澄江动物群—寒武纪生命大爆发
澄江动物群观后感
澄江动物群观后感
长期以来,我们的古生物学研究就很难有世界级的成就,但澄江的古生物博物馆是个例外。
这里是寒武纪时期动物化石的聚集地,用我们现在的眼光看,这些生物简直是外星生命和异形,但它们却真的是我们的祖先。
距今大概5亿多年前的寒武纪时代,地球生命从简单的单细胞生物开始发展,在四千万年内发展出一个庞大的家族,这就是大名鼎鼎的寒武纪生命大爆发事件。
而云南澄江的动物群博物馆,就是寒武纪生命的化石的集中地点。
在这里,你能看到许多难以想象的奇异生命化石。
澄江动物群国家地质公园,具体位置位于云南澄江的帽天山。
这里的面积约为18平方千米,古生物学家在这里发现了距今5.3亿年前的早寒武世100多种动物的化石,其中包含原始的无脊椎动物,也有最早的脊椎动物。
尤为珍贵的是,现代生物的所有门类的祖先,几乎都能在澄江古生物动物群里发现。
澄江帽天山的动物化石其实发现纯属巧合,1984年,科学家侯先光在这里发现了著名的"纳罗虫"化石,从此澄江成为了世界古生物学界研究的天堂。
澄江古动物群的发现,被誉为20世纪影响力最大的科学发现之一,这对于人类了解并认知寒武纪生命大爆发提供了十分生动的素材,有助于完善达尔文提出的物种起源理论。
它的意义将在不久的未来得到更大的体现。
澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类(地方课程教案)
澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类澄江一中生物组段开华一,教学目标1,记住,澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类2,培养学生热爱大自然,珍惜生命的情感。
二,重点澄江帽天山寒武纪生物物种大爆发产生的生物种类三,难点生物的多样性四,教学用具一体机,化石标本,多媒体课件五,教学过程澄江生物化石群出现于寒武纪生物大爆发时期,除了低等植物藻类外,大量代表现生各个动物门类的动物同时出现。
也就是说,大多数现生各动物门类代表在澄江生物化石群中都有其发现。
而在寒武纪之前,除了分散的海绵骨针外,还没有出现过这些动物。
1.1 藻类藻类为最简单最古老的植物,现分布于世界各地,海、淡水中及潮湿地区,都可见其踪迹。
澄江生物化石群包括大量的藻类化石,它们常富集在岩层面上保存,其特征多为不分枝的粗、细不同的丝状体,极少类型呈螺旋状体。
1.2 多孔动物门也称海绵动物门,属于最原始的多细胞动物,整个身体是由内、外两层细胞构成,固着水底生活,体型多样,均属辐射对称型。
澄江生物化石群中海绵动物十分丰富多彩,至少包括20个不同属种,分属于六射海绵纲和普通海绵纲。
1.3 刺胞动物门(腔肠动物门)真正的后生动物的开始,组织分化上比多孔动物更进一步,有了神经和原始肌肉细胞。
澄江生物化石群中现已发现2属2种,分属于海葵类和栉水母类。
现生线形虫动物体呈长线形,大多数种类幼虫营寄生生活,成虫生活在水中。
线形虫是澄江生物化石群中最常见的种类之一,体呈细长的圆筒状,有3属3种。
1.4 鳃曳动物门鳃曳动物均为海生,分为吻、躯干和尾部。
在澄江化石中发现了4属4种。
1.5 动吻动物门现生动吻动物体小,呈圆筒形,身体分节,口在前端,骨板构造环绕口部。
澄江化石中的动吻动物也称奇虾类动物,体大,体长可达1m,是当时海洋中的庞然大物。
澄江化石中的动吻动物也被认为是节肢动物的一个分枝,但它们的口部及附肢构造完全不同于节肢动物。
至少4属4种存在澄江生物化石群中。
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析摘要主要后生动物门类化石在寒武纪初期的突然出现记录了生命史中一个从未有过的快速演化时期,这一事件被称为寒武纪爆发。
15.3亿年前,在一个短暂的瞬间里,地球上突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同地迅速出现。
节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上“集体亮相”,形成了多种门类动物并存的繁荣景象。
这一现象至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一。
破解寒武纪生命大爆发之谜,仍有若干困惑值得思考,三十多个不同门类的动物何以在寒武纪同时出现?还没有发现任何证据表明寒武纪三十八门同时出现的生物是从瓮安动物渐变进化而来,那么,谁是寒武纪三十多个不同门类动物的共同祖先?寒武纪以来不同门类的动物进化速率何以如此悬殊?寒武纪原始脊椎动物何以出现几乎没有任何价值的原脊椎?这些问题至今仍未解开。
种种谜团在等待着我们揭晓。
关键词寒武纪生命大爆发起源与演化起源成因描述正文一.从埃迪卡拉动物群到伯吉斯化石动物群古生物学家斯普林于1940年在澳洲南部的埃迪卡拉山脉地区发现了第一个软躯体的后生动物化石,迄今,在除南极洲之外的世界各地都已经发现了这种类型的化石组合即埃迪卡拉动物群。
2其化石最早出现于5. 65亿年前,顶峰期约在5. 6亿年前,其中,最晚出现的化石层位在5. 43亿年。
现已描述的属级化石有40多个,其中大部分为腔肠动物,少数节肢动物以及海鳃类,一些分类不明的遗迹化石。
它们体型奇特,常呈两侧对称的薄饼状和扇形等,大者直径可达一米。
至于它们和现生动物门类之间的关系,一种观点认为它们是以其大而扁平的整个躯体表面吸收营养物质,因而可以归于现存的动物门类,这从而表现出与双胚层动物的可类比性;另一种观点则认为它们与寒武纪以后的后生动物门类毫无关系,是与之平行的姊妹群,甚至认为它们根本不是后生动物,而是单细胞生物的聚合体。
不管争论的结局如何,毫无疑问,埃迪卡拉动物绝不是现存后生动物的直接祖先。
抚仙湖畔的生命宝库
展品档案▲ 奇虾的化石(左)与想象复原图(右)▲ 澄江化石群想象复原图▲ 澄江动物化石群(摄影:周江)在加拿大的布尔吉斯页岩出土的化石群,是关于寒武纪生命爆发猜想的起源。
但那里有许多化石不够完整,比如奇虾只挖出了一个爪,被误判成尾巴,从而得到了“奇怪的虾”这个将错就错的名字,而在澄江化石群中挖出的三只完整奇虾化石,颠覆了世人的认知;除此之外,头尾上下被误判的“怪诞虫”随着澄江动物化石群的发现也得到了修正。
在澄江动物群中,还发现了许多震惊世界的古生物,比如最早的脊椎动物“丰娇昆明鱼”,它的脊索被骨质包裹,可以说是我们脊椎动物的老祖先。
并且,随着澄江动物化石群的发现,关于寒武纪大爆发真实性的争论也基本尘埃落定。
澄江群要比在布尔吉斯页岩看到的寒武纪动物群早1 500万年,给寒武纪生物大爆发提供了许多的证据,更加印证了进化论的观念:寒武纪大爆发,实质上是一次生物集体矿化事件,虽然从地球的几十亿年历史来看,它的确呈现爆发态势,但这次突发性的演化事件也是由一次次演化有层次地形成的。
如果说寒武纪的生命大爆发是一场各路人马纷纷出场的大戏,那么澄江群就是大幕开启后的演员暖场。
20211-233进化之“匙”——Hox 基因从爆发到辐射之前我们说到,前寒武纪时代的物种匮乏和缺少Hox 基因有关。
Hox 基因是同源异形盒(homeobox )的一种,它被比作动物体内的“建筑师”,负责给出图纸,指导动物身体发育的结构和顺序,比如扰乱实验室果蝇的Hox 基因表达,它就可能把翅膀表达成腿。
Hox 还是一个极度保守的基因,不仅我们高等脊椎动物长几节脊椎,从第几根开始长肩膀由这个基因说了算,连海绵里都有Hox 基因。
但鉴于栉水母就没有这种基因,我们猜测它是在震旦纪末和早寒武纪才有备而来,可能就出现在5.5亿年前。
寒武纪的生物大爆发可谓是创新法,让海洋里无脊椎动物的类别尽数就位,但主要体现在门、纲级别的框架。
随之而来的“奥陶纪生物大辐射”,不仅填充了目、科、属级别的生物类别,整体的生物量也提高了。
生命的历程系列讲座(八) 寒武纪生命大爆发概念形成与影响
冯伟民化石新知化石论坛寒武纪生命大爆发概念形成与影响生命的历程系列讲座2017年有一则新闻颇受关注,就是“寒武纪芯片”,一款由中国科学院科研人员设计制作的芯片一举达到了国际一流水平。
中国从此有了自己的高端芯片,摆脱了长期以来受国际芯片打压的困境,将迎来人工智大爆发的时代。
那么,为什么要将芯片冠以“寒武纪”,寒武纪究竟何以提上这样的高度,被跨领域的同行捧为至高无上的标志。
原来,发生在距今5.2亿年前的寒武纪生命大爆发是地球生命史上里程碑式的演化事件,其规模和强度前所未有,与之前生命世界形成截然不同的反差,更是深刻影响了后来地球生命史的发展,开启了通向现代生物多样性的征程。
寒武纪大爆发精彩的背景故事,所带来的哲理思考和社会影响,对于理解地球与生命,生物多样性和人类可持续发展都有重要启示。
“进化论”vs. “寒武纪生命大爆发”寒武纪一词来自地质年代的名称,是一段距今5.41至4.88亿年前的地质时代。
寒武纪这个时代由于处在地球生命进化史上非常特殊和非常重要的阶段,因而被赋予了特别的意义,广受科学界的关注。
早在一百五十年前,生物进化论的伟大创立者达尔文就已关注到了寒武纪出现三叶虫等许多生物的现象,而之前的地质时代没有生物遗迹发现,寒武纪生物似乎是突然冒出来一样。
达尔文在五年环球考察中建立起生物进化的信念,并在后来的研究中系统地提出生命进化论,发表了《物种起源》这一科学史诗般的巨作!文认为,所有生物都只有一个共同祖先,生物是从布尔吉斯页岩生物群复原图没有口、肛门和消化道等器官的分化,这首次从化石上印证了前寒武纪存在着多细胞生物。
然而,除了极少数类型外,埃迪卡拉生物群几乎与现代动物毫无相关。
因此,埃迪卡拉生物群的发现并没有消减科学家对于寒武纪生物大量涌现的困惑。
美国科学家克劳德(Cloud,1948)对渐变论观点的解释首先提出了挑战,认为古生物学家所观察到的化石记录真实地反映了过去地质历史所发生的变化,后生动物并不存有一个漫长的前寒武纪演化过程,寒武纪动物开始了爆发式的演化(Eruptive Evolution)是真实的历史反映,这是“寒武纪大爆发”这一术语的雏形。
寒武纪生命大爆炸
寒武纪生命大爆炸大约5~6亿年前,在地球学家称为寒武纪的开始之时,绝大多数无脊椎动物在几百万年的很短时间内出现了。
起先是寒武纪初小壳化石的爆发性发展,继之被大型带壳动物取代。
是什么原因使得早期寒武纪世界能够激发这样的生命“爆发”?长期以来这是古生物学研究中的一大难题。
于是,这一情形被形象地称为生命大爆炸,也称为寒武纪生命大爆炸。
这也是显生宙的开始。
在世界各地发现的化石群共同印证了这一生命进化史上的壮观景象,例如伯吉斯页岩。
在中国云南省澄江县发现的这一时期的化石群相当典型,非常多的不同种类的生物几乎同时在这一时期出现。
埃迪卡拉(Ediacaran)动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂岩层中首先发现的。
最初人们未能确定这一动物群的时代,后来终于确定为前寒武纪,年龄为6.7亿年。
埃迪卡拉动物群包含三个门,19个属,24种低等无脊椎动物。
三个门是:腔肠动物门,环节动物门和节肢动物门。
水母有7属9种;水螅纲有3属3种;海鳃目(珊瑚纲)有3属3种;钵水母2属2种;多毛类环虫2属5种;节肢动物2属2种。
多保存为印痕化石,尽管它们的形态、结构都很原始,但它们被认为是20 世纪古生物学最重大的发现之一。
这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。
所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物艾迪卡拉动物群包含了多种形态奇特的动物化石:身体巨大而扁平、多呈椭圆形或条带形,具有平滑的有机质膜,是人们迄今为止发现的最古老、最原始的化石,也是在太古代地层中发现的最有说服力的生物证据。
按Seilacher的观点,艾迪卡拉动物群可分为辐射状生长、两极生长和单极生长3种类型。
除辐射状生长的类型中可能有与腔肠动物有关系的类群外,其他两类与寒武纪以后出现的生物门类无亲源关系。
尽管有关艾迪卡拉(型)动物群的性质还有许多争议,但其奇怪的形态令许多学者相信,艾迪卡拉(型)动物群是后生动物出现后的第一次适应辐射,它们采取的不同于现代大多数动物采取的形体结构变化方式。
简述澄江动物群寒武纪大爆炸
简述澄江动物群寒武纪大爆炸抚仙湖是国内第二深内陆淡水湖泊,容量189.3亿立方米,蓄水量居国内淡水湖泊第三位,占全省湖泊蓄水总量的65.7%,湖水澄碧清澈,透明度达7.8米,水质达国家二级饮用水标准,平均水温17.3℃,湖中生息繁衍抗浪鱼、金线鱼等24种土著鱼种。
水资源总量年均2.79亿立方米,每平方公里有水量36.89万立方米,每亩耕地有水资源1569立方米,年可供水量5557万立方米,两湖一江过流量217.22亿立方米,水能资源可开发量9.12万千瓦。
磷矿资源现已探明储量6.5亿吨,矿区面积48平方公里,品位高,易开采。
1984年7月1日中科院南京分院教授侯先光,在云南澄江县帽天山首次发现了现已闻名于世的澄江动物化石群,并立即进行了大规模系统采集。
这个位于我国云南的生物群,是目前保存极其完整的早寒武世早期古生物化石群。
澄江生物群的研究和发现,不仅为“寒武纪大爆发”这一非线性突发性演化提供了科学事实,同时对达尔文渐变式进化理论产生了重大的挑战。
寒武纪是现代生物的开始阶段,是地球上现代生命开始出现、发展的时期。
寒武纪常被称为“三叶虫的时代”,这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。
寒武纪是显生物的开始,标志着地球生物演化史新的一幕。
在寒武纪开始后的短短数百万年时间里,包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现,这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。
带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣,它们因底栖生活,以微小的海藻和有机质颗粒为食物,其中,最繁盛的是节肢动物三叶虫,故寒武纪又称为“三叶虫时代”,其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物,寒武纪的生物形态奇特,和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。
比较著名的有早寒武纪云南澄江动物群、加拿大中寒武纪的布尔吉斯页岩生物群。
寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。
无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。
中国世界自然遗产---澄江化石遗址
中国世界自然遗产---澄江化石遗址澄江动物化石群位于云南省澄江县境内抚仙湖东岸的帽天山。
这一化石群的发现,轰动了国际科学界,被誉为“世界近代古生物研究史上所罕见”、“20世纪最惊人的科学发现之一”,是“揭示寒武纪'生命大爆炸’奥秘的金钥匙”,为研究地球早期生命演化的动物化石宝库。
澄江动物化石群是中国科学院原南京地质古生物研究所的研究员侯先光首先发现的。
1984年7月1日,侯先光在澄江县帽天山西坡发现了“纳罗虫”化石,此后的10年间,在澄江帽天山地区采集了约5万块化石,迄今为止已发现40多个门类的近200种动物,其中不仅有大量海绵动物、腔肠动物、腕足动物、环节动物和节肢动物,而且有一些鲜为人知的珍稀动物,以及形形色色的形态奇特、现在还难以归入任何已知动物门的化石。
几乎所有的现存动物门,还有许多现在已经灭绝的动物类群,都可以在澄江动物群中找到它们各自的代表。
因此,澄江动物化石群对研究寒武纪早期动物的解剖构造、功能形态、生活习性、系统演化、生态环境、埋藏条件和保存方式提供了具有重要科学价值的可靠依据。
2001年1月出版的美国权威学术刊物《科学》杂志认为,云南澄江化石使脊椎动物出现提前了6千万年。
这些化石有助于古生物学者证实大约5.3亿年前的寒武纪生命大爆发。
截至目前,化石遗址已累计发现200余种寒武纪珍稀动植物化石和遗迹化石,是迄今世界上发现古生物门类最多的区域。
据介绍,在寒武纪早期,种类繁多的多细胞动物突然在海洋里大量出现,而澄江化石地记录下了这段特殊时期生物群的全貌,成为迄今地球上发现的分布最集中、保存最完整、种类最丰富的“寒武纪生命大爆发”例证。
澄江化石遗址位于云南省的山地丘陵地区,占地512公顷,是目前保存最完整的早期海洋古生物化石群,展现了门类广泛的无脊椎与脊椎生命体的硬组织及软组织解剖构造。
澄江化石群记录了早期复杂海洋生态系统的形成。
澄江遗址至少保存了160种生物门类和诸多神秘的种群以及其他196个物种,它们是5.3亿年前地球生物大爆炸的证据——现今地球上主要动物群都在这一时期出现。
澄江动物化石群名胜区
澄江动物化石群名胜区澄江动物化石群位于澄江县城以东5公里的帽天山,这一化石群的发现,轰动了国际科学界,被誉为“世界近代古生物研究史上所罕见”、“20世纪最惊人的科学发现之一”,堪称国宝,是云南乃至全国的宝贵财富,是揭示寒武纪“生命大爆炸”奥秘的金钥匙。
澄江动物化石群中的云南虫、抚仙湖虫、三叶虫等80多种化石,是世界上目前所发现的最古老、最完整的软体动物化石群;动物化石群形成时间限于100-300万年,在这样短的时间内完整记录了动物群突发性进化过程,引发了今天所有动物门或相当于门一等级系统的形成和演化。
交通:在玉溪城西客运站乘到澄江县的空调班车,每半小时一趟,票价16.5元。
门票:20元澄江动物化石群交通公交:在县城里可以打车过去自驾:全程约9.9公里澄江汽车站1. 从起点向正东方向出发,沿环城北路行驶350米,右转进入环城东路2. 沿环城东路行驶590米,左转3. 行驶2.7公里,右前方转弯4. 行驶890米,右前方转弯进入环岛5. 沿环岛行驶50米,在第3个出口,直行6. 行驶2.1公里,稍向左转7. 行驶230米,左前方转弯8. 行驶2.4公里,左前方转弯9. 行驶550米,到达终点(在道路左侧) 澄江动物化石群抚仙湖简介抚仙湖,抚仙湖远景中国最大的深水型淡水湖泊,珠江源头第一大湖,属南盘江水系,位于云南省玉溪市澄江、江川、华宁三县间,距昆明60多公里。
抚仙湖是一个南北向的断层溶蚀湖泊,形如倒置葫芦状,两端大、中间小,北部宽而深,南部窄而浅,中呈喉扼形。
湖面海拔高度为1722.5米,湖面积216.6平方公里,湖容积为206.2亿立方米,湖水平均深度为95.2米,最深处有158.9米,湖容量达206.2亿立方米,相当于12个滇池的水量,6倍的洱海水量,太湖的4.5倍,占云南九大高原湖泊总蓄水量的72.8%,占全国淡水湖泊蓄水量的9.16%。
抚仙湖:玩转“水陆空”抚仙湖位于云南省澄江县以南5公里处,距离昆明70多公里,是我国有名的淡水湖。
澄江动物群与寒武纪大爆发
令
目
脚 李 茂
院
刊
第
期
澄 江 动物 群 与寒 武 纪 大 爆 发
赵生 才
中 国 科 学 院科 技 政 策 局
关 锐 词
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北京
澄 江 动物 群 寒武 纪 大爆 发 生 物进 化 突 发 涌 现
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年 中国学者 在 云 南澄 江寒武纪地 层 发 现 一批 丰富多彩 的古 化石 群 迅速 在世构 组 织 构 造 生理 功 能 生 活 方 式 生 态 环 境 系 统 演 化等 提 供 了 丰富多彩
的 实 物 化 石 和 科 学 资 料 它 所 反 映 的早 期 生 物 从 简单 体 制 到 复 杂 体 制 从单 样 性 到 多样性 的革
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命性 飞 跃 是 那 样 的 激 动 人 心 以 致 所 有 关 注 寒 武 纪 大 爆 发 的 科 学 家 迅 速 将 目光 聚 焦 在 距 今
后 生 生物 繁 衍 昌 盛 诞 生 微体 无 脊 椎 动 物 经 历 了 近
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亿 年 的漫 长 进 化 岁月
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开 始 沧 桑 巨 变 地 球 上 的 生物似 乎在 一 瞬 间 突 然 在 数 量 形 态结构 上 涌 现 出大 量 的生 命存
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百 余 年 来 虽 然 科学 家对 生
澄江动物群—寒武纪生命大爆发
澄江动物群—寒武纪生命大爆发寒武纪是地球历史上非常重要的一个时期,这个时期是从5.41亿年前到4.46亿年前,时长约为9500万年。
寒武纪最大的特点就是生命的大爆发。
在寒武纪的早期,地球上出现了各种各样的生物,这些生物形态迥异,种类繁多,是地球生命进化的一个重要时期。
其中,澄江动物群是寒武纪生命大爆发中最著名的生物群之一。
澄江动物群是发现于云南省澄江县的一处地质遗址,它是寒武纪时期的海洋生态系统的重要代表,其时代跨越了大约5200万年。
澄江动物群是我国南方地区最重要的寒武纪化石遗址之一,也是全球寒武纪时期化石的代表。
澄江动物群所在的时代被称为“中期寒武纪”,在这个时期,地球上的生命形成了丰富多样的群落,种类繁多。
澄江动物群的发现,对科学家研究寒武纪生命周期的演化,提供了珍贵的样本。
因此,在澄江动物群中发现的化石,非常有科学价值。
澄江动物群共包含了154种动物化石,其中包括了2种腔肠动物门,5种外套膜动物门,6种环节动物门,以及众多未知类群。
澄江动物群不仅化石种类多样,而且它们的生存方式也相当丰富。
例如:水母、海葵、软体动物、瘤胃动物、蠕虫和甲壳生物等。
澄江动物群中的化石,包含了大量的无脊椎动物和脊椎动物,以及众多的微化石。
这些化石的形态也是多种多样的,有双坚蓟虫、海绵动物、腕足动物、软体动物、介形类、六轮虫、三叶虫等。
其中以双坚蓟虫、六轮虫和三叶虫为代表的节肢动物化石相对较多,这些化石更加突显了澄江动物群的多样性和复杂性。
双坚蓟虫是一种节肢动物,在澄江动物群中较为常见的是其头胸部的化石,它们的特点是硬壳和关节性的肢体,我们现在所知道的像昆虫和螃蟹的节肢动物都和双坚蓟虫有着密切的关系。
而六轮虫则是一种茧叶类节肢动物,其特点是身体外部肢节扭曲,后端缩小成一只三角形的尾部突出,使其与其它蠕虫类矛盾不同。
三叶虫是澄江动物群中最具代表性的化石之一,它们是三叶虫纲的显生动物,拥有一个扁平的盾形体,以及嵌合的头胸部和尾部。
破解寒武纪生命大爆发之谜
科技日报/2004年/02月/24日/破解寒武纪生命大爆发之谜三位科学家并列获国家自然科学一等奖郑千里马波张哲浩云南大学教授侯先光等 澄江动物群与寒武纪大爆发 成果荣获国家自然科学一等奖的喜讯让云南各界欢欣鼓舞。
2月21日,云南各主要新闻媒体都以显著位置、大量篇幅刊登这一新闻,闻讯侯先光等在京获奖的科学家当天下午回昆,所有新闻记者早早的就等候在机场,最早的提前了2个小时,翘首盼望的新闻记者,形成了引人注目的 追星族 !。
本报讯1984年7月1日,当时还在中国科学院南京地质古生物研究所工作的科技人员侯先光在云南澄江帽天山野外考察时,发现了一块堪称为 石破天惊 的古生物化石,后来,由中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈均远、已经调任云南大学任教授的侯先光教授及西北大学教授舒德干的共同领衔,经过近二十年的不停歇的努力,我国澄江动物群与寒武纪大爆发的研究取得了丰硕的成果,在2月20日举行的2003年度全国科技奖励大会上,他们三人一起并列获得了2003年度自然科学一等奖。
地球大约在46亿年前诞生。
在地球诞生后的40亿年时间里,地球上的生命,包括植物和动物,几乎没留下任何实质性的痕迹。
然而,在此后不超过500万至1000万年的这段短短的时间里,却产生了生命的大爆发。
达尔文在 物种起源 中也承认他无法解释寒武纪化石突然出现这一事实,同时达尔文还承认这一事实将可能成为否定其提出的生命进化理论的有力证据。
陈均远、侯先光、舒德干三位科学家领衔的科技团队通过对澄江古生物化石的进一步发掘并开展的卓有成效研究证明,现今世界上所有的动物的门都在这一时期同时出现,而且之后再没有产生新的门。
这一时期出现的生命的形状同今天的生物已很相近,从星形对称的海星到左右对称的甲壳纲动物,以及具备脊椎雏形的动物等。
在云南省澄江县发现的动物化石中,即使不包括现在已经绝灭了的门,所发现的动物的门仍多达20个,而现在地球上热闹非凡的上千万种生物总共才30多个门。
澄江动物群和寒武纪大爆发
春光虫(S troma tove ris)
春光虫具有叠覆状梳齿构造,很可能代表 着栉水母类的一类原始祖先。在前寒武纪末期 全球浅海域中曾广泛分布着充满谜一样的“文 德生物群”,学术界一直认为它们是动物演化早 期的一次“失败的试验”,但春光虫可能是它们 中的一支成功延续到寒武纪初期的代表。春光 虫保存了完整的软躯体构造细节,既有“蕨 叶”状文德生物的基本构型,又具有双胚层动 物、尤其是栉水母类的一些特有性状,很可能代 表着栉水母的一种祖先类型。春光虫的模式种 为美妙春光虫(Stromatoveris psygmoglena)。
脊椎动物的起源历来是进化生物学家关注的重点
命题。澄江动物群中的后口类皇冠西大动物、半索动物
云南虫和海口虫、尾索动物始祖长江海鞘、头索动物海
口华夏鳗和中间型中新鱼、脊椎动物凤姣昆明鱼和海口
鱼,勾勒出一幅较为完整的从无脊椎动物向脊椎动物演
化谱系图。
11 EVOLUTION 生物进化
封面文章
澄江动物群的发现证实了 " 寒武纪大爆发 " 的客 观存在。" 寒武纪大爆发 " 是生物史上最重大的演化辐 射事件,现代动物多样性的基本框架,即门一级的动物 分类,在 " 寒武纪大爆发 " 过程中就已基本形成,而所 有的现生动物门类只是由寒武纪早期就已出现的部分 类群演化而来。
我国云南的澄江动物群是一个展现寒武纪初期生 命大爆发景观的罕见化石宝库,它的特殊埋葬形式使得 距今约 5 亿 3 千万年前的海洋生物栩栩如生地展现在 我们面前。现已发现并描述的澄江动物群化石共 120 余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕 足动物、软体动物、节肢动物和脊索动物等 10 多个动 物门以及一些分类位置不明的奇异类群。这一发现表 明,从低等的海绵动物到高等的脊索动物,几乎所有的 现生动物门在寒武纪开始后不久都已有了各自的代表, 当时的动物类型在门一级分类单元上甚至比现代的还 要多。
中国最年轻的世界遗产
澄江生物群位于云南澄江帽天山地 区,是早寒武纪(5.3亿年)共涵盖 16个门类、200余个物种[1]珍稀动物 化石的发现地,其中有无脊椎动物化 石,也有原始脊索动物化石。特别可 贵的是,现今生物所有门类的远祖代 表都有发现,有硬体也有软体印模, 为人们研究寒武纪早期生物大爆发过 程中生理结构、生物习性、系统演化 和生态环境等提供了证据。
八 瓣 帽 天 囊 水 母
以上发现不仅为“寒武纪大 爆发”这一非线性突发性演化 提供了科学事实,同时对达尔 文渐变式进化理论来说的确是 个极大的难题及挑战。澄江化 石地这在世界同类化石地中极 为罕见,完整展示了寒武纪早 期海洋生物群落和生态系统。
发展历程
1992年被列入联合国教科文卫组织《全球地质遗 址名录》。1997年云南省政府将帽天山及其周边 18平方公里列为自然保护区。2001年帽天山被批 准为国家首批地质公园。2003年“澄江动物群与 寒武纪大爆发”研究项目荣获国家自然科学一等 奖。2006年,澄江动物化石群保护地被列为首批 国家自然遗产预备名录。2004年4月,澄江化石地 申报世界自然遗产工作正式启动。如今,离澄江 化石地发现已经过去28年,申遗之路走了8年。 2012年7月1日,中国“澄江化石地”被列入世界 自然遗产名录。
渊源
1984年7月1日,中科院南京古 生物研究所的研究员侯先光在 澄江帽天山采集高肌虫化石, 意外发现了一块珍贵的纳罗虫 化石,从而敲开了寒武纪“生 命大爆发”的时空之门。
具体概况
澄江动物化石群指的就是澄江化石地。 澄江动物化石群是迄今为止地球上发 现的分布最集中、保存最完整、种类 最丰富的“寒武纪生命大爆发”例证, 被国际科学界誉为“古生物圣地”、 “古生物化石模式标本产地”、“世 界级的化石宝库”和“二十世纪最惊 人的发现之一”。
澄江生物群
•
科学家们已经陆续采集到130余种化石。几乎所有的现生动物的 门类和已灭绝的生物,都突然地出现在寒武纪地层,而更古老的地层 中却没有其祖先的化石被发现。澄江生物群以软躯体化石的罕见保存 为特色,现已发现描述的澄江生物群化石分属、鳃曳动物、叶足动物、 腕足动物、软体动物、节肢动海绵动物、腔肠动物物等多个动物门以 及一些分类位置不明的奇异类群。此外,还有多种共生的海藻。动物 化石群中的水母化石填补了我国古生物研究的空白。寒武纪早期水母 化石的发现,在国际上也属首次。 除水母化石外,还有海绵、蠕虫、腕足类、腹足类,软舌螺,金 碧虫和其他类型的节肢动物等,其软件结构及骨骼保存得非常完善, 并以种类之多,保存之完整、生动可与世界著名的澳大利亚晚前寒武 纪的埃迪卡拉动物群、加拿大中寒武纪的布尔吉斯页岩动物群相媲美。 而且这一发现,填补了布尔吉斯、埃迪卡拉这两个动物群之间演化的 一个重要环节。 虽经5亿多年的沧桑巨变,这些最原始的各种不同 类型的海洋动物软体构造保存完好,千姿百态,栩栩如生,是目前世 界上所发现的最古老、保存最好的一个多门类动物化石群;生动如实 地再现了当时海洋生命壮丽景观和现生动物的原始特征,为研究地球 早期生命起源、演化、生态等理论提供了珍贵证据。
澄江生物群
澄江生物群自是迄今世界上发现古生物门类最多的区域。这里不仅 保存了生物的硬体组织,也保存了大量软体生物化石,展示出了完整的 寒武纪早期海洋生物群落和生态系统。2011年1月14日,“澄江动物化 石群”以“澄江化石地”为最终定名,正式被国务院确定为中国政府 2011年申报世界自然遗产唯一项目。 2012年7月1日,在俄罗斯圣彼得堡举行的世界遗产委员会第36届 会议上,澄江化石地顺利通过表决,正式被列入《世界遗产名录》,成 为中国第一个化石世界遗产,填补了中国化石类自然遗产的空白。
生命大爆发--动物的黎明
第一单元人矣远祖一天下第一值
来给幼体哺乳而得名,是 一类用肺呼吸空气的恒温 脊椎动物,同时也是动物 界进化地位最高的自然类 群,几乎遍布全球。
【6、7】
•鸟类是侏罗纪晚期 到白垩纪早期,一部分小 型非鸟兽脚类恐龙演化成 最古老的鸟类。从新生代 第三纪开始,鸟类迅速适 应辐射,种类和数量显著 增加,地理分布更为广泛。 最终,包括所有现生鸟类 的演化支完成了向飞行进 化的过程,构成了今鸟亚 纲。全世界已发现现存鸟
且背鳍具有鳍条,有7对
鲤囊,鲤弓更为发育。不 同于上述昆明鱼标本为“活 埋”保存,海□鱼多为强 风暴事件致死后半腐烂保
存,许多标本显不,包括 眼睛在内的头部易于保存 化石。
•钟健鱼 (Zhongjianichthys)化 石保存不完整,缺失身体 的后部信息。它与昆明鱼 和海口鱼的基本特征相近,
其主要区别是:1 )钟健鱼
动物演化;其他鱼类则继
续在海洋中生长繁衍,它
们中的一部分成功地延续
兰
云
二
到现在。
(后口动物的“根”)
古虫动| 原口动物
步帯
1) ■裂
8 )神伽
疔/ :•分脑
6)同源鼻形菇冈簇爹亚化
5
4)Hite
★代K由原□动物演化至
青椎动物始祖的八大
耳期后口钳物亚尿演化得索(S
(据Shu era/.,2004Nature 430修改)
YUNNAN FORESTRY I49
第一单元人类远祖一天|:第一鱼
灵
2.鱼类的演化
Sr 现生动物一A
皮动物
长 目
生活在寒武纪的昆明
鱼,是最古老的脊椎动物 之一,它的出现影响了鱼
•昆明鱼目
类在泥盆纪的繁荣和演化。
拓展视野:向进化论挑战的澄江化石群
向进化论挑战的澄江化石群二十世纪最惊人的发现之一“动物大爆炸”一词又称“生命大爆炸”、“寒武纪大爆炸”等。
1909年华克(Walcott)在加拿大的伯基斯页岩中,发现多种海洋动物的化石在寒武纪时代突然大量出现。
到了九十年代初,中国科学院南京古生物研究所及专家陈均远等将他们研究云南省澄江县化石的成果,用英文介绍到西方。
“动物大爆炸”开始震动世界。
美国《纽约时报》称之为二十世纪最惊人的发现之一。
澄江现有“化石圣地”之称,已被联合国教科文组织列为国际重点保护区。
澄江化石群澄江化石群的年代比加拿大伯基斯页岩更早,是世界最古老的动物化石。
除了种类繁多之外,保存特别精美。
除了动物的肢体、触毛等微细分枝清楚可见之外,软组织的标本如水母类,连口部、肠脏、神经、水管等都保存了下来。
全球各地化石罕能媲美,任何古生物学家看见都叹为观止。
所以,这些最古老的动物化石蕴藏了动物出现过程的重要信息。
最近国际学者考察了澄江石层,用最新方法鉴定地质学上寒武纪与“前寒武纪”的界线,并且确认在寒武纪之前,地球上还没有任何复杂的动物出现。
但是到了寒武纪的初叶,五亿三千万年以前,突然在澄江帽天山的黄色石层中,出现了许多类不同体型的动物化石。
从海绵、水母、触手类、虫类、天鹅绒虫、腕足类、各种节肢类,到最高的脊索或半脊索动物(云南虫),另外还包括了很多现今已经灭绝、形状“古怪”的动物,共有三十五门至三十八门。
综合全世界发现的寒武纪的化石,共有五十多门。
那么多不同的动物门突然同时出现,并且完全没有留下任何进化或演变的痕迹,故名“动物大爆炸”。
根据百年来流行的达尔文进化论学说,生物应经过长期缓慢的演变,累积极微小的变异,再加上自然环境的选择,才能由一个生物“种”逐渐进化成两个、四个……然后才有新的“属”、新的“科”,最后才产生新的“门”。
澄江化石显示的生物演化过程却是:在同一环境中,比现在更多样化的动物,有五十多门突然同时出现。
达尔文渐进学说,非但不能解释这突发性的现象,更不能解释为什么这些不同动物门一次同时出现之后,又有减无增。
澄江动物群挑战进化论了吗
澄江动物群挑战进化论了吗寒武纪开始于5.7亿年前,结束于5.1亿年前,是地质年代古生代的第一个纪。
在寒武纪之前的地层中发现的动物化石较少,而在寒武纪的地层中,发现了种类繁多的动物化石,有的古生物学家甚至认为动物各门的祖先在这个时期都已出现,称为“寒武纪物种大爆发”。
最具代表性的寒武纪动物群是1909年在加拿大发现的布尔吉斯页岩动物群。
1984年,在云南澄江发现的寒武纪动物群,可与布尔吉斯页岩动物群相媲美,引起国际学术界的重视。
寒武纪物种大爆发历来是神创论者反对进化论的一个理由。
自从澄江动物群被发现并引起轰动后,经过一些媒体夸大其词的宣扬和某些传教士的有意歪曲,“进化论解释不了寒武纪物种大爆发”的论调颇为流行。
21世纪初,由中国科学院南京地质古生物研究所陈均远、云南大学侯先光和西北大学舒德干主持的“澄江动物群与寒武纪大爆发”项目获得国家自然科学奖一等奖,已被发现20年的澄江动物群一时又成为新闻话题。
这些报道大同小异,其中新华社的报道是这么说的:“地球上的生命何时大量出现?‘寒武纪大爆发’究竟产生了什么?中国科学院、云南大学和西北大学的科学家陈均远、侯先光和舒德干历时20年,共同完成了‘澄江动物群与寒武纪大爆发’科研项目,通过对澄江动物群化石的发现和研究,在世界上首次揭示了‘寒武纪大爆发’的整体轮廓,证实几乎所有的动物祖先都曾站在同一起跑线上。
“澄江动物群因1984年7月1日在云南省澄江县首次发现而得名,是寒武纪早期的一个多门类动物化石群,不仅动物类型多,而且十分珍稀地保存了生物的软体构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征。
“三位科学家说,‘澄江动物群的地质年代处于寒武纪大爆发时期,让我们如实地看到5.3亿年前动物群的真实面貌。
各种各样的动物在寒武纪大爆发时期迅速起源,现在生活在地球上的各个动物门类几乎都已出现,而不是经过长时间的演化慢慢变来的’。
”达尔文提出的进化论主要包括四个子学说:一,一般进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。
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1992年2月2日联合国教科文组织将澄江动物 化石群列为《全球地质遗址预选名址》之一。 1997年5月14日云南省政府、中国科学院决 定,在澄江建立云南寒武纪博物馆。
1997年有关澄江动物群地球早期生命演化与 寒武纪大爆发的研究,被国家列为“九五”攀登 计划项目。
1997年8月澄江动物化石群研究项目荣获中国 科学院自然科学奖特等奖。 1997年9月澄江动物化石群研究获“求实奖”。 1999年10月澄江动物化石群已申报国家级自然 保护区。 2000年4月澄江动物化石群申报《全球地质遗产》 的前期工作也在国内启动。 2001年3月澄江动物化石群被国土资源部授予首 批国家地质公园。
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在这么短的时间发现了两类以前从未见过的新化石,使
侯先光又好奇又兴奋。他像猎人嗅到猎物气味一样,睁大了 眼
睛,玩命地劈石。突然,一块化石暴露在湿漉漉的岩石剖面 上
:它长4-5厘米,背壳由前、后两个部分组成,向前摆动的 腿 肢对称地分布在背甲之下。这是一块完整的、保存了动物软 体
附肢印痕的化石啊!侯先光这时恍然大悟,先发现的那两块 化
澄江动物群为何如此的珍贵,是因为, 侯先光发现的那些湿漉漉的、保存有动 物软体组织的化石,向人类栩栩如生地 展示出距今5.3亿年前(寒武纪早期) 海洋动物世界的真实面貌。那些软体组 织的印痕,为人类提供了5.3亿年前古 生物的演化细节,像这样的地球历史早 期生物演化实例,迄今为止全世界仅有3 处,即澳大利亚的伊迪卡拉动物化石群、 加拿大的伯吉斯页岩动物群、中国的澄 江动物群。
1984年7月1日,云南抚仙湖畔澄江县帽天山 上,一大早就有两个人在蒙蒙细雨中采石,这 正是侯先光与他雇的一位当地农民。千里迢迢 从南京来云南收集高肌虫化石的侯先光已经在 澄江大大小小的山头上奔波了5天,前4天,他 非常失望,收获甚微。所以,第5天,他决定选 择帽天山西坡再开出一条新的剖面。雨中,他 们一个在前面逐层挖土取石,一个在后面劈石 找化石。下午3点多钟,劈开一块石头,侯先光 意外地发现了一块呈半圆形的化石,是他从未 见过的化石,继续挖,又发现一个半长椭圆形 化石,又是从未见过的化石。
例如,认为怪诞虫是背、腹倒置的 错误研究;另外,过去的研究认为 大型奇虾是腹部无腿的奇异庞然大 物,澄江动物化石的研究表明,这 些动物腹部均有粗壮发达的双支型 腿肢。这些研究,解决了几十年来 困扰古生物学界难题的突破性进展。
云南澄江动物群古生物国家地质公园
云南澄江动物化石群位于云南省澄江县 城东5公里的抚仙湖畔帽天山。1984年,侯先 光研究员在该区工作时发现娜罗虫、三叶虫、 金臂虫等一大批门类众多球演化的漫长地质历史时期, 由于内外力的地质作用,形成、发展并遗留下来的珍贵 的、不可再生的地质自然遗产。 --地质遗迹的类型:地质遗迹依其形成原因、自然 属性等可分为下列5种类型:
从人类在地球上出现到现在大约经历 了200万年的历史,最早的哺乳动物出现 在大约2亿年前,最早的爬行动物出现在 大约3亿年前,最早的鱼类出现在大约4 亿年前,澄江动物群是5.3亿年前的海 洋动物。它们是地球上最为古老、最为 原始的贝壳生命记录,在更古老的地层 中还从没有发现过这样的动物遗骸。也 就是说,侯先光从那块湿漉漉的石头上, 触摸到的是地球上最古老的生命。
石,实际上是同一种动物的头甲和尾甲,反应过来的侯先光 被
虽然,“澄江动物群”的发现几年 后才向社会公布,但一经公布,立即 惊世骇俗。世界著名古生物学家、德 国的塞拉赫教授称:“澄江动物群的 发现就像是来自天外的信息一样让人 震惊。”美国《纽约时报》称:“中 国澄江动物群的发现,是本世纪最惊 人的发现之一。”而侯先光成为了 “20世纪最惊人发现之一”的发现者。
经考证,澄江动物化石群山现的时代距今约 为5.7亿年。这比1909年由美国科学家发现的世 界最著名的化石遗址——加拿大中寒武世布尔吉 斯页岩动物群要早1000多万年,被世界生物界认 为是地球生物演化过程中最重要的“早寒武世的 寒武纪生命大爆发”事件之一。动物化石群中的 水母化石填补了我国古生物研究的空白,早寒武 纪早期水母化石的发现,在国际上也属首次,被 誉为"20世纪最惊人的发现之一"。
国家地质公园
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从1984年7月1日挖掘到第一块澄江 动物化石后,侯先光一直继续进行野 外发掘工作,不断寻找新的化石点, 从1984年到1990年间,侯先光在云南 野外工作400余天,积累了上万块标本。 正是基于这些标本,经过15年的潜心 研究,已经发表了有关澄江动物群论 文40余篇。这些研究,修正了前人对 某些化石研究的错误,揭示了许多科 学新观点、新发现。