澄江动物群与寒武纪大爆发

由中国科学院南京地质古生物验究所陈均远、云南大学侯先光、西北大学舒德干完成

    寒武纪生命大爆发一直让达尔文感到十分困惑。在人们普遍认同达尔文进化论的今天,全面揭示并合理解释寒武纪大爆发的真实面貌、探索众多动物门类起源的难题,是古生物学和进化生物学的重要前沿科学领域。近二百年来,动物界一直被习惯地划分为脊椎动物和无脊椎动物两大领域。因而探索这两大类动物之间的演化关系,不仅构成进化生物学中的一个核心命题,也是公众普遍关注的热点问题。自1984年在云南澄江发现了5.3亿年前的软躯体石群——澄江动物群以来,深入研究寒武纪大爆发成为可能。由陈均远、侯先光、舒德干合作近20年来,主要做了以下几方面的研究工作:

    一、寒武纪大爆发面貌的揭示与动物多样性起源的研究:

    脊椎动物起源及其它早期后口动物的发现和研究;

    节肢动物早期辐射演化研究;

    疑难化石研究取得突破性进展。

    二、寒武纪大爆发时的生态系统、古生物地理、演化模型及爆发机理研究:

    重建寒武纪早期生态系统和食物链;

    全球寒武纪古生物地理分区新假说;

    主要灭绝化石类群的发现与研究为构建“蘑菇云式”的演化模型提供了重要依据。

    三、“寒武纪大爆发”事件的本质和理论解释

    该项目一系列化石的发现不仅为“寒武纪大爆发”突变事件的存在提供了依据,证明了门一级高级动物类群的起源是“寒武纪大爆发”事件的核心内容和本质所在,进而对达尔文倒锥形进化树模式提出了质疑。提出了广义进化论。主要发现点有:发现、采集标本10万余件,发现并研究了包括脊椎、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源;对各门类化石进行了深入细致的化石生物学、功能解剖学、演化生物学、古生态学、古地理学、埋藏学等多学科综合研究,发现并论证了已知最古老、最原始的脊椎动物昆明鱼和海口鱼,将脊椎动物早期历史往前推进了约五千万年,论述了节肢动物构造的原始特征和演化趋势,证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于早寒武纪,提出“广义进化论”,对寒武纪生命大爆发的激发因素进行了综合分析,进化重新理解为生命的自我过程,这一过程导致了生命系统分形结构的产生和演化。提出与传统观念有别的“寒武纪全球暖水和冷水两大动物群分区”的新假说,首次较完整地揭示出早寒武世海洋生态群落面貌。以上的发现与研究较全面揭示了寒武纪大爆发主幕的真实面貌,对一些重要动物类别进行了起源探索,对进化论进行了重要补充和修正。诠释并回答了寒武纪大爆发这一重大疑难科学的很多问题,与世界著名的加拿大布尔吉斯页岩动物群相比,我国澄江动物群不仅具有化石资源的优越性,时代上更靠近寒武纪生命大爆发的始点,更重要的是其研究更为深入。该项研究标志着我国科学家在早期生命演化与“寒武纪大爆发” 研究领域作出的重大贡献和在学术上的领先地位,为中国科学界在国际上赢得了荣誉,是中华民族对人类文明宝库作出的重要贡献,具有重大的科学价值。

    该项目发表论文90多篇,其中在《Nature》和《Science》上发表14篇,SCI收录37篇,70篇被SCI引用842次;出版专著9部。

英国古生物学家D.Palmer在《Nature》杂志评论专著《澄江动物群》时称:这本书“对了解寒武纪早期动物惊人的多样性打开了一个迷人的窗口。”该系列性研究成果得到《Nature》、《Science》、《PNAS》、美国《Science News》、法国《研究》,英国皇家学会《促进科学进步年评》等杂志广泛的肯定性专题评述,并相继列入英、美、德、日、法等国的大学教材、百科全书,引起国际学术界和社会广泛关注。

 

 

 


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