澄江動物群-寒武紀生命大爆發(fā)課件

云南澄江動物群古生物國家地質(zhì)公園

云南澄江動物化石群位于云南省澄江縣城東5公里的撫仙湖畔帽天山。1984年，侯先光研究員在該區(qū)工作時發(fā)現(xiàn)娜羅蟲、三葉蟲、金臂蟲等一大批門類眾多的后古動物化石。

地質(zhì)遺跡--地質(zhì)遺跡：是指在地球演化的漫長地質(zhì)歷史時期，由于內(nèi)外力的地質(zhì)作用，形成、發(fā)展并遺留下來的珍貴的、不可再生的地質(zhì)自然遺產(chǎn)。

--地質(zhì)遺跡的類型：地質(zhì)遺跡依其形成原因、自然屬性等可分為下列５種類型：

１有重要觀賞和重大科學研究價值的地質(zhì)地貌景觀；

２有重要價值的地質(zhì)剖面和構(gòu)造形跡；

３有重要價值的古生物化石及其遺產(chǎn)地；

４有特殊價值的礦物、巖石及其典型產(chǎn)地；

５有典型和特殊意義的地質(zhì)災(zāi)害遺跡等。國家地質(zhì)公園安徽黃山國家地質(zhì)公園

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福建漳州濱?；鹕降孛矅业刭|(zhì)公園1992年2月2日聯(lián)合國教科文組織將澄江動物化石群列為《全球地質(zhì)遺址預(yù)選名址》之一。

1997年5月14日云南省政府、中國科學院決定，在澄江建立云南寒武紀博物館。

1997年有關(guān)澄江動物群地球早期生命演化與寒武紀大爆發(fā)的研究，被國家列為“九五”攀登計劃項目。1984年7月1日，云南撫仙湖畔澄江縣帽天山上，一大早就有兩個人在蒙蒙細雨中采石，這正是侯先光與他雇的一位當?shù)剞r(nóng)民。千里迢迢從南京來云南收集高肌蟲化石的侯先光已經(jīng)在澄江大大小小的山頭上奔波了5天，前4天，他非常失望，收獲甚微。所以，第5天，他決定選擇帽天山西坡再開出一條新的剖面。雨中，他們一個在前面逐層挖土取石，一個在后面劈石找化石。下午3點多鐘，劈開一塊石頭，侯先光意外地發(fā)現(xiàn)了一塊呈半圓形的化石，是他從未見過的化石，繼續(xù)挖，又發(fā)現(xiàn)一個半長橢圓形化石，又是從未見過的化石。

在這么短的時間發(fā)現(xiàn)了兩類以前從未見過的新化石，使侯先光又好奇又興奮。他像獵人嗅到獵物氣味一樣，睜大了眼睛，玩命地劈石。突然，一塊化石暴露在濕漉漉的巖石剖面上：它長4－5厘米，背殼由前、后兩個部分組成，向前擺動的腿肢對稱地分布在背甲之下。這是一塊完整的、保存了動物軟體附肢印痕的化石啊！侯先光這時恍然大悟，先發(fā)現(xiàn)的那兩塊化石，實際上是同一種動物的頭甲和尾甲，反應(yīng)過來的侯先光被自己的發(fā)現(xiàn)所震撼，只感覺手中那塊濕漉漉的化石上栩栩如生的動物好像游動了起來……他知道自己挖到了寶藏，他欣喜若狂！

雖然，“澄江動物群”的發(fā)現(xiàn)幾年后才向社會公布，但一經(jīng)公布，立即驚世駭俗。世界著名古生物學家、德國的塞拉赫教授稱：“澄江動物群的發(fā)現(xiàn)就像是來自天外的信息一樣讓人震驚?！泵绹都~約時報》稱：“中國澄江動物群的發(fā)現(xiàn)，是本世紀最驚人的發(fā)現(xiàn)之一。”而侯先光成為了“20世紀最驚人發(fā)現(xiàn)之一”的發(fā)現(xiàn)者。

澄江動物群為何如此的珍貴，是因為，侯先光發(fā)現(xiàn)的那些濕漉漉的、保存有動物軟體組織的化石，向人類栩栩如生地展示出距今5．3億年前（寒武紀早期）海洋動物世界的真實面貌。那些軟體組織的印痕，為人類提供了5．3億年前古生物的演化細節(jié)，像這樣的地球歷史早期生物演化實例，迄今為止全世界僅有3處，即澳大利亞的伊迪卡拉動物化石群、加拿大的伯吉斯頁巖動物群、中國的澄江動物群。從人類在地球上出現(xiàn)到現(xiàn)在大約經(jīng)歷了200萬年的歷史，最早的哺乳動物出現(xiàn)在大約2億年前，最早的爬行動物出現(xiàn)在大約3億年前，最早的魚類出現(xiàn)在大約4億年前，澄江動物群是5．3億年前的海洋動物。它們是地球上最為古老、最為原始的貝殼生命記錄，在更古老的地層中還從沒有發(fā)現(xiàn)過這樣的動物遺骸。也就是說，侯先光從那塊濕漉漉的石頭上，觸摸到的是地球上最古老的生命。

從1984年7月1日挖掘到第一塊澄江動物化石后，侯先光一直繼續(xù)進行野外發(fā)掘工作，不斷尋找新的化石點，從1984年到1990年間，侯先光在云南野外工作400余天，積累了上萬塊標本。正是基于這些標本，經(jīng)過15年的潛心研究，已經(jīng)發(fā)表了有關(guān)澄江動物群論文40余篇。這些研究，修正了前人對某些化石研究的錯誤，揭示了許多科學新觀點、新發(fā)現(xiàn)。例如，認為怪誕蟲是背、腹倒置的錯誤研究；另外，過去的研究認為大型奇蝦是腹部無腿的奇異龐然大物，澄江動物化石的研究表明，這些動物腹部均有粗壯發(fā)達的雙支型腿肢。這些研究，解決了幾十年來困擾古生物學界難題的突破性進展。

人類有許多迷惑不解的、至今知之甚少的難題，“生命的起源”，大概是其中之一。盡管我們從小時候的教科書上就知道人是由猿進化來的，那猿是怎么來的？猿以前呢？再以前呢？

這樣一則報道可以說明人類對生命起源的困惑：“來自美國和歐洲的一些天文學家，目前正在討論這樣一個問題：生命是否起源于火星而非地球。地球上的生命是否是由隕石帶來的。芬蘭研究人員毛利威爾托嫩最近在給美國天文學會的一份報告中指出，近來的天文觀察和實驗結(jié)果，使得有關(guān)的科學家們越來越相信，我們地球人的祖先，很可能是來自火星的‘火星人’”

所以，侯先光對澄江動物群的發(fā)現(xiàn)和人類對澄江動物群的研究才顯得那樣重要，那樣意義深遠。

我們知道，科學家們是通過化石這一特殊的文字與圖畫來解讀地層的年齡，解讀人類生存的地球的歷史，解讀地球生命誕生、演變、發(fā)展的進程和奧秘。不同歷史階段的化石存在于不同的地層中。地質(zhì)學家把地球歷史分為六個階段：即遠太古代、太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。

各代各紀的特點是不一樣的。比如寒武紀（距今5．4億－5．1億年），在地質(zhì)歷史劃分中屬顯生宙古生代第一個紀。它是顯示現(xiàn)代生物的開始階段，是地球上現(xiàn)代生命開始出現(xiàn)、發(fā)展的時期。如果是這一紀的化石，就應(yīng)該攜帶著這一紀的信息。

多數(shù)情況下，動物一死，軟組織馬上開始氧化腐爛，同時也遭受其他食肉動物的分食破壞。因此，只有不易腐爛的骨骼才容易形成化石。只有在十分例外的情況下，才能使動物的軟組織構(gòu)造得以保存印痕，為人類提供全面認識原始生命的機會。

侯先光的努力的回報是豐厚的，他發(fā)現(xiàn)的化石不僅僅有骨骼的，更有顯示軟組織的。到現(xiàn)在，為什么軟組織能夠成為化石，人們還都莫衷一是。科學家們用“特異埋葬”來解釋為什么可以保存動物的軟體組織。因為特異埋葬，使動物體快速被封閉，與氧氣、細菌立即隔絕，這是動物軟體構(gòu)造得以保存的首要條件。由此，使科學家們產(chǎn)生了種種的推測：遠古，一陣突如其來的大風暴翻江倒海，把海底的泥沙翻起，似攪拌機一樣使海水變成富含泥沙的混濁體，動物體被挾裹在混濁水體中流向海底深處，迅速和泥沙一起被沉積到較深的海底。然而，這一推測不能圓滿解釋某些動物原地埋葬特征。

化石告訴我們，存在了46億年的地球，在38億年前誕生生命，32億年前出現(xiàn)菌藻類，直到5．3億年前才出現(xiàn)多樣性骨骼生物，開始奠定生物界的基本面貌，歷經(jīng)漫長的演化，才發(fā)展到當今的生命世界。其中，許多重大的進化事件加速、促進了演變進程，澄江動物群的出現(xiàn)即是其中最重要的“早期生命大爆發(fā)”事件之一。

澄江動物群廣泛涉及到地球科學和生命科學中許多長期亟待解決的重大疑難問題，同時又孕育著重大突破的科學研究領(lǐng)域，受到當今科學界的極大關(guān)注。比如：達爾文的進化論認為：生物演化是一個長期而緩慢的漸變過程，生物存在共同的原始祖先，經(jīng)漫長的由簡單到復(fù)雜、由低等到高等，通過生存競爭、自然選擇、優(yōu)勝劣汰、適者生存而發(fā)展和演化。然而，澄江動物群所展示的地球早期生命的突發(fā)性、多樣性及統(tǒng)一性無疑對達爾文理論進行了進一步補充。

帽天山蟲：是曳腮類的一種?，F(xiàn)生的曳腮動物只有10種，它們是一類長相并不起眼，營穴居生活的海生蠕形動物。曳腮類在寒武紀時非常繁盛，是澄江動物群的重要組成部分。帽天山蟲身體細長，呈圓柱狀，已采集到的標本有千余塊。它們是澄江動物群中最主要的潛穴生物，可能成群地潛居在海底表層的軟泥中。節(jié)蟲：屬三葉形類群，個體小，外殼近長方形，分為頭、胸、尾三部分。頭甲呈半橢圓形，后側(cè)緣呈刺狀。胸部由十節(jié)背甲組成，尾小，具有中溝。怪誕蟲：曾在加拿大伯吉斯頁巖中出現(xiàn)，因其造型怪異，ConwayMorris命名為怪誕蟲。當時他以為怪誕蟲具有7對堅硬的刺狀腿，而且在其背上有7條柔軟、可在水中不停擺動的觸須。后來有人對加拿大標本再