遙遠的5億多年前，地球上存在過哪些生物？曾令達爾文感到困惑的“寒武紀生命大爆發(fā)”到底蘊藏著哪些奧秘？近日，中國科學家在全球知名的美國《科學》雜志上發(fā)表的論文，再次引發(fā)廣泛關(guān)注。
中國西北大學早期生命與環(huán)境創(chuàng)新研究團隊張興亮、傅東靜等首次公布了他們在湖北宜昌長陽地區(qū)發(fā)現(xiàn)的距今5.18億年的寒武紀特異埋藏軟軀體化石庫——“清江生物群”。5.18億年與12年
2007年的暑假，西北大學地質(zhì)學系教授張興亮帶著傅東靜等幾名研究生在湖北宜昌長陽地區(qū)進行野外踏勘。
一天傍晚，當他們沿著河邊行走時，一塊石頭引起了張興亮的注意，在石頭中竟然發(fā)現(xiàn)了拇指長的半只蟲化石。這個“蝦”狀節(jié)肢動物正是布爾吉斯頁巖型化石庫很有代表性的林喬利蟲。緊接著，他們又在這個位置找到了寒武紀早期的無脊椎動物納羅蟲化石。
于是，他們在這片區(qū)域的研究延續(xù)了12年。他們在湖北大山的“石海”中搜尋、找出了2萬多枚化石標本。2014年，團隊終于做出判斷：這是一個能夠揭示距今5.18億年寒武紀大爆發(fā)時期動物門類多樣性及其演化進程的重要化石寶庫。
90%對1%
“寒武紀生命大爆發(fā)”被稱為古生物學和地質(zhì)學上的一大“懸案”。在距今5.4億年的早寒武世，地球生命演化史上出現(xiàn)了一次規(guī)模最大、影響最深遠的生物創(chuàng)新事件。在不到地球生命發(fā)展史1%的時間里迅速創(chuàng)生出了90%以上的動物門類。這一現(xiàn)象被稱作“寒武紀生命大爆發(fā)”。
該如何解釋在如此短的時間內(nèi)突然涌現(xiàn)出如此之多的動物門類？一直困擾著學術(shù)界。于是，寒武紀大爆發(fā)與生命起源、智能起源等一起被列為“六大自然科學難題”。
“要破解寒武紀大爆發(fā)的奧秘，需要找到可靠的化石實證。而布爾吉斯頁巖型化石庫則是探索寒武紀大爆發(fā)的最佳窗口。”傅東靜說。
布爾吉斯頁巖型化石庫，最早在1909年發(fā)現(xiàn)于加拿大落基山脈寒武紀中期的布爾吉斯頁巖中，并因此命名。以加拿大布爾吉斯頁巖生物群和1984年發(fā)現(xiàn)的云南澄江生物群最為著名。清江生物群正是頂級的布爾吉斯頁巖型化石庫。
據(jù)介紹，對清江生物群已經(jīng)采集到的大量珍貴化石標本中的4351件進行初步研究后，已分類鑒定出109個屬，其中53%為此前從未有過記錄的全新屬種。清江生物群的物種多樣性將有望超過已知所有寒武紀軟軀體化石庫。
已知和未知
目前全球兩個保真度最高的布爾吉斯頁巖型化石庫——布爾吉斯和澄江，在埋藏之后分別經(jīng)歷了高溫變質(zhì)、風化作用等嚴重的地質(zhì)改造，其樣本已無法用于深入開展埋藏學研究。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質(zhì)。
“困擾學術(shù)界多年的動物軟體結(jié)構(gòu)特殊埋藏機制問題，或?qū)⒃谇褰锶旱玫狡平狻?rdquo;張興亮說。
可以期待，清江生物群會帶給我們更多：生發(fā)更多問題，破解更多奧秘……
