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长阳发现寒武纪清江生物群居首

一年前的3月22日,国际最权威的《科学》杂志发表论文,首次向全世界公布:宜昌长阳地区发现距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——清江生物群(本报曾在2019年3月23日第一时间报道)。

“这是令人震惊的科学发现,化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大!”古生物学界国际著名专家认为,清江生物群的发现是进化古生物学具有划时代意义的里程碑事件。

一周前的4月7日,中国古生物学会在南京发布2019年度中国古生物学十大进展,西北大学早期生命与环境研究团队科研成果“华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群”入选,并在十大进展中排名首位。

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这一突破性的发现是如何实现的?

一次偶然的发现

在探寻生物演化的过程中,“寒武纪大爆发”被称为进化生物学的一大悬案:大约5.4亿年以前,在不到地球演化史1%的时间里,迅速产生了90%以上的动物门类,这成为达尔文在1859年创立以渐变论为基调的生物进化论时面临的第一难题。

自1909年以来,随着加拿大布尔吉斯生物群、中国云南澄江生物群等布尔吉斯页岩型化石库相继被发现,为研究“寒武纪生命大爆发”之谜提供了科学依据。

傅东静现在是西北大学地质学系副教授,也是清江生物群论文的第一作者,回忆起当年科考时的情景,她仍历历在目。

2007年暑假,25岁的博士傅东静跟随西北大学地质学系教授张兴亮的野外踏勘队到长阳考察。地处鄂西南山区的长阳,寒武纪地质层分布广泛。

“我们每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转,连续找了十几天。”傅东静说,每天除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。

那天已近傍晚,准备收工,团队一行沿着丹水河边走,张兴亮低头一看,说:“这石头多好啊,敲一敲再回吧!”大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。很快,张兴亮找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫,这是在一种布尔吉斯页岩化石库中的表征性节肢动物。

张兴亮教授事后回忆说,那个地方水把岩石冲刷得非常干净,岩石的结构构造、沉积构造非常清晰,可以看到一层浅色一层黑色。根据他多年研究寒武纪软躯体化石的经验,当时判断这种岩石一定可以保存软躯体化石。

长达12年的科考

很少有人知道,从最初发现的那半只林乔利虫化石,到震惊古生物学界的化石宝库现世,西北大学早期生物研究团队用了足足12年。

“起初虽然我们找到了林乔利虫,但谁也无法判断这个化石库的价值究竟有多大。”傅东静说。

随后的12年里,这支研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,每年都来到长阳,最终对清江生物群形成了初步研究成果。

科考的过程不亚于在一大片麦田里找甲虫,“工人用撬杠撬出来1立方米大小的石头,我们就用地质锤顺着页岩的层面劈,一边劈一边看,找到虫子就整理、编号、打包,背出山、带回实验室。然后把每一块清理、讨论、鉴定、分类、记录。”

就这样,张兴亮、傅东静和团队里一届又一届的硕博士生用12年的时间在5亿年前的“大海”里,找出了20000多只“虫子”。

随着获取的标本数量日益增加,化石库的学术价值逐渐彰显。2014年,学术团队最终决定把研究重心彻底对准“清江生物群”。

“我们采集的每块化石都有故事,每个故事我们都烂熟于心。”傅东静说。

命名“清江生物群”

在学界,化石保存质量和化石物种多样性一直是衡量化石库等级的硬门槛。

傅东静介绍,在发掘的“清江生物群”4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,“清江生物群”的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

在寒武纪生命大爆发时期的化石中,已发现20个现生动物门类和6个已灭绝动物门类,但仍有18个现生动物门类尚未在寒武纪找到化石代表。

在过去的35年间,古生物学家曾在澄江生物群的研究中找到了许多动物门类的最早化石记录。傅东静相信,同处于寒武纪动物门类爆发极盛时期的“清江生物群”,随着大规模发掘,将为发现和探索新的躯体构型和新的动物门类提供第一手材料。

为何将新发现的化石库命名为“清江生物群”?傅东静解释,化石埋藏地是在清江与丹水河的交汇处,“这样命名是为了纪念发现它们的地方,记载中国在科学史上的重要贡献。”

据了解,与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,它代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落。

“我们还只是掀开了冰山神秘的一角,后续可能还需要几十年,甚至几代人的研究。”张兴亮教授也做出了这样的判断。

校地牵手将有大动作

清江生物群“化石宝库”的发现,无疑将成为长阳乃至宜昌的又一张高含金量的“名片”。

而对西北大学来说,对“清江生物群”化石的研究仍任重而道远。

进一步研究保护“清江生物群”化石,这显然需要校地合作,双方对此也一拍即合。

根据此后宜昌市政府与西北大学签署的校地合作框架协议,双方将在宜昌长阳土家族自治县建立清江生物群首次发现地标准剖面,明确清江生物群发现地的重要地位和历史意义。同时支持科研团队开展研究工作,制定保护区域规划,在条件成熟的情况下,西北大学协作宜昌市与长阳土家族自治县,积极组织申报世界自然遗产。

双方还将联合建立“清江生物群”国际研究中心(研学中心),依托西北大学早期生命与环境研究团队,在长阳设立院士工作站,同时共建“清江生物群”化石博物馆及科普基地。

记者昨日从长阳有关方面了解到,目前在发现清江生物群“化石宝库”的丹水核心区,已全程设置24小时视频监控设施,将相关区域纳入保护范围,同时结合清江国家地质公园博物馆,正规划建设一个规模适度的清江生物群展览馆,让更多的人来了解距今5.18亿年前的海洋世界是什么模样。

同时,长阳方面还在推进将化石保护工作纳入立法计划,制定《清江生物群保护管理条例》,提出综合保护措施,明确相关禁止行为,实行立法保护,为清江生物群申遗积极创造条件。

发布者:秭归脐橙,转载请注明出处:https://www.92yc.com/4277.html

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