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西北大学科研团队 发现5.18亿年前“化石宝库”

2019年03月24日 10:02新闻热点来源:http://www.jjbruce.com

科研团队在《科学》发文称发现寒武纪“清江生物群”

物种多样性有望超过全球已知寒武纪躯体化石库

昨日凌晨,西北大学科研团队张兴亮、傅东静等人在《科学》(Science)杂志发表其最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,该团队发现了距今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”,团队在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,物种多样性有望超过全球已知所有寒武纪躯体化石库。

后续研究将有望解决

动物门类起源演化等科学问题

昨日上午,西北大学举行重大科研成果发布会。华商报记者从发布会上获悉,《科学》杂志同期还刊发了题为“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。”

据了解,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》(Na-ture)、《科学》(Science)上发表的第14篇研究论文。

物种多样性有望超过

全球已知所有寒武纪躯体化石库

据了解,寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。而要破解寒武纪生命大爆发奥秘,必须发现恰当的科学观察窗口。20世纪初至70年代,加拿大寒武纪中期5.08亿年前的布尔吉斯页岩化石库中软躯体化石生物群的发现和研究,在古生物学和进化生物学中长期“独领风骚”。80年代以来,我国云南寒武纪早期5.18亿年前的澄江生物群研究成果已经超越前者。

傅东静介绍,本次发现的清江生物群与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落,两者的科学研究价值具有很强的互补性。

清江生物群有五个突出特点和优势:首先,新属种的比例最高,占53%,远超过了近年来发现的所有其他布尔吉斯页岩生物群;其次,后生动物相对多样性最大,目前已研究的4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,稀疏度分析曲线显示,清江生物群的物种多样性将有潜力超越所有其他寒武纪软躯体化石库;第三,软躯体生物类群最多,已发现的109个后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物;第四,化石形态保真度最优,各类群动物保存栩栩如生,软体组织和器官的形态结构清晰可见;第五,原生有机质的埋藏保存最好,清江生物群化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,是开展埋藏学和地球化学研究、进而开展深入古环境研究的理想素材。

达尔文提出了“生命之树”

西北大学承担着其中的“动物树”

中科院院士、西北大学教授舒德干说,《物种起源》中只有一幅图,就是生命之树,达尔文的核心思想就是生命之树,但在达尔文所生活的时代,科学发展无法解答这棵树长什么样,这个难题就留给了后人,而西北大学则承担了生命树中非常重要的“动物树”。

据了解,以舒德干领军的西北大学地质学系早期生命与环境创新研究团队在达尔文提出的地球生命呈“树形演化”猜想基础上,通过数十年的研究与实证,勾勒出了寒武纪生命大爆发时基础动物、原口动物、后口动物三大枝系演化“大树”的基本轮廓,进而在全球首次构建了完整的早期动物谱系树框架图。

舒德干说,“清江生物群”的发现对于解释“动物树”最初的三分模型、中间的重大难题、探索人类最早的进化轨迹,特别是“动物树”的成型和环境的协同演化关系,将会作出更多的努力和更大的贡献。

“我们发现了许多形态奇异的崭新物种。随着研究的展开,清江生物群将为‘早期动物谱系树’到底在哪里分叉,在哪里开枝散叶,找到更多生物进化的直接证据。”傅东静说,接下来将为这些新发现的物种进行命名,命名一般为拉丁文,按照属名-种名-发现人-发现时间进行逐一命名。

历时12年在5亿年前的“大海”里

找出20000多只“虫子”

昨日,傅东静讲述了“清江生物群”的发现过程。

2007年暑假,25岁的博士生傅东静跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队在宜昌长阳地区考察。团队成员每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。一天,临近傍晚准备收工时,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,张兴亮就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。”林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。紧接着,同学们在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。实际上,在发现这只林乔利虫之前的十几年间,张兴亮寻找这种化石群的脚步,已经走遍了全世界。

即便是找到了林乔利虫和纳罗虫,团队在华南华北还是有很多有潜力的化石产地需要去研究。“最开始我们还是全年巡回踏勘的,每年大约去清江两三次,都是等老乡告诉我们水位下去、河床漏出来的时候,我们就赶紧去,下雪也不例外。直到2014年才逐步确认了这个化石库的巨大潜力,研究重心彻底转移过来。”傅东静说,寻找化石时,工人用撬杠撬出来1立方米大小的石头,他们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。这不亚于在一大片麦田里找甲虫,他们用12年的时间在5亿年前的“大海”里,找出了20000多只“虫子”。

“现在谁要约我去爬山,我都会说还是算了吧。”傅东静笑着说,从事地质工作每年大约有两三个月都在野外,就像大家去爬山一样,不过并不会觉得枯燥,尤其有了新发现的时候就会很兴奋,有时候白天找到好东西,晚上他们就会来两瓶啤酒一起庆祝。因为发现了这个点,后续就要有更多的发掘工作,所以之后两三年可能要花更多时间在野外。 

编辑:yunying01
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