澄江古生物化石群

澄江古生物化石群

澄江生物群(Chengjiang biota )位於中國雲南澄江帽天山附近,是目前保存極其完整的寒武紀早期古生物化石群。生動如實地再現了5.3億年前海洋生命壯麗景觀和現生動物的原始特徵,為研究地球早期生命起源、演化、生態等理論提供了珍貴證據,被國際古生物學界譽為“20世紀最驚人的科學發現之一”。2012年7月經過第36屆世界遺產委員會投票表決,認定中國“澄江化石地”是地球生命演化的傑出範例,符合世界自然遺產標準,正式列入世界自然遺產名錄。這是中國唯一的化石類世界自然遺產。

地理位置

澄江生物群化石分布廣泛,位於雲南省玉溪市澂江縣(鳳麓鎮)城東6公里帽天山附近。距昆明市56公里,距玉溪市87公里。

澄江生物群為寒武紀早期,埋藏著距今5.3億年的澄江生物化石群,帽天山化石帶,呈帶狀蜿蜒分布,這條分布帶長20公里,寬4.5公里,埋藏深度在50米以上。 2012年7月經過第36屆世界遺產委員會投票表決,認定中國“澄江化石地”是地球生命演化的傑出範例,符合世界自然遺產標準,正式列入世界自然遺產名錄。這是中國唯一的化石類世界自然遺產。

發現過程

澄江古生物化石群澄江古生物化石群復原圖

澄江動物化石群的發現是在1984年7月1日,是由當時還是中國科學院南京地質古生物研究所助理研究員的侯先光在帽天山採集高肌蟲動物化石時發現的。

1985年和1986年,侯先光繼續來澄江進行艱苦細緻的考察、發掘和採集。根據侯先光採集的大量化石標本、研究成果及研究價值。

1987年4月17日,中國科學院南京地質古生物研究所在南京舉行新聞發布會,發布會上宣布,中國雲南發現的澄江動物化石,距今已5.3億年,其化石之精美,門類之繁多,為世界近代古生物研究史上所罕見。

1987年起,中科院南京地質古生物研究所的陳均遠研究員領導的研究小組對澄江古生物化石群進行了發掘和研究,發現現今世界上所有動物的門類都在這一時期同時出現,而之後再沒有產生新的門類,這一時期出現的生命形狀同今天的生物已很相近,從星形對稱的海星到左右對稱的甲殼綱動物,以及具備脊椎雛形的動物等。這說明,在寒武紀早期,動物多樣性的基本體系就已經建立了。研究成果發表後,在國際上引起了巨大轟動。

澄江化石最為獨特之處就是5億年前生物的軟軀體構造居然成為化石陳存在岩層中。這些古生物化石不僅保存了生物的骨骼,還保存了表皮、纖毛、眼睛、腸胃、消化道、口腔、神經等各種軟組織。澄江古生物化石群生動地再現了5.3億年前海洋生命的壯麗景觀和現生動物的原始特徵,並證明了寒武紀生物大爆炸的存在,打破了達爾文進化理論的局限性,被譽為“20世紀最驚人的科學發現之一”。

科學價值

挑戰進化論

澄江古生物化石群澄江古生物化石

在發現帽天山動物化石群以前,地球生命的演化是一個巨大的謎。達爾文創立了進化論的學說,推翻了神創世界,上帝創人,物種不變等宗教唯心主義的觀點,完成了人類認識,特別是對自然界的認識的一次偉大的飛躍。進化論的學說特別闡明了生物進化是從單細胞到多細胞,從簡單到複雜,是一個“漸變”的過程,根本不存在“劇變”。

澄江動物化石群從實物上補充了達爾文進化論的不足,引出帶有初始條件的進化論。澄江動物化石群是化石家族中的特殊成員。澄江動物化石群的研究,糾正了許多前人研究的錯誤。研究表明,人類認識生命的演化過程又產生了一次大的飛躍,對達爾文的進化論提出了重要的補充,就是地球生命在“漸變”過程中也有“突變”。

科學依據

古生物學家研究發現,地球在形成後的30多億年中,僅僅出現過藍藻綠藻等低等生命。可是在距今5億年到4.9億年前的一千萬年的時間內,地球突然出現多門類、多細胞的高等生命。在生命演化史上這一突發事件,科學家們稱之為“寒武紀生命大爆發”。

地球生命的“寒武紀大爆發”指的就是這裡。澄江生物群再現了寒武紀早期海洋生物的真實面貌,為揭示地球早期生命演化的奧秘提供了極其珍貴的證據。澄江生物群化石保存在細膩的泥岩中,動物的軟體附肢構造保存精美,且呈立體保存。構造細節能比較容易地在顯微鏡下用針尖揭露出來。

生命多樣性是一切複雜系的基本特徵,是生命存在的基本形式,因而成為當今世界的一個最為關切的議題。發生於距今5.4億年到5.3億年期間的“寒武紀大爆發”事件是現代多樣性基本框架形成的一次最重要事件。雲南早寒武世早期的澄江生物群不僅保存極為完整,而且十分古老,所代表時間非常貼近“寒武紀大爆發”事件,為揭示“寒武紀大爆發”生命突發性事件進而為回答人類所關注的多樣性的起源和演化這一重要科學問題提供了一個最佳的“視窗”和豐富的科學依據。

特殊保存環境

澄江古生物化石群澄江古生物化石群復原圖
在漫長的地質歷史時期中,所產生的大量動物屍骸,尤其是元脊椎動物的軟體部分,容易腐爛,遭到破壞,只有在極其特殊的自然環境下,才得以保存為化石。澄江動物化石之所以能完美地保存下來,就是具有極其特殊的自然環境條件。

據地質學家和古生物學家們對雲南及澄江的地層取樣研究後認為:在寒武紀早期,滇東、滇中、黔 西、兩廣一帶是海域,澄江為海域在滇中隆起的揚子江淺海區,靠海岸較近,因此容易聚集泥質的沉積物。這時期氣候溫暖,海水礦物質變得豐富,海綿、蠕蟲、節肢動物、腕足動物等底棲動物,水母狀動物等浮遊動物,多門類的游泳動物與藻類植物大量出現。後來這些海棲動物和植物突然被洪水或其他意外性湧來的泥質沉積物埋藏,隔絕了空氣,不易腐爛,若不再遭遇外界破壞的條件下,軟體就容易保存下來,天長日久變成為化石

澄江動物化石埋藏地為古淺海水區域。就是這種極其特殊的自然條件和特殊的環境,把5.3億年前生活的各類海生動物栩栩如生地保存下來,成為稀世珍寶,成了保存有軟體的動物化石群。

世界古生物之最

澄江古生物化石群澄江古生物化石
1909年科學家在加拿大不列顛哥倫比亞省發現了寒武紀中期的布爾吉斯頁岩動物群,被加拿大稱之為加拿大五大國際奇蹟之一,還被地質界讚譽為古生物學的聖地,並作為國際重要的科學遺址,現已由聯合國教科文組織出面列入國際重點保護。但加拿大布爾吉斯頁岩動物群比澄江化石群至少晚1500萬年以上,澄江動物群是世界最古老、保存最好的惟一一個多門類動物群,它處在地球歷史上隱生宙最早期,在這之前,地球上從沒發現過這樣的動物群。澄江動物化石群的發現,填補了地球早期生命演化的一個空白,為揭開寒武紀早期動物爆發性出現的奧秘提供了極為寶貴的科學依據。又由於澄江動物化石群保存的完善程度、分異度、層次之多及分布地區之廣,均在加拿大布爾吉斯頁岩生物群之上,為世界古生物之最。

門類豐富

澄江古生物化石群澄江古生物化石
科學家們已經陸續採集到130餘種化石。幾乎所有的現生動物的門類和已滅絕的生物,都出現在寒武紀地層,而更古老的地層中卻沒有其祖先的化石被發現。澄江生物群以軟軀體化石的罕見保存為特色,已發現的澄江生物群化石分屬海綿動物、腔腸動物、鰓曳動物、葉足動物、腕足動物、軟體動物、節肢動物等多個動物門以及一些分類位置不明的奇異類群。此外,還有多種共生的海藻。動物化石群中的水母化石填補了中國古生物研究的空白。寒武紀早期水母化石的發現,在國際上也屬首次。

除水母化石外,還有海綿蠕蟲、腕足類、腹足類,軟舌螺,金碧蟲和其他類型的節肢動物等,其軟體結構及骨骼保存得非常完善,並以種類之多,保存之完整、生動可與世界著名的澳大利亞晚前寒武紀的埃迪卡拉動物群、加拿大中寒武紀的布爾吉斯頁岩動物群相媲美。而且這一發現,填補了布爾吉斯、埃迪卡拉這兩個動物群之間演化的一個重要環節。 

意義

澄江古生物化石群澄江古生物化石
澄江生物群提供了一個完整的最古老的海洋生態群落圖,這種生態群落之前認識幾乎是一片空白。發現該化石群後,不僅能知道在寒武紀大爆發時產生了哪些動物,還能初步了解不同動物的生活方式和食性。澄江生物群或許還能幫助了解寒武紀生物大爆發中生物演化的原因,以及誘發這種大爆發的理由。

主要化石

澄江帽天山動物化石群由於保存完整,門類多、層次分明、分布廣泛等,均在加拿大布爾吉斯頁岩動物化石群之上,為世界古生物之最,與澳大利亞埃迪卡拉動物群、加拿大布爾吉期頁岩動物群被世界古生物學列為地球早期生命起源和演化實例的三大奇蹟。

雲南蟲

雲南蟲是人類的遠祖,屬脊索動物門。脊索動物是脊椎動物的祖先。脊椎動物包括魚類 、兩棲類、爬行

澄江古生物化石群澄江古生物化石群
類、哺乳類(人類屬於哺乳類)。脊椎動物類是現代生物群的重要組成部分。帽天山的第一塊雲南蟲化石是侯先光研究員1991年發現的。侯先光發現這塊化石後,由於對某些性質難以解釋,就把它作為分類位置不明確的動物。1995年陳均遠教授等專家學者經過研究,在英國《自然》雜誌上發表文章,提出雲南蟲是脊索動物的論證。這個觀點把脊索動物起源從布爾吉斯頁岩的“皮凱亞蟲”向前推進了1500萬年。1997年《奧秘》雜誌第一期專門為雲南蟲配了連環畫。1999年昆明海口地區的澄江化石群地層中發現的海口魚、昆明魚化石、使脊椎動物的起源又推進了30萬年。

撫仙湖蟲

澄江古生物化石群撫仙湖蟲

撫仙湖蟲是昆蟲的遠祖。

1993年瑞典古生物學家伯格瓊斯發現時認為它是襄蟲動物或者扁蟲動物

1996年陳均遠等專家經過反覆研究認為,它是直蝦類的祖先。直蝦類就是現在昆蟲的祖先,間接表明撫仙湖蟲就是昆蟲的遠祖。

納羅蟲

納羅蟲是海底爬行泥食性動物。

納羅蟲化石是侯先光1984年7月1日在帽天山上發現的第一塊納羅蟲化石,從此揭開了帽天山神秘的面紗。1985年,侯先光與導師張文堂合作,在《古生物學報》上發表論文《納羅蟲在亞洲大陸的新發現》正式命名為“澄江動物群”。

怪誕蟲

澄江古生物化石群怪誕蟲

怪誕蟲頭大,是寒武紀最著名的動物。

怪誕蟲是英國古生物學家莫瑞斯命名的。他解釋說,形狀奇異,用刺行走,用觸手遊泳,與現今生物對比有天壤之別,真是夢幻動物,給它取名“怪誕蟲”。

羅哩山蟲

化石是侯先光等人1989年採集命名的。

雲南火把蟲

專家們說,這種動物可能是食肉或者食腐類動物。

澄江古生物化石群奇蝦(復原圖)

奇蝦

奇蝦是寒武紀海洋的霸主,是古生物中的強盜。

跨馬蟲

跨馬是一個村名,在澄江壩子的東邊,從縣城走小路上帽天山的必經之路。

灰姑娘蟲

灰姑娘蟲是1996年由陳均遠周桂瓊等人隨意命名的。

中華月亮蟲

中華月亮蟲是侯先光命名的。

軟體動物

軟體動物在無脊椎動物中,無論是數量還是種類都是很多的。如蝸牛河蚌烏賊等。

節肢動物

澄江古生物化石群尖峰蟲

節肢動物門是動物界最大的一門,包括蜘蛛娛蛤等。現在生存種類已知的有10萬種,占現在生物種數的75%。

有一些化石是世界上從未發現和報導過的,因而就沒有名字,專家學者在採集過程中就以地名、人名來命名。比如:撫仙湖蟲、帽天山蟲、跨馬蟲、尖峰蟲、羅哩山蟲、雲南蟲、周小姐蟲先光海葵等。

其他門類還有:海綿動物門、腔腸動物門、線形蟲動物門、葉足動物門、腕足動物,分類位置不明的生物等等。

申遺歷程

1984,中國雲南撫仙湖畔帽天山動物化石群被發現;
1987年,中科院正式對外公布了澄江動物化石群發現的訊息,不久澂江縣組建了“澄江動物化石群”保護管理小組,由專人進行現場管理;
1992年,在世界地質遺址工作組特別會議上,經過中國地質博物館研究員潘江推介,澄江動物化石群被列入《全球地質遺址預選名錄》東亞優先一等第4號古生物遺址;
1997年5月,雲南省人民政府將帽天山及其周邊18平方公里的範圍列為省級自然保護區;
2001年,澄江動物化石群保護區被批准為首批國家地質公園;
2004年,國務院總理溫家寶作出重要指示:“要保護澄江化石群,保護世界化石寶庫,保護這個極具科學價值的自然遺產”。同年,玉溪啟動了澄江化石地申報世界自然遺產的工作。
2011年1月14日,中國政府向聯合國教科文組織世界自然遺產委員會提交了雲南澄江化石地申報世界自然遺產的申報材料,正式提出申遺請求。
2011年2月,澄江化石地申報材料通過了世界遺產中心的技術性審查。同年3月1日,聯合國教科文組織世界遺產中心主任弗蘭西斯科·班達蘭致函中國聯合國教科文衛組織全國委員會秘書長,正式受理了中國政府提名“澄江化石地”列入《世界遺產名錄》的申請。
2011年9月24日至26日,世界自然保護聯盟專家對澄江化石地進行世界自然遺產實地考察評估,考查內容主要為澄江化石地在全球範圍內突出的普遍價值及其完整性以及提名地的保護管理能力。
2012年5月11日,世界自然保護聯盟正式公布了2012年申報世界自然遺產項目的最終評估報告,建議將澄江化石地列入《世界遺產名錄》。
2012年6月24日至7月6日,在俄羅斯聖彼得堡,考察報告提交世界遺產大會審議,決定是否申遺成功。

2012年7月1日,在俄羅斯聖彼得堡召開的第36屆世界遺產委員會會議宣布,將中國澄江化石地列入《世界遺產名錄》。澄江化石地申遺成功使中國擁有首個化石類世界遺產。

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