清江生物群模拟图,清江生物群是令人震惊的不
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历经12个春秋,我国科学家在古生物学研究领域取得一项重大突破——发现“寒武纪化石宝库”。

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清江化石库工作现场。 西北大学供图

前不久,西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人,在《科学》杂志首次公布他们的研究成果:在中国湖北宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——清江生物群。

北京时间3月22日凌晨,西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人在Science杂志发表了最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,首次在国际上公布了他们在中国湖北宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处,发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,并命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。

林乔利虫。 西北大学供图

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出生于1982年的傅东静副教授是该论文的第一作者,张兴亮教授为通讯作者,西北大学是论文第一完成单位。这是由中科院院士舒德干领衔的西北大学早期生命与环境创新研究团队自1996年以来在《自然》、《科学》上发表的第14篇研究论文。

清江生物群模拟图。 西北大学供图

清江化石库工作现场。西北大学供图

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论。国际著名古生物学家Allison C. Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

清江生物群发现的新物种。 西北大学供图

“清江生物群是令人震惊的科学发现!”国际著名古生物学家Allison C·Daley在《科学》杂志同期刊发的题为“寒武纪化石宝藏”的评论中指出:“其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

进化古生物学的突破性发现

历经12个春秋,我国科学家在古生物学研究领域取得一项重大突破发现寒武纪化石宝库。

寒武纪生命大爆发之谜至今没有破解

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等共同被列为“六大自然科学难题”。而要破解寒武纪大爆发的奥秘,除了基于理论的科学猜想,更需要发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。

前不久,西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人,在《科学》杂志首次公布他们的研究成果:在中国湖北宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库清江生物群。

在不到地球历史1%的时间诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑

对古生物学者而言,最完美的、可解密寒武纪大爆发与动物门类起源的研究对象,莫过于布尔吉斯页岩型化石库。

清江生物群是令人震惊的科学发现!国际著名古生物学家AllisonCDaley在《科学》杂志同期刊发的题为寒武纪化石宝藏的评论中指出:其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。

大约5.42亿年前到5.3亿年前这段时间,被科学界认为是寒武纪的开始时间。在这1000多万年时间内,寒武纪地层突然出现了门类众多的无脊椎动物化石;而在早期更为古老的地层中,长期以来却一直没有找到明显的祖先化石。这一现象被称作寒武纪生命大爆发,简称寒武纪大爆发。

布尔吉斯页岩型化石库

寒武纪生命大爆发之谜至今没有破解

寒武纪大爆发被称为自然科学研究领域的一大“悬案”,在不到地球历史1%的时间诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑。

相较于常见的类似保存着脊椎动物骨骼的硬体化石库,布尔吉斯页岩型化石库不仅可以保存动物骨骼以外的组织、器官等软体形态,更可以保存诸如水母、海葵等软躯体生物。

在不到地球历史1%的时间诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑

“要破解寒武纪大爆发的奥秘,除了科学猜想,更需要发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。”张兴亮教授介绍说,1909年以来相继发现的加拿大布尔吉斯生物群、中国云南澄江生物群,就是科学家梦寐以求的珍贵化石库。

该类型的化石库能够最大程度地还原寒武纪生物群原本的、完整的组合面貌,为探寻寒武纪大爆发的演化模式和强度以及构建动物生命树的基本结构提供绝佳的化石记录。

大约5.42亿年前到5.3亿年前这段时间,被科学界认为是寒武纪的开始时间。在这1000多万年时间内,寒武纪地层突然出现了门类众多的无脊椎动物化石;而在早期更为古老的地层中,长期以来却一直没有找到明显的祖先化石。这一现象被称作寒武纪生命大爆发,简称寒武纪大爆发。

布尔吉斯页岩型化石库最早在1909年发现于加拿大落基山脉寒武纪中期的布尔吉斯页岩中,并因此得名。这一化石库长期在古生物学和进化生物学研究中独领风骚。相较于常见的类似保存着脊椎动物骨骼的硬体化石库,布尔吉斯页岩型化石库不仅可以保存动物骨骼以外的组织、器官等软体形态,更可以保存诸如水母、海葵等软躯体生物。这为探寻寒武纪大爆发的演化模式和强度以及构建动物生命树的基本结构,提供了绝佳的化石记录。

布尔吉斯页岩型化石库最早在1909年发现于加拿大落基山脉寒武纪中期的布尔吉斯页岩中,并因此命名。该化石库长期在古生物学和进化生物学研究中“独领风骚”。百余年来,此类化石库在全球各地已发现50余个,但按照化石保存质量的优劣及化石物种多样性的高低等标准来看,仅有加拿大布尔吉斯页岩生物群和1984年发现于我国云南省的澄江生物群成为了“理想的顶级研究目的地”。云南澄江生物群发现35年来,已在数十万件化石标本中发现了超过280个物种,研究成果28次登上Nature/Science/PNAS三大科学期刊,成为我国唯一化石地世界自然遗产。

寒武纪大爆发被称为自然科学研究领域的一大悬案,在不到地球历史1%的时间诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑。

自布尔吉斯页岩型化石库发现100多年来,此类化石库在全球各地已发现50余个。但按照化石保存质量的优劣及化石物种多样性等标准来看,仅有加拿大布尔吉斯页岩生物群和1984年发现的澄江生物群,成为“理想的顶级研究目的地”。

此次发现的清江生物群,在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。

要破解寒武纪大爆发的奥秘,除了科学猜想,更需要发现恰当的科学观察窗口化石库,以找到可靠的化石实证。张兴亮教授介绍说,1909年以来相继发现的加拿大布尔吉斯生物群、中国云南澄江生物群,就是科学家梦寐以求的珍贵化石库。

其中,澄江生物群发现35年来,已在数十万件化石标本中发现了超过280个物种,相关研究成果28次登上《自然》《科学》和《美国科学院院报》等三大科学期刊,成为我国唯一化石地世界自然遗产。

傅东静介绍,“清江生物群的特色和优势,体现在新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等五个方面,具有难以估量的研究潜力。”

布尔吉斯页岩型化石库最早在1909年发现于加拿大落基山脉寒武纪中期的布尔吉斯页岩中,并因此得名。这一化石库长期在古生物学和进化生物学研究中独领风骚。相较于常见的类似保存着脊椎动物骨骼的硬体化石库,布尔吉斯页岩型化石库不仅可以保存动物骨骼以外的组织、器官等软体形态,更可以保存诸如水母、海葵等软躯体生物。这为探寻寒武纪大爆发的演化模式和强度以及构建动物生命树的基本结构,提供了绝佳的化石记录。

尽管如此,寒武纪大爆发仍存在很大的认知空白,动物门类起源演化方面还有许多未解之谜。于是,找到下一个“理想的顶级研究目的地”,就成为国际古生物学界的一大梦想。

清江生物群模拟复原图

自布尔吉斯页岩型化石库发现100多年来,此类化石库在全球各地已发现50余个。但按照化石保存质量的优劣及化石物种多样性等标准来看,仅有加拿大布尔吉斯页岩生物群和1984年发现的澄江生物群,成为理想的顶级研究目的地。

敲出了半只林乔利虫

显然,位于中国宜昌的清江生物群,在《科学》刊发文章的这一天,就向全球昭示,这里将成为开展寒武纪生命大爆发研究最理想的顶级“化石宝库”。

其中,澄江生物群发现35年来,已在数十万件化石标本中发现了超过280个物种,相关研究成果28次登上《自然》《科学》和《美国科学院院报》等三大科学期刊,成为我国唯一化石地世界自然遗产。

一个巨大的寒武纪化石宝藏逐渐显露真容

拥有无限可能的“化石宝库”

尽管如此,寒武纪大爆发仍存在很大的认知空白,动物门类起源演化方面还有许多未解之谜。于是,找到下一个理想的顶级研究目的地,就成为国际古生物学界的一大梦想。

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如今地球上的动物界共有38个门,在寒武纪生命大爆发时期的化石中,已发现20个现生的动物门类和6个已灭绝的动物门类,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。

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