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西北大學發現寒武紀大爆發極盛時期清江生物群
2019-03-22 科學網

西北大學發現寒武紀大爆發極盛時期清江生物群

進化古生物學重大突破

舒德干院士(前排左二)向傅東靜博士(前排右二)等學生講解早期生命起源的研究問題 張行勇攝

清江生物群模擬復原圖

  北京時間3月22日凌晨,《科學》(Science)發表西北大學早期生命與環境創新研究團隊張興亮、傅東靜等人的最新研究成果《華南早寒武世布爾吉斯頁巖型化石庫——清江生物群》,在國際上首次公布了該團隊在中國宜昌長陽地區發現了距今5.18億年的寒武紀特異埋藏軟軀體化石庫,命名為“清江生物群”。這是進化古生物學界又一突破性發現。

  寒武紀大爆發與生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列為六大自然科學難題。而要破解寒武紀生命大爆發奧秘,必須首先發現恰當的科學觀察窗口。20世紀初至70年代,加拿大寒武紀中期5.08億年前的布爾吉斯頁巖化石庫中軟軀體化石生物群的發現和研究,在古生物學和進化生物學中長期“獨領風騷”。但是,自80年代以來,我國云南寒武紀早期5.18億年前的澄江生物群研究成果已經超越前者。西北大學早期生命與環境創新研究團隊負責人、中國科學院院士舒德干教授簡明闡述了意義和關系。“澄江生物群以其動物界的三個亞界的早期框架構成更為完整、化石保存更為精美,成為我國唯一的化石地世界自然遺產。”舒德干認為。

  本次發現的清江生物群與澄江生物群同處于寒武紀動物門類爆發式起源演化的極盛時期,代表了同一時期不同古地理環境下全新的生物群落,兩者的科學研究價值具有很強的互補性。舒德干進一步強調補充。

  傅東靜博士介紹了西北大學研究團隊自2007年在中國宜昌長陽地區清江與丹江河的交匯處發現第一塊軟軀體化石以來,長期堅持野外發掘和室內研究的概況。

  傅東靜說通過十年多些的研究工作,我們團隊揭示出清江生物群有五個的突出特點和優勢。首先,新屬種的比例最高,占53%,遠超過了近年來發現的所有其它布爾吉斯頁巖生物群;其次,后生動物相對多樣性最大,目前已研究的3600 余件后生動物化石中包含了101個屬,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軟軀體化石庫;第三,軟軀體生物類群最多,已發現的101個后生動物屬中,85%不具有礦化骨骼,且絕大多數為水母、海葵等沒有骨骼的動物;第四,化石形態保真度最優,各類群動物保存栩栩如生,軟體組織和器官的形態結構清晰可見;第五,原生有機質的埋藏保存最好,清江生物群化石主要以原生碳質薄膜形式保存,未經明顯的成巖作用和風化作用改造,是開展埋藏學和地球化學研究、進而開展深入古環境研究的理想素材。

  《科學》雜志同期也刊發了題為“寒武紀化石寶庫”的專家評論文章。國際著名古生物學家Allison C. Daley評價:“清江生物群是令人震驚的科學發現!其化石豐度、多樣性和保真度世界一流,科學價值巨大。后續研究將有望填補我們對于寒武紀大爆發的認知空白并解決動物門類起源演化方面一系列科學問題。”

  文章相關信息:DOI:10.1126/science.aau8800

林喬利蟲化石

在清江化石群遺址地挖掘標本

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