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經典云南

世界自然遺產:澄江化石地

時間:2014/7/28 20:32:58   作者:佚名   來源:云南方言網   閱讀:1478   評論:0
內容摘要:澄江化石地(Chengjiangbiota)位于我國云南澄江帽天山附近,是保存極其完整的寒武紀早期古生物化石群,化石群生動地再現了5.3億年前海洋生命壯麗景觀和現生物的原始特征,為研究地球早期生命起源、演化、生態等理論提供了珍貴證據,澄江化石的研究和發現,不僅為寒武紀生命大爆發提...
    澄江化石地(Chengjiang biota)位于我國云南澄江帽天山附近,是保存極其完整的寒武紀早期古生物化石群,化石群生動地再現了5.3億年前海洋生命壯麗景觀和現生物的原始特征,為研究地球早期生命起源、演化、生態等理論提供了珍貴證據,澄江化石的研究和發現,不僅為寒武紀生命大爆發提供了科學證據,同時對達爾文漸變式進化理論產生了重大挑戰。澄江化石地于1984年被發現,截止2012年澄江化石地發現化石共涵蓋16個門類、200余個物種化石。2012年7月1日第36屆世界遺產委員會會議宣布,澄江化石地正式被列入世界遺產名錄。
    1984年7月1日,中科院南京古生物研究所的研究員侯先光在澄江帽天山采集高肌蟲化石,意外發現了一塊珍貴的納羅蟲化石,從而敲開了寒武紀“生命大爆發”的時空之門。
世界自然遺產:澄江化石地
    澄江動物化石群指的就是澄江化石地。澄江動物化石群是迄今為止地球上發現的分布最集中、保存最完整、種類最豐富的“寒武紀生命大爆發”例證,被國際科學界譽為“古生物圣地”、“古生物化石模式標本產地”、“世界級的化石寶庫”和“二十世紀最驚人的發現之一”。
    地球從46億年前誕生至今,經歷了多次重大的地質變動和生命演化事件,其中,距今5.4億年的寒武紀是地球生命演化的分水嶺,發生在其間的“生命大爆發”是最受關注的地球生命演化事件,可一直沒有找到物證。在此之前,科學家們已經發現了距今6億年的前寒武紀時期澳大利亞埃迪卡拉動物化石群和距今5.05億年的中寒武紀加拿大布爾吉斯頁動物化石群。這兩個寒武紀化石群的發現,都沒有揭開寒武紀生命大爆發之謎,直到距今5.3億年的澄江動物化石群發現后,才揭開了寒武紀生命大爆發之謎。
    澄江生物群是以全景式寫照,生動的再現了5.3億年前的“寒武紀大爆發”發生的真實過程,他充分顯示了寒武紀早期生物多樣性。幾乎所有現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在寒武紀的原始海洋中,從而將大多數現生動物門類的眼花歷史追溯到了寒武紀的開始階段。
    澄江生物群的發現,使我們如實地看到了地球海洋中最古老的動物原貌;才使我們認識到,自寒武紀生物大爆發時,地球海洋中就生活著紛繁眾多,生態各異的動物;絕大多數地層中保存的硬骨骼化石誤導了我們對早期生命的認識。例如葉足動物門的有爪動物,現在只生活在南半球的少數陸地地區。澄江生物群告訴我們,有爪動物在寒武紀大爆發時不但存在,其形態還出乎意料地比現代有爪動物更加豐富多彩。
    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大爆發要晚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。我們對寒武紀生物大爆發所產生的生物及生物群落結構所知甚微。在現代的海洋中,70%以上的動物種和個體實際上都是由軟組織構成的,因而極少有形成化石的可能。那么寒武紀生物大爆發時是不是也會產生如此眾多的軟軀體動物?澄江生物群的發現,使我們如實地看到了地球海洋中最古老的動物原貌;才使我們認識到,自寒武紀生物大爆發時,地球海洋中就生活著紛繁眾多,生態各異的動物;絕大多數地層中保存的硬骨骼化石誤導了我們對早期生命的認識。例如葉足動物門的有爪動物,現在只生活在南半球的少數陸地地區。澄江生物群告訴我們,有爪動物在寒武紀大爆發時不但存在,其形態還出乎意料地比現代有爪動物更加豐富多彩。
    澄江生物群化石保存在細膩的泥巖中,動物的軟體附肢構造保存精美,且呈立體保存。構造細節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。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。加拿大布爾吉斯頁巖葉足動物門的怪誕蟲的研究,科學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識永遠是一個謎。
    節肢動物是動物界中最龐大的一類,但是關于節肢動物的原始特征以及各類群之間的關系,科學界對其了解很少。以往所發現的化石,多是節肢動物的外骨骼,而解決節肢動物的分類,論述其演化關系,關鍵構造是腿肢。保存好的腿肢在化石中很少發現。因此關于寒武紀節肢動物的系統分類處于一個混亂狀態。通過澄江節肢動物的研究,對節肢動物分類關系和原始特征有了一個清楚的認識。澄江節肢動物具有一個非常原始的體軀分化,例如現代蝦大約有18個不同類型的體節,而澄江節肢動物僅僅有3或4個。這充分展示了隨著漫長時間的推移,節肢動物體節特化而行使不同功能的演化趨勢。澄江生物群中,雙瓣殼節肢動物多種多樣,小者1mm左右,大者可達100mm以上,許多種類保存有完美的軟體附肢。研究證實,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系的依據,殼是趨同演化的結果。同是雙瓣殼節肢動物,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。
    澄江生物群向人們展示了各種各樣的動物在寒武紀大爆發時立即出現,現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。如現在所有昆蟲的頭部體節數量都是一樣的,而原始的節肢動物類群頭部體節的數量變化則相當大(從1節到7節)。從形態學的觀點來講,早寒武世動物的演化要比今天快得多。新的構造模式或許能在“一夜間”產生,門和綱一級的分類單元特征所產生的速度或許就如我們認為種所產生的速度一樣地快。而達爾文認為,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果,依次達到屬、科、目、綱和門級水平。這并不意味著達爾文是不正確的,由于受當時科學條件束縛,但是其理論是不全面的。自然選擇很大程度上是一個穩定選擇,這種選擇有可能阻礙著演化。另外,正如在現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幾個突變就可以形成,實際上雜交種卻難于產生。在寒武紀,新門(例如腕足動物門)通過不同器官在成長速度中,通過簡單的轉換就可以產生,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就可以形成、產生新門。澄江生物群給我們提供的生物高級分類單元快速演化的證據(突變)是我們在教科書中所讀不到的。
    澄江生物群給我們提供了一個完整的最古老的海洋生態群落圖,這種生態群落之前我們的認識幾乎是一片空白。現在,我們不僅能知道在寒武紀大爆發時產生了哪些動物,我們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我們了解寒武紀生物大爆發中生物演化的原因,以及誘發這種大爆發的理由。

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