天赐——史前生命大爆发

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1、探索之旅：天赐——史前生命大爆发1859年11月，达尔文的著作《物种起源》出版。书中第一次放弃了上帝创造世界的观点，使上帝创世说的信仰受到怀疑，开创了生物演化史上的新纪元。进化论认为，生物进化是物竞天择和渐变的过程，物种的细微变化经过长时间积累，就会导致新的物种出现。但是，由于进化论与当今进化生命学科三大难题中的两个既生命的起源和人类起源相关，其本身也必定存在着自己的困难。达尔文写到，“今后如果有人对我的理论提出挑战，这很可能来自对寒武纪动物突然大量出现理论的解释。”“寒武纪”是地质史上的一个年代，因英国的一

2、座小山而得名，期间大约是五亿四千万年前至五亿一千万年前。它的名称并不含有特殊的意义，但它却是一个特殊的时代。这个时代不仅困惑了达尔文，也困惑了达尔文以来的一个多世纪。1882年，达尔文在生命的最后一封信中谈到古三叶虫。在他看来像三叶虫这么复杂的动物突然地出现在寒武纪地层中，这是不可思议的。三叶虫是生活在五亿多年前到两亿多年前的一种已经灭绝的原始节肢动物。它的形体扁宽，背面正中突起、背上有两道纵沟，把身体纵分为三叶形，因此而得名。过去，寒武纪通常被称为“三叶虫的时代”，因为在寒武纪地层中保存有大量的比其他类群丰

3、富的三叶虫化石，而在寒武纪地层中，不具矿化的软躯体动物化石从未被发现。科学家从寒武纪之前的古老岩层中发现了一些单细胞生物的化石残骸，但它们都在不久以后销声匿迹了。这就好像在生命的史书上划了一条分界线，之前不过是热身运动，之后到了寒武纪真正的进化才开始。一切都突然开始了，生命的形式不知为什么突然就变得多姿多彩，生机盎然，这一突发性生命创新事件通常称为“寒武纪生命大爆发”。正是在这一时期，生命选择了其基本的形式，以后也再没有什么大的改变。当科学家们检索寒武纪时代的化石所记载的历史时，到处可见的是难解的谜和进化过程

4、中的空白阶段。当新的生命形式在化石记录中出现时，人们找不到与之相对的原种，而当它们突然消亡时，又没留下什么显而易见的进化体。“为什么我们没有发现成千上万的过渡类型化石埋藏于地壳中呢？”达尔文痛苦地意识到，地层断层中确实缺少此类化石的存在。这一事实一直困扰着达尔文，以至于他在书中用了一整章来讨论“地质记录的不完整”。就在达尔文去世27年后，一块落基山脉的石头出现在世人面前。维尔卡特，这位美国地质调查所所长，在北美地区调查、采集了40多年寒武纪的化石。1909年8月，维尔卡特带领全家到加拿大落基山脉的布尔吉斯山去

5、野外地质旅行。回程的路上，一块石头绊倒了他夫人的坐骑，维尔卡特捡起这块作怪的石头，奇迹出现了，一块保存有软体动物的化石显现在维尔卡特面前。后来，经过大规模的发掘、采集后，布尔吉斯动物群给当时科学界造成极大震撼。它使科学家第一次清楚地认识到，在寒武纪海洋中具有骨骼化的动物仅仅占少数，绝大多数是不易保存的软躯体动物门类，纠正了人们对寒武纪仅存有三叶虫等少数硬体动物的错误认识。化石记录了五亿一千五百万年前寒武纪中期无脊椎动物惊人的丰富，被科学界视为生命起源和早期演化的重要依据，为破解寒武纪生命大爆发之迷提供了重要线

6、索。由于地质保存上的缺陷，布尔吉斯动物群化石没有立体的层面，很多的动物形态只能依靠推测。1981年，加拿大布尔吉斯动物群被联合国教科文组织批准为“世界文化遗产遗址”，成为全世界古生物学者关注的圣地。在昆明东南方50多公里的地方有一座小城。境内有著名的抚仙湖，湖水清澈纯净，可直接饮用，小城也由此而得名澄江。但是，谁也料想不到一本破解地球生命的天书，就埋藏在澄江这座不起眼的帽天山下。对古生物学家侯先光教授而言，1984年他在澄江帽天山的那次重大发现，至今还使他无法平静。在澄江野外勘查后，候先光首先在抚仙湖的洪家冲

7、山头工作了数天，后因断层致使地层缺失，不得不重新选择发掘点。于是7月1日，候先光把发掘工作转移到了帽天山。这块曾在加拿大布尔吉斯动物群出现的软体化石的突然出现，使候先光惊愕异常。随后，候先光又发掘了许多以前从未发现过的其他门类的软体化石。这就是当年侯先光发现的第一块软躯体化石，现作为标本保存在中国科学院南京地质古生物研究所。1985年，候先光与导师张文堂教授发表了第一篇有关澄江动物群的研究论文，向世界宣布中国的重大发现，揭开了而后二十年让世人不断惊讶的序幕。一系列的野外发掘和研究工作由此开始。不断的发现和探索

8、，将五亿三千万年前的生命世界展现了出来。现在地球上总共有30多个门类的生物，而澄江化石群在三十多个化石点中就已经发现了20多个门类一级生物。这一发现表明，寒武纪早期生命爆发式的出现，比人们原来想象的还要突然得多。在数万块100多种动物的化石中，它们分属于海绵、腔肠、蠕形、节肢等动物门类，大多数都是以前从没有发现过的，科学家就用采集地、采集人来命名。在化石标本中，还有许多无法归类的生物，很多可能代表早