[科普中國]-澄江生物群

澄江生物群1位于我國云南澄江帽天山附近，產(chǎn)出地層為云南下寒武統(tǒng)筇竹寺組玉案山段黃綠色粉砂質(zhì)頁巖中，是保存完整的寒武紀(jì)早期古生物化石群。它生動地再現(xiàn)了5.3億年前海洋生命壯麗景觀和現(xiàn)生動物的原始特征，為研究地球早期延續(xù)時間為5370萬年的生命起源、演化、生態(tài)等理論提供了珍貴證據(jù)，澄江生物群的研究和發(fā)現(xiàn)，不僅為寒武紀(jì)生命大爆發(fā)這一非線性突發(fā)性演化提供了科學(xué)事實(shí)，同時對達(dá)爾文漸變式進(jìn)化理論產(chǎn)生了重大的挑戰(zhàn)。澄江生物群共涵蓋16個門類、200余個物種化石（截止2012年）。 2012年7月1日，澄江化石地正式被列入《世界遺產(chǎn)名錄》。

簡介澄江生物群這一舉世聞名的特異化石庫發(fā)現(xiàn)于云南澄江帽天山，距今約5.3億年，包括大醴栩栩如生的奇異化石，以及不少保存精美的軟軀體化石，它們是寒武紀(jì)大爆發(fā)的直接證據(jù)。澄江生物群是保存完整的寒武紀(jì)早期古生物化石群，共涵蓋16個門類、200余個物種化石。2012年7月1日，澄江化石地正式被列入《世界遺產(chǎn)錄》。

澄江生物群再現(xiàn)了寒武紀(jì)早期海洋生物的真實(shí)面貌，為揭示地球早期生命演化提供了極其珍貴的證據(jù)。澄江生物群化石保存在細(xì)膩的泥巖中，動物的軟體附肢構(gòu)造保存精美，且呈立體保存，現(xiàn)今生物所有門類的遠(yuǎn)祖代表都有發(fā)現(xiàn)。澄江生物群以軟軀體化石的罕見保存為特色，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)描述的澄江生物群化石分屬：藻類、海綿動物、腔腸動物、鰓曳動物、葉足動物、動吻動物、腕足動物、軟體動物、節(jié)肢動物、棘皮動物、線蟲動物、古蟲動物、毛顎動物、脊索動物等多個動物門以及一些分類位置不明的奇異類群、遺跡化石和糞類化石。

澄汀生物群中這些最原始的各種不同類型的海洋動物軟體構(gòu)造保存完好，千姿百態(tài)、栩栩如生，是世界上所發(fā)現(xiàn)的最古老、保存最完好的一個多門類生物化石群。生動如實(shí)地再現(xiàn)了當(dāng)時海洋生命的壯麗景觀和現(xiàn)生動物的原始特征，為研究地球早期生命起源、演化、生態(tài)等理論提供了珍貴證據(jù)。澄江生物化石群的發(fā)現(xiàn)，引起了世界科學(xué)界的轟動，被稱為“20紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”2。

分布范圍澄江生物群化石分布廣泛，位于云南省玉溪市澄江縣（鳳麓鎮(zhèn)）城東6公里帽天山附近。距昆明市56公里，距玉溪市87公里。

帽天山化石帶，呈帶狀蜿蜒分布，這條分布帶長20公里，寬4.5公里，埋藏深度在50米以上。

發(fā)現(xiàn)詳情1984年6月中旬，從中國科學(xué)院南京古生物所碩士畢業(yè)的侯先光，來到云南澄江縣的帽天山，尋找曾經(jīng)生存于寒武紀(jì)的高肌蟲化石。他天天早出晚歸，爬過崎嶇的山路，到選點(diǎn)搜尋古生物化石，每日劈下的石頭兩三噸重，然而，艱苦的工作并沒有得來想要的收獲，工作了一個多星期，卻依然兩手空空，侯先光不免有些失望。

7月1日下午3點(diǎn)左右，正在緊張發(fā)掘的侯先光一抬腳，鞋跟不慎剮落了一片松動的巖層，一塊形狀奇特卻又保存完整的化石露了出來，欣喜若狂的他用自己所學(xué)的知識判斷，這是一塊寒武紀(jì)早期的無脊椎動物化石。他再接再厲，當(dāng)天就發(fā)現(xiàn)了三塊重要化石，后來進(jìn)一步鑒定發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)的分別是納羅蟲、腮蝦蟲和尖峰蟲化石。

如同打開了一扇古生物寶藏的大門，此后的數(shù)天里，侯先光陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了節(jié)肢動物、水母、蠕蟲等許許多多同時期的古生物化石。返回南京后，他與導(dǎo)師張文堂教授，撰寫了《納羅蟲在亞洲大陸的發(fā)現(xiàn)》，并在論文中將澄江的動物化石定名為“澄江生物群”。

從1984年7月1日發(fā)現(xiàn)澄江動物化石群至今，侯先光博士和他的合作者——中外地質(zhì)古生物學(xué)家進(jìn)行了大量的科研工作，澄江動物群的基本內(nèi)容已經(jīng)基本清楚，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)古時代的17個生物類別近100多個屬種，包括植物界的藻類，無脊椎動物中的海綿動物類、開腔骨類、腔腸動物類、櫛水母類、葉足類、纖毛環(huán)蟲類、水母狀生物、節(jié)肢動物、云南蟲，等等。要準(zhǔn)確說明這些生物的性狀那是專門研究者的事情。不過我們看了科學(xué)家根據(jù)研究成果繪制的澄江動物石群的生態(tài)復(fù)原圖。立即就被遠(yuǎn)古時代淺水域的這些生物的奇異形狀所吸引了。

這些生物小的只有幾毫米大小，大的幾十毫米甚至更大，它們有的像海綿，像蠕蟲，像水母，像海蝦，或者像帽子，像花瓶，像花朵，像圓盤……真是千奇百怪，美不勝收。它們展示的是5.3億年前淺海水域中各種生物的奇異面貌。

保護(hù)級別澄江生物群自是迄今世界上發(fā)現(xiàn)古生物門類最多的區(qū)域。這里不僅保存了生物的硬體組織，也保存了大量軟體生物化石，展示出了完整的寒武紀(jì)早期海洋生物群落和生態(tài)系統(tǒng)。2011年1月14日，“澄江動物化石群”以“澄江化石地”為最終定名，正式被國務(wù)院確定為中國政府2011年申報世界自然遺產(chǎn)唯一項目。

2012年7月1日，在俄羅斯圣彼得堡舉行的世界遺產(chǎn)委員會第36屆會議上，澄江化石地順利通過表決，正式被列入《世界遺產(chǎn)名錄》，成為中國第一個化石類世界遺產(chǎn)，填補(bǔ)了中國化石類自然遺產(chǎn)的空白。

種群現(xiàn)狀提供古生物學(xué)證據(jù)地球生命的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”指的就是這里。澄江生物群再現(xiàn)了寒武紀(jì)早期海洋生物的真實(shí)面貌，為揭示地球早期生命演化的奧秘提供了極其珍貴的證據(jù)。澄江生物群化石保存在細(xì)膩的泥巖里，動物軟體附肢構(gòu)造保存精美，且呈立體保存。構(gòu)造細(xì)節(jié)能比較容易地在顯微鏡里用針尖揭露出來。

生命多樣性是一切復(fù)雜系的基本特征，是生命存在的基本形式，因而成為當(dāng)今世界的一個最為關(guān)切的議題。發(fā)生于距今5.4億年到5.3億年期間的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”事件是現(xiàn)代多樣性基本框架形成的一次最重要事件。我國云南早寒武世早期的澄江生物群不僅保存極為完整，而且十分古老，所代表時間非常貼近“寒武紀(jì)大爆發(fā)”事件，為揭示“寒武紀(jì)大爆發(fā)”生命突發(fā)性事件進(jìn)而為回答人類所關(guān)注的多樣性的起源和演化這一重要科學(xué)問題提供了一個最佳的“窗口”和豐富的科學(xué)依據(jù)3。

科學(xué)家們已經(jīng)陸續(xù)采集到130余種化石。幾乎所有的現(xiàn)生動物的門類和已滅絕的生物，都突然地出現(xiàn)在寒武紀(jì)地層，而更古老的地層中卻沒有其祖先的化石被發(fā)現(xiàn)。澄江生物群以軟軀體化石的罕見保存為特色，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)描述的澄江生物群化石分屬海綿動物、腔腸動物、鰓曳動物、葉足動物、腕足動物、軟體動物、節(jié)肢動物等多個動物門以及一些分類位置不明的奇異類群。此外，還有多種共生的海藻。動物化石群中的水母化石填補(bǔ)了我國古生物研究的空白。寒武紀(jì)早期水母化石的發(fā)現(xiàn)，在國際上也屬首次。

除水母化石外，還有海綿、蠕蟲、腕足類、腹足類，軟舌螺，金碧蟲和其他類型的節(jié)肢動物等，其軟件結(jié)構(gòu)及骨骼保存得非常完善，并以種類之多，保存之完整、生動可與世界著名的澳大利亞晚前寒武紀(jì)的埃迪卡拉動物群、加拿大中寒武紀(jì)的布爾吉斯頁巖動物群相媲美。而且這一發(fā)現(xiàn)，填補(bǔ)了布爾吉斯、埃迪卡拉這兩個動物群之間演化的一個重要環(huán)節(jié)。雖經(jīng)5億多年的滄桑巨變，這些最原始的各種不同類型的海洋動物軟體構(gòu)造保存完好，千姿百態(tài)，栩栩如生，是世界上所發(fā)現(xiàn)的最古老、保存最好的一個多門類動物化石群；生動如實(shí)地再現(xiàn)了當(dāng)時海洋生命壯麗景觀和現(xiàn)生動物的原始特征，為研究地球早期生命起源、演化、生態(tài)等理論提供了珍貴證據(jù)。

澄江動物化石群的發(fā)現(xiàn)，引起世界科學(xué)界的轟動，被稱為“20世紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一。澄江生物群精確記錄寒武紀(jì)早期生物大爆發(fā)的史實(shí)。不僅為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”這一非線性突發(fā)性演化提供了科學(xué)事實(shí)，同時對達(dá)爾文漸變式進(jìn)化理論產(chǎn)生了重大的挑戰(zhàn)。

生命起源證據(jù)

節(jié)肢動物是動物界中最龐大一類，但是關(guān)于節(jié)肢動物原始特征以及各類群之間的關(guān)系，科學(xué)界對其了解很少。以往所發(fā)現(xiàn)化石，多是節(jié)肢動物的外骨骼，而解決節(jié)肢動物分類，論述其演化關(guān)系，關(guān)鍵構(gòu)造為腿肢。保存好腿肢在化石中很少發(fā)現(xiàn)。所以關(guān)于寒武紀(jì)節(jié)肢動物的系統(tǒng)分類處于一個混亂狀態(tài)。

通過澄江節(jié)肢動物研究，對節(jié)肢動物分類關(guān)系與原始特征有了一個清楚的認(rèn)識。澄江節(jié)肢動物具有一個非常原始體軀分化，比如現(xiàn)代蝦大約有18個不同類型的體節(jié)，而澄江節(jié)肢動物僅有3或4個。充分展示了隨著漫長時間的推移，節(jié)肢動物體節(jié)特化而行使不同功能演化趨勢。

澄江生物群里，雙瓣殼節(jié)肢動物多種多樣，小者1mm 左右，大者可達(dá)100mm 以上，許多種類保存有完美軟體附肢。研究證實(shí)，相似殼瓣卻包裹著十分不同的軟體與附肢。因此它們殼瓣不能作為分類和相互關(guān)系的依據(jù)，殼是趨同演化結(jié)果。同是雙瓣殼節(jié)肢動物，它們能分屬于不同的超綱。因此，澄江生物群為科學(xué)家研究早期生命起源和演化提供了寶貴證據(jù)。

快速演化證據(jù)

澄江生物群向人們展示各種各樣的動物在寒武紀(jì)大爆發(fā)時立即出現(xiàn)，現(xiàn)在生活在地球上各個動物門類幾乎都已存在，而且都處于一個非常原始等級，只是在后來的演化中，各個不同類群才演化成一個固定模式。如現(xiàn)在所有昆蟲的頭部體節(jié)數(shù)量都是一樣的，而原始節(jié)肢動物類群頭部體節(jié)的數(shù)量變化則相當(dāng)大(從1節(jié)到7節(jié))。從形態(tài)學(xué)觀點(diǎn)來講，早寒武世動物的演化要比現(xiàn)在快得多。新的構(gòu)造模式或許能在一夜間產(chǎn)生，門與綱一級的分類單元特征所產(chǎn)生的速度或許就如我們認(rèn)為種所產(chǎn)生的速度一樣地快。

達(dá)爾文指出，較高級分類范疇是生物種級水平演化變化慢慢堆積的結(jié)果，依次達(dá)到屬和科、目、綱和門級水平。這并不意味著達(dá)爾文是不正確的，因?yàn)槭墚?dāng)時科學(xué)條件束縛，但其理論是不全面的。自然選擇很大程度上是一個穩(wěn)定選擇，這一種選擇有可能阻礙著演化。另外，正如在現(xiàn)生的昆蟲與植物中所遇到的情況，新種或著許通過單個或少數(shù)幾個突變就可以形成，實(shí)際上雜交種卻難于產(chǎn)生。

在寒武紀(jì)，新門(比如腕足動物門)通過不同器官在成長速度里，通過簡單轉(zhuǎn)換就可以產(chǎn)生，以致于成年個體能夠保存祖先幼蟲濾食生活方式。這一個過程在幾百年或幾千年內(nèi)就可以形成、產(chǎn)生新門。澄江生物群給科學(xué)家提供的生物高級分類單元快速演化的證據(jù)(突變)是我們在教科書中所讀不到的。

修正生物進(jìn)化史以前所知道的最老保存軟體的生物群是中寒武世的加拿大布爾吉斯頁巖生物群，它比早寒武世寒武紀(jì)大爆發(fā)要晚1000 多萬年。因此，加拿大布爾吉斯頁巖生物群不可能指出地球上最老動物都是些什么。我們之前對寒武紀(jì)生物大爆發(fā)所產(chǎn)生的生物和生物群落結(jié)構(gòu)所知甚微。

在現(xiàn)代的海洋中，70%以上動物種和個體實(shí)際上都是由軟組織構(gòu)成的，所以極少有形成化石的可能。那么寒武紀(jì)生物大爆發(fā)的時候是不是也會產(chǎn)生如此眾多的軟軀體動物？

通過澄江化石研究，完全能夠修正某些同類生物群原先的研究錯誤觀點(diǎn)。如動吻動物門大型奇蝦類動物，具有 100 余年的研究歷史，過去一直把此類動物認(rèn)為是無腿巨大怪物。澄江生物群不但存在著這類動物，而且保存好且類型多，研究從根本上改變原來的觀點(diǎn)。加拿大布爾吉斯頁巖葉足動物門怪誕蟲的研究，科學(xué)界一直把它作為不可思議奇形怪物。澄江同類化石研究，證明原來研究成果是背、腹倒置。如果沒有澄江生物群，我們對這些動物認(rèn)識永遠(yuǎn)是一個謎4。

化石1984年7月1日，南京地質(zhì)古生物研究所的研究學(xué)者侯先光先生已在野外連續(xù)工作二十幾天了，他持續(xù)尋找好的地層剖面，以采集當(dāng)時他所專長早期寒武紀(jì)地層中的古介形蟲化石（bradoriids；又稱為高肌蟲或金臂蟲，是一種古老的小型雙瓣殼節(jié)肢動物）。這天，他選擇云南省澄江縣帽天山西面山坡上的地層出露面開始系統(tǒng)采樣工作；在發(fā)現(xiàn)兩個不尋?；?，一種之前僅見于加拿大伯吉斯頁巖（Burgess Shale）中的節(jié)肢動物化石－納羅蟲（Naraoia），赫然出現(xiàn)在巖石的新噼開面上（至此明瞭之前二個奇特的化石，分別是納羅蟲的前、后背甲）；隨后，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多個之前未曾發(fā)現(xiàn)并且保存軟體的化石－包括林橋利蟲（Leanchoilia；又稱為始蟲）、鰓蝦蟲（Branchiocaris）、日射水母貝（Heliomedusa），以及帽天山蟲（Maotianshania）等。其后持續(xù)的調(diào)查與研究，又發(fā)現(xiàn)了許多新類別的化石，距今五億三千萬年前的「澄江生物群」就這樣被意外地發(fā)掘出來了。

澄江生物群最早是在一種黃綠色細(xì)粒泥質(zhì)巖中所發(fā)現(xiàn)，在巖石地層的劃分被歸屬于筑竹寺組的玉桉山段；不過，也在泥巖地層之上的粉砂巖中發(fā)現(xiàn)豐富的澄江生物群化石，并且在地理上的分布也擴(kuò)及云南的東部地區(qū)。隨著更多學(xué)者的投入研究，逐漸發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的澄江生物群群聚組成，會因?yàn)槌练e環(huán)境與埋藏條件的不同而有所差異；例如：在澄江帽天山地區(qū)的澄江生物群（超過100種），古介形蟲類的小昆明蟲（Kunmingella）在個體數(shù)量上便占絕對優(yōu)勢，甚至曾經(jīng)有占了總數(shù)八成的紀(jì)錄；而在昆明?？诘貐^(qū)的澄江生物群（已描述過的化石超過14門，64屬，85種），則以大附肢綱（Megacheira）中的林橋利蟲與線形蟲動物門中的環(huán)飾蠕蟲（Cricocosmia）與帽天山蟲較占優(yōu)勢。在古地理的重建研究上，認(rèn)為在早期寒武紀(jì)時期的云南東部地區(qū)，當(dāng)時是位于揚(yáng)子地臺的西南緣，而澄江生物群則可能是熱帶淺海的生物群聚；至于澄江生物群化石仍然保存細(xì)致軟軀體構(gòu)造的原因，有學(xué)者根據(jù)沉積學(xué)的觀察認(rèn)為是風(fēng)暴所引起濁流的快速掩埋，有些則認(rèn)為快速掩埋的大量泥質(zhì)沉積物可能來自陸地的大風(fēng)暴；則有學(xué)者依據(jù)地層中夾有數(shù)層火山灰沉積的現(xiàn)象，認(rèn)為化石的快速掩埋可能與火山爆發(fā)提供大量沉積物有關(guān)。澄江生物群由于大多保存了軟軀體構(gòu)造，因此吸引了許多中外學(xué)者相繼投入研究，以探討各門類最早起源的問題。澄江生物群除了藻類化石之外，已有包括多孔動物門（Porifera）、刺絲胞動物門（Cnidaria）、櫛板動物門（Ctenophora）、線形蟲動物門（Nematomorpha）、曳鰓動物門（Priapulida）、毛顎動物門（Chaetognatha）、軟體動物門（Mollusca）、環(huán)節(jié)動物門（Annelida）、葉足動物門（Lobopodia）、動吻動物門（Kinorhyncha）、節(jié)肢動物門（Arthropoda）、腕足動物門（Brachiopoda）、帚形動物門（Phoronida）、棘皮動物門（Echinodermata）、脊索動物門（Chordata）、古蟲動物門（Vetulicolia）等16個動物門，以及十馀個仍然門類不明種屬的化石（侯先光等，1999，Hou et al., 2004）。古生物組成的多樣性，加上在地質(zhì)時代上要比著名的伯吉斯頁巖至少要早上一千萬年，使得澄江動物群成為已知大部份現(xiàn)代動物門起源最早的地質(zhì)記錄。在云南東部地區(qū)，寒武紀(jì)大爆發(fā)的始末罕見但完整地記錄在漁戶村組與其上的筑竹寺組地層之中（地層層序參考圖四）：由小歪頭山段底部出現(xiàn)最早的小殼動物群開始，揭開此一地區(qū)寒武紀(jì)大爆發(fā)的序幕，此一事件也是標(biāo)示「有殼」生物開始發(fā)展的初期階段；此后，依次是以小殼化石為主的梅樹村動物群、石巖頭段殼體紋飾較復(fù)雜的小殼化石群、玉桉山段底部最古老的三葉蟲動物群與古介形蟲動物群（此時相當(dāng)于寒武紀(jì)大爆發(fā)的中晚期），而澄江生物群的出現(xiàn)則代表寒武紀(jì)大爆發(fā)的最終結(jié)果?；谶@個時間序列的理由，除了澄江生物群的化石之外，我們也將地質(zhì)時代較早的石巖頭組及梅樹村組與較晚滄浪鋪組地質(zhì)的幾個珍貴標(biāo)本一并納入此一典藏數(shù)位單元的內(nèi)容。

重要意義澄江生物群是以全景式寫照，生動的再現(xiàn)了5.3億年前的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”發(fā)生的真實(shí)過程，他充分顯示了寒武紀(jì)早期生物多樣性。幾乎所有現(xiàn)生動物的門類和許多滅絕的生物在完全沒有祖先痕跡可尋的前提下奇跡般地出現(xiàn)在寒武紀(jì)的原始海洋中，從而將大多數(shù)現(xiàn)生動物門類的演化歷史追溯到了寒武紀(jì)的開始階段。

澄江生物群發(fā)現(xiàn)，使我們?nèi)鐚?shí)地看到地球海洋中最古老的動物原貌；才使的我們認(rèn)識到，自寒武紀(jì)生物大爆發(fā)時，地球海洋里就生活著紛繁眾多，生態(tài)各異動物；絕大多數(shù)地層中保存的硬骨骼化石誤導(dǎo)我們對早期生命的認(rèn)識。例如葉足動物門有爪動物，只生活在南半球少數(shù)陸地地區(qū)。澄江生物群告訴我們，有爪動物在寒武紀(jì)大爆發(fā)的時候不但存在，其形態(tài)還出乎意料地比現(xiàn)代有爪動物更加的豐富多彩。

以前所知道的最老的保存軟體的生物群是中寒武世的加拿大布爾吉斯頁巖生物群，它比早寒武世寒武紀(jì)大爆發(fā)要晚1000多萬年。因此，加拿大布爾吉斯頁巖生物群不可能指出地球上最老的動物都是些什么。我們對寒武紀(jì)生物大爆發(fā)所產(chǎn)生的生物及生物群落結(jié)構(gòu)所知甚微。在現(xiàn)代的海洋中，70%以上的動物種和個體實(shí)際上都是由軟組織構(gòu)成的，因而極少有形成化石的可能。那么寒武紀(jì)生物大爆發(fā)時是不是也會產(chǎn)生如此眾多的軟軀體動物？

澄江生物群化石保存在細(xì)膩的泥巖中，動物的軟體附肢構(gòu)造保存精美，且呈立體保存。構(gòu)造細(xì)節(jié)能比較容易地在顯微鏡下用針尖揭露出來。通過澄江化石的研究，我們完全能夠修正某些同類生物群原先的研究錯誤觀點(diǎn)。如動吻動物門的大型奇蝦類動物，具有100余年的研究歷史，過去一直把此類動物認(rèn)為是無腿的巨大怪物。澄江生物群不但存在在這類動物，而且保存好，類型多，我們研究從根本上改變了原來的觀點(diǎn)。加拿大布爾吉斯頁巖葉足動物門的怪誕蟲的研究，科學(xué)界一直把它作為不可思議的奇形怪物。澄江同類化石的研究，證明原來的研究成果是背、腹倒置。如果沒有澄江生物群，我們對這些動物的認(rèn)識永遠(yuǎn)是一個謎。

節(jié)肢動物是動物界中最龐大的一類，但是關(guān)于節(jié)肢動物的原始特征以及各類群之間的關(guān)系，科學(xué)界對其了解很少。以往所發(fā)現(xiàn)的化石，多是節(jié)肢動物的外骨骼，而解決節(jié)肢動物的分類，論述其演化關(guān)系，關(guān)鍵構(gòu)造是腿肢。保存好的腿肢在化石中很少發(fā)現(xiàn)。因此關(guān)于寒武紀(jì)節(jié)肢動物的系統(tǒng)分類處于一個混亂狀態(tài)。通過澄江節(jié)肢動物的研究，對節(jié)肢動物分類關(guān)系和原始特征有了一個清楚的認(rèn)識。澄江節(jié)肢動物具有一個非常原始的體軀分化，例如現(xiàn)代蝦大約有18個不同類型的體節(jié)，而澄江節(jié)肢動物僅僅有3或4個。這充分展示了隨著漫長時間的推移，節(jié)肢動物體節(jié)特化而行使不同功能的演化趨勢。澄江生物群中，雙瓣殼節(jié)肢動物多種多樣，小者1mm左右，大者可達(dá)100mm以上，許多種類保存有完美的軟體附肢。研究證實(shí)，相似殼瓣卻包裹著十分不同的軟體和附肢。因此它們的殼瓣不能作為分類和相互關(guān)系的依據(jù)，殼是趨同演化的結(jié)果。同是雙瓣殼節(jié)肢動物，它們可以分屬于不同的超綱。因此，澄江生物群為我們研究早期生命起源、演化提供了寶貴證據(jù)。

澄江生物群向人們展示了各種各樣的動物在寒武紀(jì)大爆發(fā)時立即出現(xiàn)，現(xiàn)在生活在地球上的各個動物門類幾乎都已存在，而且都處于一個非常原始的等級，只是在后來的演化中，各個不同類群才演化為一個固定模式。如Now所有昆蟲的頭部體節(jié)數(shù)量都是一樣的，而原始的節(jié)肢動物類群頭部體節(jié)的數(shù)量變化則相當(dāng)大(從1節(jié)到7節(jié))。從形態(tài)學(xué)的觀點(diǎn)來講，早寒武世動物的演化要快得多。新的構(gòu)造模式或許能在“一夜間”產(chǎn)生，門和綱一級的分類單元特征所產(chǎn)生的速度或許就如我們認(rèn)為種所產(chǎn)生的速度一樣地快。而達(dá)爾文認(rèn)為，較高級的分類范疇是生物種級水平演化變化慢慢堆積的結(jié)果，依次達(dá)到屬、科、目、綱和門級水平。這并不意味著達(dá)爾文是不正確的，由于受當(dāng)時科學(xué)條件束縛，但是其理論是不全面的。自然選擇很大程度上是一個穩(wěn)定選擇，這種選擇有可能阻礙著演化。另外，正如在現(xiàn)生的昆蟲和植物中所遇到的情況，新種或許通過單個或少數(shù)幾個突變就可以形成，實(shí)際上雜交種卻難于產(chǎn)生。在寒武紀(jì)，新門(例如腕足動物門)通過不同器官在成長速度中，通過簡單的轉(zhuǎn)換就可以產(chǎn)生，以致于成年個體能夠保存祖先幼蟲的濾食生活方式。這個過程在幾百年或幾千年內(nèi)就可以形成、產(chǎn)生新門。澄江生物群提供的生物高級分類單元快速演化的證據(jù)(突變)是我們在教科書中所讀不到的。

澄江生物群提供了一個完整的最古老的海洋生態(tài)群落圖，這種生態(tài)群落之前我們的認(rèn)識幾乎是一片空白?，F(xiàn)在，我們不僅能知道在寒武紀(jì)大爆發(fā)時產(chǎn)生了哪些動物，還能初步了解不同動物的生活方式和食性。澄江生物群或許還能幫助了解寒武紀(jì)生物大爆發(fā)中生物演化的原因，以及誘發(fā)這種大爆發(fā)的理由5。

最新發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)一中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所在英國《系統(tǒng)古生物學(xué)》（Journal of Systematic Palaeontology）上報道了赫德蝦類奇蝦在澄江生物群中的首次發(fā)現(xiàn)。這些奇蝦化石產(chǎn)自多個澄江生物群產(chǎn)地，標(biāo)本均為特征的頭殼化石，共計六種，包括至少兩個新種。澄江生物群中多種類型奇蝦化石的發(fā)現(xiàn)，表明大型捕食型奇蝦類動物在寒武紀(jì)大爆發(fā)的早期已經(jīng)高度多樣化，證實(shí)了類似現(xiàn)代海洋的復(fù)雜食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)在寒武紀(jì)大爆發(fā)時期就已經(jīng)形成。

發(fā)現(xiàn)二西北大學(xué)早期生命研究團(tuán)隊韓健研究員等人與英國劍橋大學(xué)合作，新近在云南澄江生物群中發(fā)現(xiàn)了兩個最古老多毛類新屬種——古扇蟲和中華隱剛毛蟲。其中古扇蟲或?yàn)橐阎嗝惢斜４媪俗钤继卣鞯沫h(huán)節(jié)動物，這對探索環(huán)節(jié)動物門起源具有獨(dú)特意義。

分子生物學(xué)研究顯示，多毛類是環(huán)節(jié)動物中最為原始的類型。通過研究，這個團(tuán)隊在云南澄江生物群化石中發(fā)現(xiàn)了兩個已知最古老多毛類新屬種，包括古扇蟲和中華隱剛毛蟲。二者最顯著的特征包括有完整的分節(jié)軀干和疣足，以及從疣足伸出的成束剛毛。最為奇特的是，古扇蟲的軀干表面還具有分節(jié)排列的小刺以及小刺之下的兩行骨片結(jié)構(gòu)。這些骨片結(jié)構(gòu)常見于現(xiàn)代軟體動物門和原始的觸手擔(dān)輪動物。

因此，他們認(rèn)為古扇蟲應(yīng)為已知多毛類化石中保存了最原始特征的環(huán)節(jié)動物；而中華隱剛毛蟲的疣足內(nèi)部具有由外部剛毛衍生而來的體內(nèi)足刺，很可能更接近多毛類冠群。研究成果以《中國發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)早期具骨片的多毛類》為題，在線發(fā)表于《自然》旗下的《科學(xué)報道》雜志。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙磊 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)