【環(huán)球網(wǎng)綜合報(bào)道】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)。

清江生物群模擬圖
《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)問題。”

傅東靜老師(馬騫攝影)

張興亮和外國(guó)專家
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。

寒武紀(jì)全球軟軀體化石產(chǎn)地分布圖
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,莫過于布爾吉斯頁(yè)巖型化石庫(kù)。相較于常見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、??溶涇|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,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,已在數(shù)十萬件化石標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)了超過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。


新物種
