清江生物群復(fù)原圖

林喬利蟲化石

在清江化石群遺址地挖掘標(biāo)本

舒德干院士（前排左二）向傅東靜博士（前排右二）等學(xué)生講解早期生命起源的研究問(wèn)題 張行勇攝
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)科學(xué)網(wǎng)（張行勇 李琛）：北京時(shí)間3月22日凌晨，《科學(xué)》（Science）發(fā)表西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)張興亮、早寒傅東靜等人的武世深圳同城外圍約炮外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）一二線城市上門真實(shí)可靠快速安排90分鐘到達(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》，在國(guó)際上首次公布了該團(tuán)隊(duì)在中國(guó)宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)發(fā)現(xiàn)了距今5.18億年的頁(yè)巖寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù)，命名為“清江生物群”。型化這是石庫(kù)生物進(jìn)化古生物學(xué)界又一突破性發(fā)現(xiàn)。
寒武紀(jì)大爆發(fā)與生命起源、清江群智能起源等重大里程碑事件一起被列為六大自然科學(xué)難題。華南而要破解寒武紀(jì)生命大爆發(fā)奧秘，早寒必須首先發(fā)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)奈涫揽茖W(xué)觀察窗口。20世紀(jì)初至70年代，頁(yè)巖加拿大寒武紀(jì)中期5.08億年前的型化布爾吉斯頁(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”。石庫(kù)生物但是清江群，自80年代以來(lái)，華南我國(guó)云南寒武紀(jì)早期5.18億年前的澄江生物群研究成果已經(jīng)超越前者。西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中國(guó)科學(xué)院院士舒德干教授簡(jiǎn)明闡述了意義和關(guān)系。“澄江生物群以其動(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)唯一的化石地世界自然遺產(chǎn)。”舒德干認(rèn)為。
本次發(fā)現(xiàn)的清江生物群與澄江生物群同處于寒武紀(jì)動(dòng)物門類爆發(fā)式起源演化的極盛時(shí)期，代表了同一時(shí)期不同古地理環(huán)境下全新的生物群落，兩者的科學(xué)研究?jī)r(jià)值具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。舒德干進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)補(bǔ)充。
傅東靜博士介紹了西北大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)自2007年在中國(guó)宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)清江與丹江河的交匯處發(fā)現(xiàn)第一塊軟軀體化石以來(lái)，長(zhǎng)期堅(jiān)持野外發(fā)掘和室內(nèi)研究的概況。
傅東靜說(shuō)通過(guò)十年多些的研究工作，我們團(tuán)隊(duì)揭示出清江生物群有五個(gè)的突出特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。首先，新屬種的比例最高，占53%，遠(yuǎn)超過(guò)了近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的所有其它布爾吉斯頁(yè)巖生物群；其次，后生動(dòng)物相對(duì)多樣性最大，目前已研究的3600 余件后生動(dòng)物化石中包含了101個(gè)屬，稀疏度分析曲線顯示，清江生物群的物種多樣性將有潛力超越所有其它寒武紀(jì)軟軀體化石庫(kù)；第三，軟軀體生物類群最多，已發(fā)現(xiàn)的101個(gè)后生動(dòng)物屬中，85％不具有礦化骨骼，且絕大多數(shù)為水母、海葵等沒(méi)有骨骼的動(dòng)物；第四，化石形態(tài)保真度最優(yōu)，各類群動(dòng)物保存栩栩如生，軟體組織和器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)；第五，原生有機(jī)質(zhì)的深圳同城外圍約炮外圍上門外圍女（微信189-4469-7302）一二線城市上門真實(shí)可靠快速安排90分鐘到達(dá)埋藏保存最好，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，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。
《科學(xué)》雜志同期也刊發(fā)了題為“寒武紀(jì)化石寶庫(kù)”的專家評(píng)論文章。國(guó)際著名古生物學(xué)家Allison C. Daley評(píng)價(jià)：“清江生物群是令人震驚的科學(xué)發(fā)現(xiàn)！其化石豐度、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)物門類起源演化方面一系列科學(xué)問(wèn)題。”
文章相關(guān)信息：DOI: 10.1126/science.aau8800
相關(guān)報(bào)道：西北大學(xué)80后女科學(xué)家Science發(fā)文 發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)“化石寶庫(kù)”
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)西安網(wǎng)（李琛）：北京時(shí)間3月22日凌晨，《科學(xué)》(Science)雜志發(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、傅東靜等人的最新研究成果《華南早寒武世布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)——清江生物群》，首次在國(guó)際上公布了該團(tuán)隊(duì)在中國(guó)宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)清江與丹江河的交匯處，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)，并命名為“清江生物群”。這是進(jìn)化古生物學(xué)界又一突破性發(fā)現(xiàn)。
《科學(xué)》雜志同期刊發(fā)了題為“寒武紀(jì)化石寶庫(kù)”的專家評(píng)論。國(guó)際著名古生物學(xué)家Allison C. Daley評(píng)價(jià)：“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)我們對(duì)于寒武紀(jì)大爆發(fā)的認(rèn)知空白并解決動(dòng)物門類起源演化方面一系列科學(xué)問(wèn)題。”
出生于1982年的傅東靜副教授是該論文的第一作者，張興亮教授為通訊作者，西北大學(xué)是論文第一完成單位。這是由中科院院士舒德干領(lǐng)銜的西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)自1996年以來(lái)在《自然》(Nature)、《科學(xué)》(Science)上發(fā)表的第14篇研究論文。
進(jìn)化古生物學(xué)的突破性發(fā)現(xiàn)
​寒武紀(jì)大爆發(fā)與生命起源、智能起源等共同被列為“六大自然科學(xué)難題”。而要破解寒武紀(jì)大爆發(fā)的奧秘，除了基于理論的科學(xué)猜想，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。
對(duì)古生物學(xué)者而言，最完美的、可解密寒武紀(jì)大爆發(fā)與動(dòng)物門類起源的研究對(duì)象，莫過(guò)于布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)。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、海葵等軟軀體生物。該類型的化石庫(kù)能夠最大程度地還原寒武紀(jì)生物群原本的、完整的組合面貌，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)物生命樹的基本結(jié)構(gòu)提供絕佳的化石記錄。
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，并因此命名。該化石庫(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”。百余年來(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的高低等標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，僅有加拿大布爾吉斯頁(yè)巖生物群(此處生物群可等同理解為化石庫(kù))和1984年發(fā)現(xiàn)于我國(guó)云南省的澄江生物群成為了“理想的頂級(jí)研究目的地”。
云南澄江生物群發(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，研究成果28次登上Nature/Science/PNAS三大科學(xué)期刊，成為我國(guó)唯一化石地世界自然遺產(chǎn)。
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，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)。
傅東靜介紹，“清江生物群的特色和優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在新屬種比例最高、后生動(dòng)物相對(duì)多樣性最大、軟軀體生物類群最多、化石形態(tài)保真度最優(yōu)、原生有機(jī)質(zhì)的埋藏保存最好等五個(gè)方面，具有難以估量的研究潛力。”
​顯然，位于中國(guó)宜昌的清江生物群，在《科學(xué)》刊發(fā)文章的這一天，就向全球昭示，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)“化石寶庫(kù)”。
擁有無(wú)限可能的“化石寶庫(kù)”
如今地球上的動(dòng)物界共有38個(gè)門，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)物門類和6個(gè)已滅絕的動(dòng)物門類，但仍有18個(gè)現(xiàn)生動(dòng)物門類尚未在寒武紀(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)物門類的最早化石記錄。
清江生物群距離澄江生物群化石產(chǎn)地1050公里，張興亮介紹，“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)代的、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。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)物門類提供第一手材料。”
在新的化石產(chǎn)地，除了能夠找到更多新的動(dòng)物門類，不斷豐富物種多樣性外，全新的生物組合面貌的揭示，尤其是具有創(chuàng)新身體結(jié)構(gòu)的重要生物類群的發(fā)現(xiàn)，將為研究早期生命演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和過(guò)程提供新的證據(jù)。
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”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’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)。”傅東靜說(shuō)。
不僅在古生物學(xué)研究領(lǐng)域具有突出的價(jià)值，清江生物群的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于進(jìn)化生物學(xué)、系統(tǒng)發(fā)生學(xué)以及埋藏學(xué)、地球化學(xué)等交叉學(xué)科前沿研究方向，也具有非常特殊的價(jià)值。
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，然而眾所周知，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)？這一疑問(wèn)至今在學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論不休。
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)——布爾吉斯和澄江，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瘞?kù)得到破解。
歷時(shí)12年的“尋寶記”
談及這個(gè)擁有無(wú)限可能“化石寶庫(kù)”的發(fā)現(xiàn)，“應(yīng)該說(shuō)是偶然中的必然吧！”傅東靜說(shuō)。
2007年暑假，湖北的天氣異常炎熱。25歲的博士新生傅東靜跟隨著張興亮教授帶領(lǐng)的野外踏勘隊(duì)在宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)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。”“我們每天背著干糧和地質(zhì)錘在完全沒(méi)有路的山里兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)20多里，連續(xù)找了十幾天，除了一些殼體化石和海綿之外，并沒(méi)有什么大的收獲。那天已近傍晚，準(zhǔn)備收工，我們沿著河邊走，張興亮老師低頭一看，說(shuō)‘這石頭多好啊，敲一敲再回吧！’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)的半只蟲化石——林喬利蟲。”林喬利蟲是布爾吉斯頁(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，同學(xué)們還在這個(gè)位置找到了納羅蟲。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)的化石也正是納羅蟲。
“有人說(shuō)我們運(yùn)氣好，但實(shí)際上，在發(fā)現(xiàn)這只林喬利蟲之前的十幾年間，張興亮老師尋找這種化石群的腳步，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)起這段故事，滿滿都是為身在這個(gè)團(tuán)隊(duì)的自豪。
即便是找到了林喬利蟲和納羅蟲，團(tuán)隊(duì)在華南華北還是有很多有潛力的化石產(chǎn)地需要去研究。“最開(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、河床漏出來(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)。”
“不亞于在一大片麥田里找甲蟲，張興亮、傅東靜和團(tuán)隊(duì)里一屆又一屆的碩博士生用十二年的時(shí)間在5億年前的“大海”里，找出了20000多只“蟲子”。
工人用撬杠撬出來(lái)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。”看著眼前瘦小纖弱的傅東靜，很難讓人聯(lián)想到她坐在雪地上劈石頭、啃干餅的場(chǎng)景。談及研究論文的準(zhǔn)備，她說(shuō)，“因?yàn)檫@次發(fā)現(xiàn)的化石中，超過(guò)半數(shù)的物種都是新的，所以查閱資料的工程量也非常大。每一塊化石都有一個(gè)故事，每一個(gè)關(guān)于他們的故事我們都爛熟于心。”
即便是成功以第一作者發(fā)了Science、召集過(guò)一流的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議，傅東靜還是聽(tīng)不得別人叫她“80后的女科學(xué)家”。“其實(shí)我的上一篇文章都被拒了8次。要不是有舒德干、張興亮老師他們一直以來(lái)的引領(lǐng)，還不停地鼓勵(lì)，我怕是早就放棄了。”
傅東靜所在的西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)，是一個(gè)成果豐碩、結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)梯隊(duì)。團(tuán)隊(duì)目前成員16人，其中中科院院士1人，杰青2人，優(yōu)青1人，長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授3人，青年長(zhǎng)江學(xué)者1人，以中青年學(xué)術(shù)骨干為主，全部具有博士學(xué)位以及在海外留學(xué)和國(guó)際合作研究、主持國(guó)家級(jí)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷。
​中科院院士翟明國(guó)曾用“有信念、有堅(jiān)持”評(píng)價(jià)該團(tuán)隊(duì)：“有信念，就是有科學(xué)理念和問(wèn)題導(dǎo)向。他們以生命演化為核心，以生物進(jìn)化鏈條(生物樹)為關(guān)鍵，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題；有堅(jiān)持，就是潛心研究，不見(jiàn)異思遷。”
​面對(duì)采訪，舒德干院士說(shuō)“我們其實(shí)沒(méi)有什么才智，只是有一顆堅(jiān)持的心。也可以說(shuō)是‘咬定青山不放松’吧！”
關(guān)于對(duì)“清江生物群”的命名，傅東靜說(shuō)，一方面是因?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”。
這樣的命名是有傳承的。此前的數(shù)十年間，舒德干將其首次發(fā)現(xiàn)的古老生物先后以“華夏鰻”“云南蟲”“昆明魚”“西大動(dòng)物”等字眼命名。
他說(shuō)，“這樣命名就是為了紀(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)。中國(guó)需要更多的人來(lái)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的里程碑來(lái)培土，為我們這樣一個(gè)偉大的、曾經(jīng)創(chuàng)造過(guò)無(wú)數(shù)優(yōu)秀文明的國(guó)度增添更多的榮譽(yù)。”
目前，該團(tuán)隊(duì)在已有研究基礎(chǔ)上，將對(duì)清江生物群開(kāi)展包括古生物學(xué)、地層學(xué)、古生態(tài)學(xué)、沉積學(xué)、化石埋藏學(xué)、地球化學(xué)在內(nèi)的多學(xué)科綜合研究，逐步解決動(dòng)物門類起源與寒武紀(jì)大爆發(fā)的深層次科學(xué)問(wèn)題。
相關(guān)報(bào)道：“清江生物群”——“寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù)”
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)青年報(bào)·中青在線（記者 孫海華 通訊員 李琛）：近日，在令人關(guān)注的進(jìn)化古生物學(xué)界，又一項(xiàng)被稱為“令人震驚的科學(xué)發(fā)現(xiàn)”首次公之于世：距今5.18億年，地處中國(guó)宜昌長(zhǎng)陽(yáng)地區(qū)清江與丹江河交匯處，“寒武紀(jì)特異埋藏軟軀體化石庫(kù)”被發(fā)現(xiàn)，并被命名為“清江生物群”。
發(fā)現(xiàn)這一“寒武紀(jì)化石寶庫(kù)”的，是西北大學(xué)早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)。3月22日，團(tuán)隊(duì)成員張興亮、傅東靜等人的最新研究成果——《華南早寒武世布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)——清江生物群》發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
同期雜志上，《科學(xué)》還配發(fā)了專家評(píng)論。國(guó)際著名古生物學(xué)家Allison C. Daley評(píng)價(jià)：清江生物群的“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)物門類起源演化方面的一系列科學(xué)問(wèn)題”。
達(dá)爾文時(shí)代以來(lái)，困擾古生物學(xué)界的“懸案”
被稱為古生物學(xué)“懸案”的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，自達(dá)爾文時(shí)代以來(lái)就一直困擾著學(xué)術(shù)界。至今，它仍與生命起源、智能起源等共同被列為“六大自然科學(xué)難題”。
在學(xué)術(shù)界，大約5.42億年前到5.3億年前被認(rèn)為是寒武紀(jì)的開(kāi)始時(shí)間。據(jù)了解，這2000多萬(wàn)年時(shí)間內(nèi)，寒武紀(jì)地層突然出現(xiàn)了門類眾多的無(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)”。
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，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。對(duì)古生物學(xué)者而言，最完美的、可解密寒武紀(jì)大爆發(fā)與動(dòng)物門類起源的研究對(duì)象，莫過(guò)于布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)。
原因何在？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、海葵等軟軀體生物。
因此，這一類型的化石庫(kù)能夠最大程度還原寒武紀(jì)生物群原本的、完整的組合面貌，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)物生命樹的基本結(jié)構(gòu)提供絕佳的化石記錄。
1909年，布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)在加拿大落基山脈寒武紀(jì)中期的布爾吉斯頁(yè)巖中被最早發(fā)現(xiàn)，并因此命名。在古生物學(xué)和進(jìn)化生物學(xué)研究中，該化石庫(kù)長(zhǎng)期“獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷”。
100余年來(lái)，此類化石庫(kù)在全球各地已發(fā)現(xiàn)50余個(gè)。但是，按照化石保存質(zhì)量的優(yōu)劣，及化石物種多樣性的高低等標(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)于我國(guó)云南省的澄江生物群成為“理想的頂級(jí)研究目的地”。
頂級(jí)“化石寶庫(kù)”，已鑒定的半數(shù)以上為全新屬種
云南澄江生物群發(fā)現(xiàn)至今35年，在數(shù)十萬(wàn)件化石標(biāo)本中已發(fā)現(xiàn)超過(guò)280個(gè)物種。相關(guān)研究成果28次登上Nature/Science/PNAS三大科學(xué)期刊，成為我國(guó)唯一化石地世界自然遺產(chǎn)。
與之相比，此次發(fā)現(xiàn)的“清江生物群”更加引人矚目：在4351件化石標(biāo)本中，已分類鑒定出109個(gè)屬種，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)包含布爾吉斯和澄江在內(nèi)的全球已知所有寒武紀(jì)軟軀體化石庫(kù)。
西北大學(xué)副教授、成果論文第一作者傅東靜介紹，清江生物群的特色和優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在“新屬種比例最高、后生動(dòng)物相對(duì)多樣性最大、軟軀體生物類群最多、化石形態(tài)保真度最優(yōu)、原生有機(jī)質(zhì)的埋藏保存最好”等5個(gè)方面，“具有難以估量的研究潛力，它將成為開(kāi)展寒武紀(jì)生命大爆發(fā)研究最理想的頂級(jí)‘化石寶庫(kù)’。”
擁有無(wú)限可能的“化石寶庫(kù)”
如今，地球上的動(dòng)物界共有38個(gè)門。在寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期的化石中，人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了20個(gè)現(xiàn)生的動(dòng)物門類和6個(gè)已滅絕的動(dòng)物門類，但仍有18個(gè)現(xiàn)生動(dòng)物門類尚未在寒武紀(jì)找到化石代表。
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許多動(dòng)物門類的最早化石記錄。“清江生物群距離澄江生物群化石產(chǎn)地1050公里。”西北大學(xué)教授、論文通訊作者張興亮介紹：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)代的、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。”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。因此，清江生物群后續(xù)的大規(guī)模發(fā)掘，將為發(fā)現(xiàn)、探索新的軀體構(gòu)型，以及新的動(dòng)物門類提供第一手材料。
不僅如此，全新的生物組合面貌的揭示，尤其是具有創(chuàng)新身體結(jié)構(gòu)的重要生物類群的發(fā)現(xiàn)，將為研究早期生命演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和過(guò)程提供新的證據(jù)。
早在此前，以中科院院士舒德干領(lǐng)軍的西北大學(xué)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“樹形演化”猜想基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)數(shù)十年研究實(shí)證，勾勒出了寒武紀(jì)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”的基本輪廓，在全球首次構(gòu)建了完整的早期動(dòng)物譜系樹框架圖。
目前，團(tuán)隊(duì)將在已有研究基礎(chǔ)上，對(duì)清江生物群開(kāi)展包括古生物學(xué)、地層學(xué)、古生態(tài)學(xué)、沉積學(xué)、化石埋藏學(xué)、地球化學(xué)在內(nèi)的多學(xué)科綜合研究，逐步解決動(dòng)物門類起源與寒武紀(jì)大爆發(fā)的深層次科學(xué)問(wèn)題。（中國(guó)青年報(bào) 2019年04月01日 08版）