早期生物研究團(tuán)隊(duì)用了足足12年。
“起初雖然我們找到了林喬利蟲(chóng),但誰(shuí)也無(wú)法判斷這個(gè)化石庫(kù)的價(jià)值究竟有多大?!备禆|靜說(shuō)。
化石庫(kù)的價(jià)值只能由化石標(biāo)本來(lái)證實(shí)。在發(fā)現(xiàn)化石標(biāo)本的丹江河里,工人用撬杠撬出來(lái)1立方米大小的石頭,踏勘隊(duì)員就用地質(zhì)錘順著頁(yè)巖的層面劈,一邊劈一邊看,把找到蟲(chóng)子的化石標(biāo)本整理、編號(hào)、打包,最后背出山。
在實(shí)驗(yàn)室里,每一塊標(biāo)本要在體式顯微鏡下進(jìn)行前期修復(fù);使用掃描電鏡揭示化石的超微結(jié)構(gòu)以及元素組成;再用MicroCT進(jìn)行高精度三維立體掃描……12年間,劈石頭、啃干餅的科研生活早已成家常便飯,張興亮、傅東靜和團(tuán)隊(duì)里歷屆碩士博士生最終在5億年前的化石標(biāo)本里,找出了20000多只“蟲(chóng)子”。
隨著獲取的標(biāo)本數(shù)量日益增加,化石庫(kù)的學(xué)術(shù)價(jià)值逐漸彰顯。2014年,學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)最終決定把研究重心徹底對(duì)準(zhǔn)“清江生物群”。
“我們采集的每塊化石都有故事,每個(gè)故事我們都爛熟于心?!备禆|靜說(shuō)。
中國(guó)的“兩江生物群”
如今,地球上的動(dòng)物界共分為38個(gè)門(mén),在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)期的化石中,已發(fā)現(xiàn)20個(gè)現(xiàn)生動(dòng)物門(mén)類和6個(gè)已滅絕動(dòng)物門(mén)類,但仍有18個(gè)現(xiàn)生動(dòng)物門(mén)類尚未在寒武紀(jì)找到化石代表。
在過(guò)去的35年間,古生物學(xué)家曾在澄江生物群的研究中找到了許多動(dòng)物門(mén)類的最早化石記錄。傅東靜相信,同處于寒武紀(jì)動(dòng)物門(mén)類爆發(fā)極盛時(shí)期的“清江生物群”,隨著大規(guī)模發(fā)掘,將為發(fā)現(xiàn)和探索新的軀體構(gòu)型和新的動(dòng)物門(mén)類提供第一手材料。
“與澄江生物群相比,‘清江生物群’生活于遠(yuǎn)離海岸的較深水環(huán)境,代表了不同生態(tài)環(huán)境下的全新生物群落,二者的研究有很強(qiáng)的互補(bǔ)性?!备禆|靜說(shuō)。關(guān)于為何將新發(fā)現(xiàn)的化石庫(kù)命名為“清江生物群”,傅東靜這樣解釋,化石埋藏地是在清江與丹江河的交匯處,“這樣命名是為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)它們的地方,記載中國(guó)在科學(xué)史上的重要貢獻(xiàn)?!?br>早在此前數(shù)十年間,西北大學(xué)院士舒德干就將其首次發(fā)現(xiàn)的古老生物先后以“華夏鰻”“云南蟲(chóng)”“昆明魚(yú)”等字眼命名。他曾說(shuō),中國(guó)需要更多的人為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的里程碑來(lái)培土。如今,傅東靜更加忙碌——除了日常的教學(xué)科研,她還要回復(fù)解答來(lái)自國(guó)內(nèi)外同行的數(shù)十份郵件、傳真,“基本是關(guān)于‘清江生物群’的”,傅東靜堅(jiān)信,未來(lái)“清江生物群”能夠同澄江生物群一同成為享譽(yù)世界的“中國(guó)兩江生物群”。
“在研究寒武紀(jì)大爆發(fā)的化石寶庫(kù)里,有兩座高峰永遠(yuǎn)屬于中國(guó)?!备禆|靜說(shuō)?!豆饷魅?qǐng)?bào)》(2019年04月07日 03版)
相關(guān)報(bào)道:中國(guó)湖北宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)發(fā)現(xiàn)5.18億年前特異埋藏軟軀體化石庫(kù)——清江生物群
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)人民日?qǐng)?bào)(田豆豆 杜強(qiáng)):歷經(jīng)12個(gè)春秋,我國(guó)科學(xué)家在古生物學(xué)研究領(lǐng)域取得一項(xiàng)重大突破——發(fā)現(xiàn)“寒武紀(jì)化石寶庫(kù)”。
前不久,西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)張興亮、傅東靜等人,在《科學(xué)》雜志首次公布他們的研究成果:在中國(guó)湖北宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了距今5.18億年的寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù)——清江生物群。
“清江生物群是令人震驚的科學(xué)發(fā)現(xiàn)!”國(guó)際著名古生物學(xué)家Allison C·Daley在《科學(xué)》雜志同期刊發(fā)的題為“寒武紀(jì)化石寶藏”的評(píng)論中指出:“其化石豐富度、多樣性和保真度世界一流,科學(xué)價(jià)值巨大。后續(xù)研究將有望填補(bǔ)我們對(duì)于寒武紀(jì)大爆發(fā)的認(rèn)知空白并解決動(dòng)物門(mén)類起源演化方面一系列科學(xué)問(wèn)題?!?br>寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之謎至今沒(méi)有破解
在不到地球歷史1%的時(shí)間誕生了絕大多數(shù)動(dòng)物門(mén)類,曾令達(dá)爾文感到困惑
大約5.42億年前到5.3億年前這段時(shí)間,被科學(xué)界認(rèn)為是寒武紀(jì)的開(kāi)始時(shí)間。在這1000多萬(wàn)年時(shí)間內(nèi),寒武紀(jì)地層突然出現(xiàn)了門(mén)類眾多的無(wú)脊椎動(dòng)物化石;而在早期更為古老的地層中,長(zhǎng)期以來(lái)卻一直沒(méi)有找到明顯的祖先化石。這一現(xiàn)象被稱作寒武紀(jì)生命大爆發(fā),簡(jiǎn)稱寒武紀(jì)大爆發(fā)。
寒武紀(jì)大爆發(fā)被稱為自然科學(xué)研究領(lǐng)域的一大“懸案”,在不到地球歷史1%的時(shí)間誕生了絕大多數(shù)動(dòng)物門(mén)類,曾令達(dá)爾文感到困惑。
“要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)的奧秘,除了科學(xué)猜想,更需要發(fā)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)觀察窗口——化石庫(kù),以找到可靠的化石實(shí)證?!睆埮d亮教授介紹說(shuō),1909年以來(lái)相繼發(fā)現(xiàn)的加拿大布爾吉斯生物群、中國(guó)云南澄江生物群,就是科學(xué)家夢(mèng)寐以求的珍貴化石庫(kù)。
布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)最早在1909年發(fā)現(xiàn)于加拿大落基山脈寒武紀(jì)中期的布爾吉斯頁(yè)巖中,并因此得名。這一化石庫(kù)長(zhǎng)期在古生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)研究中獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。相較于常見(jiàn)的類似保存著脊椎動(dòng)物骨骼的硬體化石庫(kù),布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)不僅可以保存動(dòng)物骨骼以外的組織、器官等軟體形態(tài),更可以保存諸如水母、??溶涇|體生物。這為探尋寒武紀(jì)大爆發(fā)的演化模式和強(qiáng)度以及構(gòu)建動(dòng)物生命樹(shù)的基本結(jié)構(gòu),提供了絕佳的化石記錄。
自布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)發(fā)現(xiàn)100多年來(lái),此類化石庫(kù)在全球各地已發(fā)現(xiàn)50余個(gè)。但按照化石保存質(zhì)量的優(yōu)劣及化石物種多樣性等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,僅有加拿大布爾吉斯頁(yè)巖生物群和1984年發(fā)現(xiàn)的澄江生物群,成為“理想的頂級(jí)研究目的地”。
其中,澄江生物群發(fā)現(xiàn)35年來(lái),已在數(shù)十萬(wàn)件化石標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)了超過(guò)280個(gè)物種,相關(guān)研究成果28次登上《自然》《科學(xué)》和《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》等三大科學(xué)期刊,成為我國(guó)唯一化石地世界自然遺產(chǎn)。
盡管如此,寒武紀(jì)大爆發(fā)仍存在很大的認(rèn)知空白,動(dòng)物門(mén)類起源演化方面還有許多未解之謎。于是,找到下一個(gè)“理想的頂級(jí)研究目的地”,就成為國(guó)際古生物學(xué)界的一大夢(mèng)想。
敲出了半只林喬利蟲(chóng)
一個(gè)巨大的寒武紀(jì)化石寶藏逐漸顯露真容
宜昌市長(zhǎng)陽(yáng)縣地處鄂西南山區(qū),位于長(zhǎng)江和清江中下游,寒武紀(jì)地質(zhì)層分布廣泛。
2007年暑假,湖北的天氣異常炎熱。張興亮帶領(lǐng)傅東靜、劉偉、代韜等研究生到長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)進(jìn)行考察。
“當(dāng)時(shí)的目標(biāo)層位是石牌生物群,它比澄江生物群的出現(xiàn)時(shí)間稍晚,年齡更輕。”傅東靜回憶說(shuō),“大家像往常一樣,取出地質(zhì)錘叮叮哐哐地敲。很快,張興亮老師就找到了拇指長(zhǎng)的半只蟲(chóng)化石——林喬利蟲(chóng)。”
林喬利蟲(chóng)是布爾吉斯頁(yè)巖化石庫(kù)很有代表性的一種“蝦”狀節(jié)肢動(dòng)物。緊接著,踏勘隊(duì)還在這個(gè)位置找到了納羅蟲(chóng)。而在1984年侯先光教授發(fā)現(xiàn)澄江生物群的時(shí)候,第一個(gè)發(fā)現(xiàn)的化石正是納羅蟲(chóng)。
隨后的12年里,西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期堅(jiān)持野外發(fā)掘和室內(nèi)研究,一個(gè)巨大的寒武紀(jì)化石寶庫(kù)逐漸顯露真容。
“有人說(shuō)我們運(yùn)氣好,但實(shí)際上,在發(fā)現(xiàn)這只林喬利蟲(chóng)之前的十幾年間,張興亮老師尋找這種化石群已經(jīng)走遍了全世界。幸運(yùn)總是降臨在有心的人身上,不是嗎?”傅東靜說(shuō)。
研究團(tuán)隊(duì)將這一化石寶藏命名為清江生物群,一個(gè)原因看是因?yàn)榛癫氐厥窃谇褰c丹江河的交匯處。更重要的一個(gè)原因,是研究團(tuán)隊(duì)希望清江與澄江生物群日后能夠成為享譽(yù)世界的“中國(guó)兩江生物群”。
研究的結(jié)果越來(lái)越令人興奮
初步研究發(fā)現(xiàn)109個(gè)屬,53%為此前從未有過(guò)記錄的全新屬種
即便是找到了林喬利蟲(chóng)和納羅蟲(chóng),在華南、華北還是有很多有潛力的化石產(chǎn)地需要去研究?!白铋_(kāi)始我們還是全年巡回踏勘的,每年大約去清江兩三次,都是等老鄉(xiāng)告訴我們水位下去、河床露出來(lái)的時(shí)候,我們就趕緊去,下雪也不例外。直到2014年才逐步確認(rèn)了這個(gè)化石庫(kù)的巨大潛力,研究重心徹底轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)?!?傅東靜說(shuō)。
不亞于海底撈針,張興亮、傅東靜和團(tuán)隊(duì)里一屆又一屆的碩士、博士,在5億年前的“大?!崩镎页隽藘扇f(wàn)多只“蟲(chóng)子”。“工人用撬杠撬出1立方米大小的石頭,我們就用地質(zhì)錘順著頁(yè)巖的層面劈,一邊劈一邊看,找到蟲(chóng)子就整理、編號(hào)、打包,背出山、帶回實(shí)驗(yàn)室。然后把每一塊清理、討論、鑒定、分類、記錄。”傅東靜說(shuō),“每一塊化石都有一個(gè)故事,每一個(gè)關(guān)于它們的故事我們都爛熟于心?!?br>每發(fā)現(xiàn)一種寒武紀(jì)生物化石,研究者就需要大量查閱資料。研究的結(jié)果越來(lái)越令人興奮,已研究的4351件化石標(biāo)本中,已初步研究發(fā)現(xiàn)109個(gè)屬,其中53%為此前從未有過(guò)記錄的全新屬種!
生物統(tǒng)計(jì)學(xué)“稀疏度曲線”分析顯示,清江生物群的物種多樣性,將有望超過(guò)包含布爾吉斯頁(yè)巖和澄江在內(nèi)的全球已知所有寒武紀(jì)軟軀體化石庫(kù)。
據(jù)介紹,如今地球上的動(dòng)物界共有38個(gè)門(mén),在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)期的化石中,已發(fā)現(xiàn)20個(gè)現(xiàn)生的動(dòng)物門(mén)類和6個(gè)已滅絕的動(dòng)物門(mén)類,但目前仍有18個(gè)現(xiàn)生動(dòng)物門(mén)類尚未在寒武紀(jì)找到化石代表。在過(guò)去的35年間,古生物學(xué)家曾在澄江生物群的研究中找到了許多動(dòng)物門(mén)類的最早化石記錄。
在位于長(zhǎng)陽(yáng)丹江河附近的團(tuán)隊(duì)工作室墻上,掛著科研團(tuán)隊(duì)用顯微鏡放大后的照片,那是科學(xué)家心中5.18億年前的海洋世界。這些古生物有的像水母、海蝦、蠕蟲(chóng),有的像西瓜、花朵……有的甚至連觸角和腹部的紋理都清晰可見(jiàn),栩栩如生。
張興亮興奮地說(shuō):“目前后生動(dòng)物屬中,85%不具有礦化骨骼,且絕大多數(shù)為水母、??葲](méi)有骨骼的動(dòng)物。能發(fā)掘出如此多形態(tài)完整的軟軀體化石,實(shí)屬罕見(jiàn)。”
他解釋說(shuō),這些化石的“超高保真”,是由于清江生物群化石主要以原生碳質(zhì)薄膜形式保存,未經(jīng)明顯的成巖作用和風(fēng)化作用改造。
目前只是掀開(kāi)了冰山一角
5.18億年前的更多未知奧秘等待科學(xué)家去探索
清江生物群距離澄江生物群1050公里。張興亮告訴我們:“生物地層學(xué)研究顯示,清江生物群和澄江生物群是同時(shí)代、位于不同古地理位置的生物群。二者都距今約5.18億年,處在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)期動(dòng)物門(mén)類爆發(fā)式出現(xiàn)的極盛時(shí)期。兩者的科學(xué)研究?jī)r(jià)值具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。”
張興亮認(rèn)為,與澄江生物群相比,清江生物群生活于遠(yuǎn)離海岸的較深水環(huán)境,代表了不同生態(tài)環(huán)境下的全新生物群落,這一點(diǎn)從其超過(guò)半數(shù)以上的新屬種可以證實(shí)。因此,清江生物群后續(xù)的大規(guī)模發(fā)掘,將為發(fā)現(xiàn)和探索新的軀體構(gòu)型和新的動(dòng)物門(mén)類提供第一手材料,將進(jìn)一步提高我們對(duì)寒武紀(jì)大爆發(fā)的科學(xué)認(rèn)識(shí)。
此前,以中科院院士舒德干領(lǐng)軍的西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì),在達(dá)爾文提出的地球生命呈“樹(shù)形演化”猜想基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)十年的研究與實(shí)證,勾勒出了寒武紀(jì)生命大爆發(fā)時(shí)基礎(chǔ)動(dòng)物、原口動(dòng)物、后口動(dòng)物三大枝系演化“大樹(shù)”的基本輪廓,進(jìn)而在全球首次構(gòu)建了完整的早期動(dòng)物譜系樹(shù)框架圖。
“通過(guò)我們已開(kāi)展的研究發(fā)現(xiàn),清江生物群中雙胚層輻射對(duì)稱的動(dòng)物占主導(dǎo),刺胞動(dòng)物身體構(gòu)型分異度高,蛻皮動(dòng)物類群中極其罕見(jiàn)的動(dòng)吻動(dòng)物繁盛。此外,我們還發(fā)現(xiàn)了許多形態(tài)奇異的嶄新物種。隨著研究的展開(kāi),清江生物群將為‘早期動(dòng)物譜系樹(shù)’到底在哪里分叉、在哪里開(kāi)枝散葉,找到更多生物進(jìn)化的直接證據(jù)?!备禆|靜說(shuō)。
清江生物群化石能以原生碳質(zhì)薄膜形式保存,也是開(kāi)展埋藏學(xué)和地球化學(xué)研究,進(jìn)而開(kāi)展深入古環(huán)境研究的理想素材。
據(jù)介紹,動(dòng)物的系統(tǒng)發(fā)育、營(yíng)養(yǎng)動(dòng)力以及關(guān)鍵進(jìn)化特征的出現(xiàn)等問(wèn)題研究,依賴于發(fā)現(xiàn)更多的軟體結(jié)構(gòu)和更優(yōu)質(zhì)的形態(tài)保存,如內(nèi)臟、鰓條、脊索、神經(jīng)組織、心血管系統(tǒng)等等。然而,這些都屬于埋藏上高度不穩(wěn)定的組織器官。到底是怎樣特殊的埋藏機(jī)制,才使得布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)能夠保存軟體結(jié)構(gòu)?這也是清江生物群今后研究需要解決的問(wèn)題。
張興亮團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,目前全球兩個(gè)保真度最高的布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)——布爾吉斯頁(yè)巖生物群和澄江生物群,在埋藏之后分別經(jīng)歷了高溫變質(zhì)、風(fēng)化作用等嚴(yán)重的地質(zhì)改造,其樣本已無(wú)法用于深入開(kāi)展埋藏學(xué)研究。而在清江生物群發(fā)現(xiàn)的軟軀體化石,奇跡般地以原生碳質(zhì)薄膜形式保存了原始的有機(jī)質(zhì)。
“毫無(wú)疑問(wèn),這里將為開(kāi)展埋藏學(xué)和地球化學(xué)研究,進(jìn)而開(kāi)展深入的古環(huán)境研究提供理想素材。困擾學(xué)術(shù)界多年的動(dòng)物軟體結(jié)構(gòu)特殊埋藏機(jī)制問(wèn)題,或?qū)⒃谇褰锶旱玫狡平??!睆埮d亮說(shuō)。
“清江生物群研究工作才剛剛開(kāi)始,我們只是掀開(kāi)了冰山神秘的一角,初步報(bào)道描述了該生物群的化石組合面貌。古生物分類學(xué)和譜系分析將解決動(dòng)物門(mén)類起源與演化問(wèn)題。沉積學(xué)、埋藏學(xué)、地球化學(xué)的研究將解決化石為什么保存這么好、環(huán)境條件如何等問(wèn)題。后續(xù)可能還需要幾十年,甚至幾代人的研究?!睆埮d亮說(shuō)。
相關(guān)報(bào)道:中國(guó)湖北省宜昌發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù) 英國(guó)媒體稱“極其不可思議”
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng):歐洲時(shí)報(bào)網(wǎng)報(bào)道,近日,中國(guó)湖北省宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù)研究報(bào)告在美國(guó)《科學(xué)》雜志上發(fā)表,英國(guó)主流媒體對(duì)中國(guó)的這一巨大發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)報(bào)道,并稱之為“令人極其不可思議”的巨大收獲。
英國(guó)廣播公司(BBC)報(bào)道稱,3月22日,《科學(xué)》雜志刊載了中國(guó)西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表的《華南早寒武世布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)——清江生物群》。研究團(tuán)隊(duì)在湖北省淡水河和清江河交匯處上發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)驚人的化石群,被稱為清江生物群。
英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》稱,這些化石展現(xiàn)了原始形態(tài)的水母,海綿,藻類,海葵,蠕蟲(chóng)和節(jié)肢動(dòng)物的細(xì)鞭狀觸角被埋在古老的水下泥石流中得以保存。這些生物在化石中保存得如此完好,以至于身體的軟組織,包括肌肉,內(nèi)臟,眼睛,鰓,嘴等等都仍然可見(jiàn)。
《衛(wèi)報(bào)》進(jìn)一步表示,這些化石有機(jī)體的歷史可以追溯到5.18億年前,當(dāng)時(shí)地球上的生命體經(jīng)歷了一場(chǎng)被稱為寒武紀(jì)爆發(fā)的大規(guī)模物種爆發(fā),這一事件標(biāo)志著許多異常生物的到來(lái)。有些生物在那時(shí)滅絕,而另一些生物則開(kāi)始繁衍生息。
科學(xué)家到現(xiàn)在還在爭(zhēng)論是什么促使寒武紀(jì)爆發(fā)。其中一個(gè)想法是,生命偶然發(fā)現(xiàn)了建立動(dòng)物體的遺傳工具,但是食物鏈的形成,板塊漂移,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)涌入海洋等等現(xiàn)象也都可能在寒武紀(jì)爆發(fā)中發(fā)揮了作用。清江生物群的發(fā)現(xiàn)為科學(xué)界提供了一個(gè)生活在寒武紀(jì)時(shí)期生物生態(tài)系統(tǒng)的寫(xiě)照。研究人員在《科學(xué)》雜志上的研究報(bào)告描述了寒武紀(jì)清江的生物被海底泥石流吞沒(méi),將它們卷入更深更冷的水中。這些生物被埋在細(xì)小的沉積物中,導(dǎo)致正常的腐爛過(guò)程停止,這讓它們可以被完整保存下來(lái)。
BBC在報(bào)道中說(shuō),超過(guò)一半的化石是以前未被發(fā)現(xiàn)的物種,古生物學(xué)家稱之為“不可思議”。在清江生物群已收集了20000多個(gè)標(biāo)本,到目前為止已分析4351個(gè)標(biāo)本?!缎l(wèi)報(bào)》報(bào)道,這些已分析標(biāo)本被歸為101個(gè)種類,其中53個(gè)全新種類。
研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)隊(duì)之一、中國(guó)西北大學(xué)的張興良教授告訴BBC,這些化石將成為“研究早期生物起源極其重要的來(lái)源”。參與這項(xiàng)研究的地質(zhì)學(xué)家羅伯特蓋恩斯教授表示,大多數(shù)化石通常由硬體動(dòng)物轉(zhuǎn)變而成,軟體動(dòng)物通常是不會(huì)轉(zhuǎn)化成化石的,所以此次發(fā)現(xiàn)在早期生物研究中是一大突破。其中,海蜇和海葵化石尤其引起科學(xué)家的興趣,蓋恩斯稱這種化石有別于他見(jiàn)過(guò)的所有事物,它們的數(shù)量之多和豐富多樣的形態(tài)都令他震驚。
BBC報(bào)道稱,研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在記錄剩余的標(biāo)本,并在該地區(qū)進(jìn)行更多的鉆探,以了解更多有關(guān)古老的當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)和化石石化過(guò)程的信息。這些化石來(lái)自寒武紀(jì)時(shí)期,這一時(shí)期始于5.41億年前,從這時(shí)期起,地球上的動(dòng)物多樣性迅速增加。蓋恩斯希望他的研究也會(huì)引起現(xiàn)代讀者的共鳴。“生物多樣性在現(xiàn)在看來(lái)是理所當(dāng)然的事情,然而,大多數(shù)主要的動(dòng)物族系都是因?yàn)楹浼o(jì)的爆發(fā)而產(chǎn)生的,這樣的爆發(fā)前無(wú)古人后無(wú)來(lái)者。這也說(shuō)明我們與所有活體動(dòng)物的深厚親緣關(guān)系。”
《衛(wèi)報(bào)》表示,杜倫大學(xué)的古生物學(xué)家馬丁·史密斯稱,清江生物群為生物進(jìn)化史提供了重要且極其細(xì)節(jié)的證據(jù)。
“它的保存質(zhì)量令人驚奇,”他說(shuō),“如果你派一個(gè)時(shí)間旅行者帶著相機(jī)和一臺(tái)X光機(jī)回到寒武紀(jì)時(shí)期,他們帶回來(lái)的圖像將與這些化石別無(wú)兩樣,這些化石保留了比人類頭發(fā)更精細(xì)的細(xì)節(jié)?!?br>史密斯表示,這些化石將有助于人們研究生物進(jìn)化的進(jìn)程,探索生物如何從遠(yuǎn)古簡(jiǎn)單生物體進(jìn)化到現(xiàn)在的生物多樣性。這些保存完好的化石將幫助人們分辨出大腦等復(fù)雜器官是如何進(jìn)化的。
BBC報(bào)道指出,洛桑大學(xué)的古生物學(xué)家艾莉森·戴利教授雖未參與該研究,但他在《科學(xué)》雜志中撰寫(xiě)了一份附帶分析,并告訴BBC,這是過(guò)去100年以來(lái)最重要的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)。
《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道稱,戴利說(shuō),清江生物群化石中的兩個(gè)物種對(duì)她很有吸引力。第一個(gè)是動(dòng)吻動(dòng)物門(mén),也被稱為泥龍?,F(xiàn)在這些類似蠕蟲(chóng)的生物長(zhǎng)達(dá)幾毫米,生活在柔軟的泥土中。但化石顯示泥龍?jiān)谶h(yuǎn)古時(shí)期長(zhǎng)達(dá)4厘米,讓人很難想象現(xiàn)在的泥龍有比它長(zhǎng)十幾倍的祖先。
戴利說(shuō),清江生物群發(fā)現(xiàn)了大量的櫛水母。這些肉食性海洋生物是生命史上最原始的生物之一,研究它們可以幫助科學(xué)家追溯動(dòng)物進(jìn)化的第一步。“這只是一系列備受矚目的研究中的第一篇,將會(huì)有更多研究揭示關(guān)于寒武紀(jì)生物秘密的答案。” 頂: 2踩: 46