古生物学家舒德干 一束穿越5.3亿年的激光(二)

舒德干在讨论澄江化石

逮住天下第一鱼

随着对澄江化石库的艰辛探索,后口动物亚界研究领域结出首批硕果。1996年4月和11月,舒德干和他的合作者在世界权威杂志《自然》上发表论文报道了世界上已知最古老的半索动物云南虫和最古老的脊索动物华夏鳗,后一重要发现将脊索动物的演化历史向前整整推进了一千万年。

更让人激动的问题是脊椎动物的祖先会不会出现在澄江化石库,这将决定人类首创头脑和脊椎的祖先到底是何时出现的,舒德干将目光紧紧盯住这一领域。

1998年底,云南省地质研究所的罗惠麟、胡世学拿出一块“云南虫”化石来找舒德干讨教,他立即意识到这不是云南虫,很可能是最早的脊椎动物化石。舒德干寻觅了多年的化石就这样出现在了他的面前,这块化石就是后来的“海口鱼”。

有了第一枚“海口鱼”化石,舒德干立即返回西北大学的实验室,与他的博士生们一起细致地翻捡起从云南带回的化石。“就在1999年元旦第二天,我们找到了昆明鱼化石,当时激动得手拿着化石直哆嗦,兴奋得几天都没睡好觉。”回想到当时成功的喜悦,舒德干至今仍然记忆犹新。“接下来春节前后的两个月里,我每天都到实验室工作到深夜,研究海口鱼和昆明鱼,试图尽可能早一些准确地论证出它的生物学属性。”

到了1999年11月,《自然》杂志以最高论文规格,发表了舒德干等关于寒武纪生命大爆发又一重大突破性成果——发现最古老脊椎动物“昆明鱼”和“海口鱼”,将脊椎动物的起源向前推进了五千万年。《自然》特别发布专题评论《逮住天下第一鱼》,认为“舒德干等人发现的两条鱼——是学术界期盼已久的早寒武世脊椎动物”,从而“填补了寒武纪生命大爆发的重要空缺”。

如同寒武纪生命大爆发一样,科学家的进步往往也呈现一种爆发趋势,紧接着的2001年,舒德干又从澄江化石库中发现了“西大动物”、“地大动物”,一个消失灭绝了的古虫动物门被舒德干一点一点发掘出来。创建古虫动物门这一重要成果,同1999年发现第一鱼一样,双双被我国两院院士们评列入当年的“中国十大科技进展”。此后,它们又作为标志性成果都被收录进多国教材、百科全书、辞典、专著和博物馆。

2001年5月,《自然》杂志以其“亮点论文”的形式再次发表了舒德干等在地球早期生命演化史上又一突破性研究成果——发现最古老的尾索动物“长江海鞘”。

2003年《自然》杂志再次刊登舒德干关于“海口鱼”是最原始有头类动物的研究发现。

从古虫动物门到半索动物“云南虫”、尾索动物“长江海鞘”、头索动物“华夏鳗”,再到脊椎动物“昆明鱼”、“海口鱼”,随着研究的深入,一个完整的无脊椎动物向脊椎动物的演化序列在舒德干的研究下,展示在人们面前。这幅迄今最完整的早期后口动物亚界的谱系演化图,为解答“包括人类在内的脊椎动物究竟如何演化而来”的难题提供了可信答案。

基于这些珍稀演化“缺环”,舒德干重建了人类所在的后口动物亚界完整的早期演化谱系,使以三大创新事件(即鳃裂出现、脊索产生、原始脊椎软骨和头/脑的形成)为演化主线的脊椎动物起源假说获得了关键性实证,把人类起源的实证探索由百万年级向前延伸至5亿多年前。

在此基础上,他还论证了寒武纪大爆发并非单一的突发事件,而是一个长期的由量变到质变交替进行的多幕式演化过程,其三个主要阶段分别构建了动物树的三个动物亚界。这个新假说比早年达尔文渐变猜想和古尔德突变假说更接近历史的真实,从而有力地支持和补充了进化论。

正是舒德干对澄江化石库自成体系的科学发现,延伸和超越了世界古生物学家们对加拿大布尔吉斯页岩研究。美国著名动物谱系专家K.Halanych在年度述评中指出:“舒及其合作者的多项古生物学研究成果,正在不断地修正人们关于早期脊索动物演化的认识”。

面对国际学术界的认可,舒德干动情地说:“一直以来,对生物进化理论的研究都是以西方学者为主,老祖宗把澄江化石库这样一笔丰厚的财富落在了中国,中国科学家一定要做出更多让世界心服口服的成绩,一定要在科学发展史上留下中国人的痕迹。我之所以为所发现的古老生物以“华夏”、“云南”、“昆明”等字眼儿命名,就是为了纪念发现它们的地方,记载中国在科学发展史上所作的重要贡献。”





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