你的位置:化石网 >> 最新发现 >> 详细内容 在线投稿

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

收藏 打印 发给朋友 来源: 化石网 网站编辑:化石猎人
热度46票 浏览68次 时间:2019年3月23日 11:04
专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

专题:中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

中国宜昌长阳地区发现5.18亿年前寒武纪特异埋藏化石库“清江生物群”

(化石网报道)据西北大学(李琛):北京时间3月22日凌晨,《科学》(Science)发表西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,在国际上首次公布了该团队在中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。而要破解寒武纪生命大爆发奥秘必须发现恰当的科学观察窗口。20世纪初至70年代,加拿大寒武纪中期布尔吉斯页岩化石库中软躯体化石生物群的发现和研究,在古生物学和进化生物学中长期“独领风骚”。80年代以来,我国云南寒武纪早期澄江生物群研究成果已经超越前者,并以其动物界的三个亚界的早期框架构成更为完整、化石保存更为精美,成为我国唯一化石地世界自然遗产。

本次发现的清江生物群与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期。“与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,代表了不同生态环境下的全新生物群落,二者的研究有很强的互补性。清江生物群后续的大规模发掘,将为发现和探索新的躯体构型和新的动物门类提供第一手材料。”

论文通讯作者张兴亮教授说。

该研究团队自2007年在宜昌长阳发现第一块软躯体化石以来,长期坚持野外发掘和室内研究。科研人员在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学 “稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

论文的第一作者傅东静副教授介绍,“清江生物群的特色和优势体现在新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等五个方面,在古生物学、系统发生学、埋藏学、地球化学等领域,都具有极佳的的研究潜力。”

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论。国际著名古生物学家Allison C. Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补人类对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化等方面的一系列科学问题。”

该成果是西北大学早期生命与环境创新研究团队自1996年以来在《自然》《科学》杂志发表的第14篇论文。

相关报道:西北大学举行重大科研成果发布会

(化石网报道)据西北大学(魏梦鸽):3月22日上午,西北大学重大科研成果发布会在太白校区举行。发布会通报了《科学》(Science)杂志发表西北大学张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》的有关情况。中国科学院院士、西北大学地质学系教授舒德干,西北大学党委书记王亚杰,校长郭立宏,校党委常委、宣传部部长田明纲,化石发现地的宜昌市市委常委、市政府副市长刘伟玲一行出席会议。人民日报、中央电视台等20余家媒体记者到会采访。成果发布会由校党委常委、副校长常江主持。

成果论文第一作者、地质学系副教授傅东静作了主题发布。会议现场还视频连线了在清江化石库开展研究工作的论文通讯作者、西北大学地质学系教授张兴亮。

该成果是进化古生物学界又一突破性发现。西北大学“早期生命与环境创新研究团队”在中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,并命名为“清江生物群”。专家评价,该生物群的化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补人类对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化等一系列科学问题。

发布会现场举行了“清江生物群”代表性标本收藏仪式。舒德干院士向西北大学博物馆赠送“清江生物群”1号标本,王亚杰向宜昌市人民政府赠送“清江生物群”2号标本,傅东静向长阳土家族自治县政府赠送“清江生物群”3号标本。

在媒体访谈环节,中央电视台、人民日报、中国科学报等记者分别就“清江生物群的发现”“该成果的突破性意义”“‘清江生物群’与‘澄江生物群’的差异性”“本次发现与团队提出的‘早期生物谱系树’的关系”等问题,与舒德干、张兴亮、傅东静展开了交流。

刘伟玲在致辞中介绍了宜昌市的有关情况,并表示将全力支持西北大学在长阳地区的研究调查。他希望校市双方进一步加强各个领域的合作,共促发展。

郭立宏在讲话中向地质学系和团队成员再次取得重大成果表示祝贺,向宜昌市委市政府、长阳土家族自治县县委县政府对西北大学科研工作的支持表示感谢。他简要介绍了学校地质学科、早期生命与环境创新研究团队的发展历程和标志性成果。他指出,高水平科学研究是撑起“双一流”建设的筋骨,是建设国际知名的有特色高水平研究型大学的脚手架,学校将一如既往地支持“早期生命与环境创新研究团队”发展和地质学“世界一流学科”建设,聚焦国际前沿领域和关键科学问题,积极探索、深入研究,争取产出更多具有国际影响力的科研成果,抢占世界科学前沿的制高点,打造科学研究的高峰地带。

相关报道:西北大学科研团队在宜昌长阳发现寒武纪清江生物群

(化石网报道)据界面新闻:北京时间3月22日凌晨,《科学》(Science)发表西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,在国际上首次公布了该团队在中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。而要破解寒武纪生命大爆发奥秘,必须首先发现恰当的科学观察窗口。20世纪初至70年代,加拿大寒武纪中期5.08亿年前的布尔吉斯页岩化石库中软躯体化石生物群的发现和研究,在古生物学和进化生物学中长期“独领风骚”。80年代以来,我国云南寒武纪早期5.18亿年前的澄江生物群研究成果已经超越前者。本次发现的清江生物群与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落,两者的科学研究价值具有很强的互补性。

西北大学研究团队自2007年在中国宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处发现第一块软躯体化石以来,长期坚持野外发掘和室内研究,揭示出清江生物的突出特点和优势:首先,新属种的比例最高,占53%,远超过了近年来发现的所有其它布尔吉斯页岩生物群;其次,后生动物相对多样性最大,目前已研究的4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,稀疏度分析曲线显示,清江生物群的物种多样性将有潜力超越所有其它寒武纪软躯体化石库;第三,软躯体生物类群最多,已发现的109个后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物;第四,化石形态保真度最优,各类群动物保存栩栩如生,软体组织和器官的形态结构清晰可见;第五,原生有机质的埋藏保存最好,清江生物群化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,是开展埋藏学和地球化学研究、进而开展深入古环境研究的理想素材。

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论文章。国际著名古生物学家Allison C. Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

相关报道:西北大学科研团队发现寒武纪生物群

(化石网报道)据陕西日报(张梅):3月22日,《科学》(Science)杂志发表了西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果,在国际上首次公布了该团队在湖北省宜昌市长阳土家族自治县发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——清江生物群。此次发现被认为是继20世纪加拿大布尔吉斯页岩生物群和云南澄江生物群发现以来,世界进化古生物学领域又一突破性重大发现,后续研究有望填补人类对生命起源与演化的认知空白。

寒武纪生命大爆发与生命起源被列为世界六大自然科学难题。要破解这一难题,需要发现恰当的化石库,找到可靠的化石实证。本次发现的清江生物群,与云南澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期。与澄江生物群相比,清江生物群生活在远离海岸的较深水环境,代表了不同生态环境下的全新生物群落。

该研究团队自2007年在长阳发现第一块软躯体化石以来,坚持野外发掘和室内研究,揭示出清江生物具有新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等突出特点和优势。在4351件化石标本中,科研人员分类鉴定出109个属,其中53%为全新属种;已发现的101个后生动物属,85%没有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等软体动物。生物统计学的“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性有望超过包括布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。与此同时,清江生物群各类群动物软体组织和器官的形态结构清晰可见,以原生碳质薄膜形式保存了原始的有机质。“这些化石是开展埋藏学和地球化学研究,进而开展深入古环境研究的理想素材。困扰学术界多年的动物软体结构特殊埋藏机制问题,或将在清江生物群得到破解。”傅东静表示。

据介绍,清江生物群的发现,在进化生物学、系统发生学以及埋藏学、地球化学等交叉学科前沿研究方向,均具有非常重要的价值。中国科学院院士舒德干认为,清江生物群后续挖掘、研究与保护将可能为早期动物的起源与演化提供重要信息,进一步提高人类对寒武纪大爆发的科学认识。“在追问生命起源的道路上,西北大学将作出更大的贡献!”舒德干说。

相关报道:西北大学科研团队发现5.18亿年前“化石宝库”

(化石网报道)据华商报(赵瑞利):昨日凌晨,西北大学科研团队张兴亮、傅东静等人在《科学》(Science)杂志发表其最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,该团队发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,并命名为“清江生物群”,团队在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种,物种多样性有望超过全球已知所有寒武纪躯体化石库。

后续研究将有望解决动物门类起源演化等科学问题

昨日上午,西北大学举行重大科研成果发布会。华商报记者从发布会上获悉,《科学》杂志同期还刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论。国际著名古生物学家Allison C·Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

据了解,出生于1982年的傅东静副教授是该论文的第一作者,张兴亮教授为通讯作者,西北大学是论文第一完成单位。这是由中科院院士舒德干领衔的西北大学早期生命与环境创新研究团队自1996年以来在《自然》(Na-ture)、《科学》(Science)上发表的第14篇研究论文。

物种多样性有望超过全球已知所有寒武纪躯体化石库

据了解,寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。而要破解寒武纪生命大爆发奥秘,必须发现恰当的科学观察窗口。20世纪初至70年代,加拿大寒武纪中期5.08亿年前的布尔吉斯页岩化石库中软躯体化石生物群的发现和研究,在古生物学和进化生物学中长期“独领风骚”。80年代以来,我国云南寒武纪早期5.18亿年前的澄江生物群研究成果已经超越前者。

傅东静介绍,本次发现的清江生物群与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落,两者的科学研究价值具有很强的互补性。

清江生物群有五个突出特点和优势:首先,新属种的比例最高,占53%,远超过了近年来发现的所有其他布尔吉斯页岩生物群;其次,后生动物相对多样性最大,目前已研究的4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,稀疏度分析曲线显示,清江生物群的物种多样性将有潜力超越所有其他寒武纪软躯体化石库;第三,软躯体生物类群最多,已发现的109个后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物;第四,化石形态保真度最优,各类群动物保存栩栩如生,软体组织和器官的形态结构清晰可见;第五,原生有机质的埋藏保存最好,清江生物群化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,是开展埋藏学和地球化学研究、进而开展深入古环境研究的理想素材。

达尔文提出了“生命之树” 西北大学承担着其中的“动物树”

中科院院士、西北大学教授舒德干说,《物种起源》中只有一幅图,就是生命之树,达尔文的核心思想就是生命之树,但在达尔文所生活的时代,科学发展无法解答这棵树长什么样,这个难题就留给了后人,而西北大学则承担了生命树中非常重要的“动物树”。

据了解,以舒德干领军的西北大学地质学系早期生命与环境创新研究团队在达尔文提出的地球生命呈“树形演化”猜想基础上,通过数十年的研究与实证,勾勒出了寒武纪生命大爆发时基础动物、原口动物、后口动物三大枝系演化“大树”的基本轮廓,进而在全球首次构建了完整的早期动物谱系树框架图。

舒德干说,“清江生物群”的发现对于解释“动物树”最初的三分模型、中间的重大难题、探索人类最早的进化轨迹,特别是“动物树”的成型和环境的协同演化关系,将会作出更多的努力和更大的贡献。

“我们发现了许多形态奇异的崭新物种。随着研究的展开,清江生物群将为‘早期动物谱系树’到底在哪里分叉,在哪里开枝散叶,找到更多生物进化的直接证据。”傅东静说,接下来将为这些新发现的物种进行命名,命名一般为拉丁文,按照属名-种名-发现人-发现时间进行逐一命名。

历时12年在5亿年前的“大海”里找出20000多只“虫子”

昨日,傅东静讲述了“清江生物群”的发现过程。

2007年暑假,25岁的博士生傅东静跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队在宜昌长阳地区考察。团队成员每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。一天,临近傍晚准备收工时,张兴亮低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。很快,张兴亮就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。”林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。紧接着,同学们在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。实际上,在发现这只林乔利虫之前的十几年间,张兴亮寻找这种化石群的脚步,已经走遍了全世界。

即便是找到了林乔利虫和纳罗虫,团队在华南华北还是有很多有潜力的化石产地需要去研究。“最开始我们还是全年巡回踏勘的,每年大约去清江两三次,都是等老乡告诉我们水位下去、河床漏出来的时候,我们就赶紧去,下雪也不例外。直到2014年才逐步确认了这个化石库的巨大潜力,研究重心彻底转移过来。”傅东静说,寻找化石时,工人用撬杠撬出来1立方米大小的石头,他们用地质锤顺着页岩的层面劈,一边劈一边看,找到虫子就整理、编号、打包,背出山、带回实验室。然后把每一块清理、讨论、鉴定、分类、记录。这不亚于在一大片麦田里找甲虫,他们用12年的时间在5亿年前的“大海”里,找出了20000多只“虫子”。

“现在谁要约我去爬山,我都会说还是算了吧。”傅东静笑着说,从事地质工作每年大约有两三个月都在野外,就像大家去爬山一样,不过并不会觉得枯燥,尤其有了新发现的时候就会很兴奋,有时候白天找到好东西,晚上他们就会来两瓶啤酒一起庆祝。因为发现了这个点,后续就要有更多的发掘工作,所以之后两三年可能要花更多时间在野外。

相关报道:中国科学家发现5.18亿年前寒武纪“生物宝库”

(化石网报道)据楚天都市报:“早期生命是如何起源的?‘寒武纪大爆发’的奥秘是什么?”西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮教授、傅东静副教授等人历时12年在清江沿线科考踏勘,3月22日在国际最权威的《科学》杂志正式发表论文,首次向全世界公布他们的研究成果:中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——清江生物群,这是古生物学界又一突破性发现。

昨日,楚天都市报记者采访科考团队主要成员西北大学地质学系教授张兴亮等人,走进其在长阳丹水河边的工作室,听他讲述寻找生命奥秘的过程。

山上到河边 发现古生物化石

“寒武纪生命大爆发”被称为古生物学和地质学上的一大悬念,在这段不到地球历史百分之一的时间里,诞生了绝大多数生物门类,曾令达尔文也感到困惑。自1909年以来,科学界相继发现加拿大布尔吉斯生物群、中国云南澄江生物群等页岩型生物群,为研究“寒武纪生命大爆发”之谜提供了科学依据。

长阳地处鄂西南山区,位于长江和清江中下游,寒武纪地质层分布广泛。说起12年前发现古生物化石的过程,论文第一作者傅东静副教授深有感慨。那是2007年暑假,湖北的天气异常炎热。25岁的博士傅东静跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队到长阳地区进行科考。“当时的目标层位是石牌生物群,它比澄江生物群的出现时间稍晚,年龄更轻。我们每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天。”傅东静副教授说,那天除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。那天已近傍晚,准备收工,团队一行沿着河边走,张兴亮低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。很快,张兴亮老师就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物,紧接着,踏勘队还在这个位置找到了纳罗虫。

张兴亮教授回忆,最开始沿着清江对面那座山一路考察,从山脚往上去到山顶。然后下来沿着河边走,走到已经到中午快一点了,到午饭时间特别热,就想休息一下,也吃点干粮。当时大家看到这丹水河水清澈流淌,就到河边准备休息一会儿。坐的那个地方正好水把那个岩石冲刷得非常干净,岩石的结构构造、沉积构造非常清晰,可以看到一层浅色一层黑色,这种交替出现非常有韵味的(粘土)岩。根据他多年研究寒武纪软躯体化石的经验,当时判断这种(粘土)岩一定可以保存软躯体化石。

麦田里找甲虫 持续12年山间水边科考

其实,在发现这只林乔利虫之前的十几年间,张兴亮寻找这种化石群的脚步,已经走遍了全世界。“幸运总是降临在有心的人身上,不是吗?”傅东静说起这段故事,满满都是为身在这个团队的自豪。“最开始我们还是全年巡回踏勘的,每年大约去清江两三次,等老乡告诉我们水位下去、河床露出来的时候,我们就赶紧去,下雪也不例外。直到2014年才逐步确认了这个化石库的巨大潜力,研究重心彻底转移过来。”张兴亮说。

随后的12年里,西北大学早期生命与环境创新研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,每年都来到长阳,最终对清江生物群形成了初步研究成果。科考的过程不亚于在一大片麦田里找甲虫,张兴亮、傅东静和团队里一届又一届的硕博士生用12年的时间在5亿年前的“大海”里,找出了20000多只“虫子”。“工人用撬杠撬出来1立方米大小的石头,我们就用地质锤顺着页岩的层面劈,一边劈一边看,找到虫子就整理、编号、打包,背出山、带回实验室。然后把每一块清理、讨论、鉴定、分类、记录。”瘦小纤弱的傅东静,很难让人联想到她坐在雪地上劈石头、啃干饼的场景。

在位于长阳丹水河附近的团队工作室里,记者通过显微镜放大后的照片,看到了距今5.18亿年前的海洋世界——有的像水母,像海虾,像蠕虫,或者像西瓜,像花朵……千奇百怪,美不胜收。有的甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。张兴亮教授兴奋地说:“目前后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物,能发掘出如此多形态完整的软躯体化石,实属罕见。”由于化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,后生动物相对多样性最大。

只是揭开冰山一角 发现了许多崭新物种

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等共同被列为“六大自然科学难题”。而要破解寒武纪大爆发的奥秘,除了基于理论的科学猜想,更需要发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。

此次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。傅东静介绍,“清江生物群的特色和优势,体现在新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等五个方面,具有难以估量的研究潜力。”

“清江生物群,与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期,与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落。两者的科学研究价值具有很强的互补性。” 张兴亮介绍,对于清江生物群众多化石类群的深入研究,必将为早期动物的起源与演化提供重要信息,将进一步提高我们对寒武纪大爆发的科学认识,并将引起古生物学,沉积学,埋藏学,进化生物学,系统发生学和生态学等诸多研究领域的广泛关注。

“我们只是掀开了冰山神秘的一角,后续可能还需要几十年,甚至几代人的研究。”张兴亮说,他们将通过对清江生物群的研究,进而探索5.18亿年前更多的未知奥秘。“通过我们已开展的研究发现,清江生物群中双胚层辐射对称的动物占主导,刺胞动物身体构型分异度高,蜕皮动物类群中极其罕见的动吻动物繁盛。此外,我们还发现了许多形态奇异的崭新物种。随着研究的展开,清江生物群将为‘早期动物谱系树’到底在哪里分叉,在哪里开枝散叶,找到更多生物进化的直接证据。”傅东静说。

22日凌晨,论文在国际最权威的《科学》杂志发表后,专栏同期刊发国际著名古生物学家Allison C. Daley题为《寒武纪化石宝藏》评论文章认为,清江生物群是令人震惊的科学发现,化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大,后续研究将有可能填补我们的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。

相关报道:“寒武纪生命大爆发”研究获重大突破 长阳发现5.18亿年前清江生物群

(化石网报道)据湖北日报(记者 吴擒虎、通讯员 杜强、覃丹):北京时间3月22日,《科学》杂志发表论文《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》称,湖北省宜昌市长阳县发现清江生物群,距今5.18亿年,将为研究地球动物门类起源和早期演化提供重要科学依据,这是古生物学界又一突破性发现。

“寒武纪生命大爆发”是古生物学和地质学的一大谜题:在不到地球历史百分之一的时间,诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑。要破解这个奥秘,必须找到可靠的化石实证。

所幸,20世纪初至70年代,加拿大发现5.08亿年前的软躯体化石生物群。20世纪80年代以来,我国云南发现5.18亿年前澄江生物群。本次发现的清江生物群,与澄江生物群同处于动物门类起源演化的极盛时期,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落,两者的科学研究价值具有很强的互补性。

目前,在清江生物群发现的4351件化石标本中,研究人员已整理出101个后生动物属,其中先前未有描述的新发现属种占53%,软躯体生物种类比例高,85%不具有矿化骨骼,绝大多数为水母、海葵等无骨骼动物。

论文通讯作者、中国西北大学地质学系教授张兴亮介绍,清江生物群与澄江生物群都以软躯体生物化石为主,但两个生物群的生存环境不同,属种组成也有差异。澄江生物群生活于离海岸较近的浅水环境,而清江生物群生活于远离海岸的较深水环境。

中科院院士舒德干认为:“与澄江生物群相比,清江生物群保存于深水环境,后期未被风化破坏,化石形态保真度非常高。”清江生物群各物种5亿多年前长什么样子,大都清晰可辨。

《科学》杂志同期刊发的评论文章中提出:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白,并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

链接

地质锤敲开“宝库”之门
长阳地处鄂西南山区,寒武纪地质层分布广泛。2007年暑假,湖北天气异常炎热。中国西北大学25岁的博士新生傅东静,跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队到长阳考察。

傅东静回忆:“当时的目标层位是石牌生物群,它比澄江生物群的出现时间稍晚,年龄更轻。我们每天背着干粮和地质锤,在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵外,并没有大收获。那天已近傍晚,准备收工,我们沿着河边走,忽然发现一些似乎不同寻常的泥质页岩。张兴亮老师低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。”

挖掘工作进行仅半小时左右,张兴亮教授找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。

勘察队员们万分欣喜,不顾天黑,立即对这里展开进一步考察。随着多次野外勘察,一块又一块珍稀的化石标本相继被挖掘出来。踏勘队还在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。

研究人员意识到,他们很可能打开了一座前所未有的、全新的寒武纪生物宝库。因为该化石群位于湖北清江畔,于是命名为“清江生物群”。

随后12年里,中国西北大学早期生命与环境创新研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,最终对清江生物群形成了初步研究成果。

在位于长阳丹水河附近的科研工作室里,湖北日报全媒记者通过显微镜放大后的照片,看到了距今 5.18亿年前的海洋生物形貌——有的像水母、海虾、蠕虫,或像西瓜、花朵……千奇百怪,美不胜收,有的甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。

相关报道:湖北发现“清江生物群”,或为已发现寒武纪化石的最大宝库

(化石网报道)据澎湃新闻(钱成熙):北京时间3月22日凌晨,《科学》(Science)杂志发表了西北大学早期生命与环境创新研究团队的张兴良、傅东静等人的最新研究成果,首次在国际上公布了该团队在宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处,发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,并命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。

在《科学》杂志同期刊发的专家评论中,国际著名古生物学家Allison C. Daley评价说,“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

要了解这次发现的重要意义,首先要知道“寒武纪大爆发”。大约距今5.3亿年的寒武纪地层中,地质学家们发现它在前后2000多万年时间内突然出现了节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等一系列动物,如今地球上的动物界共有38个门,而在这个阶段的化石中,已发现20个现生的动物门类和6个已灭绝的动物门类,但仍有18个现生动物门类尚未在寒武纪找到化石代表。而要破解寒武纪大爆发的奥秘,除了基于理论的科学猜想,更需要发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。

百余年来,虽然此类化石库在全球各地已发现50余个,但按照化石保存质量的优劣及化石物种多样性的高低等标准来看,仅有加拿大布尔吉斯页岩生物群和1984年发现于我国云南省的澄江生物群成为了“理想的顶级研究目的地”。云南澄江生物群发现35年来,已在数十万件化石标本中发现了超过280个物种,并成为我国唯一化石地世界自然遗产。

此次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

清江生物群距离澄江生物群化石产地1050公里,张兴亮介绍,“生物地层学研究显示,清江生物群和澄江生物群是同时代的、位于不同古地理位置的生物群。二者都距今约5.18亿年,处在寒武纪生命大爆发时期动物门类爆发式出现的极盛时期。两者的科学研究价值具有很强的互补性。与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,代表了不同生态环境下的全新生物群落,这一点从其超过半数以上的新属种可以证实。因此,清江生物群后续的大规模发掘,将为发现和探索新的躯体构型和新的动物门类提供第一手材料。”

目前全球两个保真度最高的布尔吉斯页岩型化石库——布尔吉斯和澄江,在埋藏之后分别经历了高温变质、风化作用等严重的地质改造,其样本已无法用于深入开展埋藏学研究。而在清江生物群发现的软躯体化石,奇迹般地以原生碳质薄膜形式保存了原始的有机质,毫无疑问,这里将为开展埋藏学和地球化学研究,进而开展深入的古环境研究提供理想素材。困扰学术界多年的动物软体结构特殊埋藏机制问题,或将在清江化石库得到破解。

关于对“清江生物群”的命名,傅东静说,一方面是因为化石埋藏地是在清江与丹江河的交汇处,更重要的一个原因,是希望清江与澄江生物群日后能够成为享誉世界的“中国两江生物群”。

地质发现与旅行

地质发现其实离旅行很近。世界上有许多地质发掘现场,或是化石发现地,都已被列为自然遗产,并且向公众开放,如自贡恐龙博物馆,加拿大艾伯塔省的恐龙公园,都是闻名遐迩的遗址和发掘的现场展示。再比如前文中提到的“澄江生物群”,你也可亲身游览。

澄江生物群的遗产地距离云南玉溪抚仙湖非常近,有两处可参观,一是位于帽天山的澄江动物群首发点,在这里,你可以隔着地层上的玻璃隔层近距离观赏脚下的动物化石。另一个则是位于澄江县城的澄江化石地展览馆。

1984年7月1日,中科院南京地质古生物所的侯先光先生便是在帽天山发现了一块寒武纪早期的无脊椎动物化石,从那个时候至今,地质学家们一共在此发现了远古时代的17个生物类别近100多个属种的化石。

也许在未来的某一天,清江生物群也会以这种方式,走下高冷的科学杂志,让更多普通人得以亲近这次地理大发现,体验这一群地质人十余年不懈努力的成果,从而更多地了解地球和人类自身。

相关报道:5.18亿年的生物长啥样?湖北长阳的这项发现震惊世界!

(化石网报道)据湖北日报(记者 吴擒虎 通讯员 杜强 覃丹)::距今大约5.4亿年前,地球发生了一件史诗级别的生物演化大事件——“寒武纪大爆发”。在不到地球历史百分之一的时间,诞生了绝大多数动物门类,就像“唰”地一下冒了出来。

长久以来,展现寒武纪生物风貌最著名的两个“化石宝库”,莫过于加拿大布尔吉斯页岩生物群和云南澄江生物群。

北京时间3月22日凌晨,一项新发现震惊世界!

《科学》杂志发表论文《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,在湖北省宜昌市长阳县发现距今5.18亿年的清江生物群,记录着“寒武纪大爆发”更多的秘密。

意外发现的寒武纪生物宝库

长阳地处鄂西南山区,寒武纪地质层分布广泛。2007年暑假,湖北的天气异常炎热。中国西北大学25岁的博士新生傅东静,跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队到长阳考察。

傅东静回忆:“当时的目标层位是石牌生物群,它比澄江生物群的出现时间稍晚,年龄更轻。我们每天背着干粮和地质锤,在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵外,并没有什么大的收获。那天已近傍晚,准备收工,我们沿着河边走,张兴亮老师低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。

很快,张兴亮教授找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。紧接着,踏勘队还在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。

随后的12年里,中国西北大学早期生命与环境创新研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,最终对清江生物群形成了初步研究成果。

真实再现5.18亿年前生物形貌

在位于长阳丹水河附近的科研工作室里,记者通过显微镜放大后的照片,看到了距今5.18亿年前的海洋生物形貌——有的像水母、像海虾、像蠕虫,或像西瓜、像花朵……千奇百怪,美不胜收。有的甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。

张兴亮教授兴奋地说:“目前发现的后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物,能发掘出如此多形态完整的软躯体化石,实属罕见。”

清江生物群物种不论是在数量上还是在多样性上,都高于其他地点同类型化石库。

此次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出101个后生动物属和8个藻类属。其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性,将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

古生物“高保真”靓照抢先看

目前,研究人员已经在这一地区发现了许多全新的生物种类,让我们来一睹它们的“芳容”吧!

据推测,清江生物群曾经生活在远离海岸较深的水域中,被带到了风暴难以达到的海面之下。它们在厌氧环境中被快速埋藏,于是避免了外界环境的扰动和其他生物的破坏。

相关报道:湖北长阳发现距今5.18亿年清江生物群

(化石网报道)据经济日报(记者 郑明桥 柳洁 通讯员 杜强):“早起生命是如何起源的?‘寒武纪大爆发’的奥秘是什么?”西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人历时12年,3月22日在《科学》杂志首次向全世界公布他们的研究成果:中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——清江生物群,这是古生物学界又一突破性发现。

“寒武纪生命大爆发”被称为古生物学和地质学上的一大悬案,在不到地球历史百分之一的时间诞生了绝大多数动物门类,曾令达尔文感到困惑。

不过,自1909年以来,随着加拿大布尔吉斯生物群、中国云南澄江生物群等页岩型生物群相继被发现,为研究“寒武纪生命大爆发”之谜提供了科学依据。

长阳地处鄂西南山区,位于长江和清江中下游,寒武纪地质层分布广泛。2007年暑假,湖北的天气异常炎热。25岁的博士新生傅东静跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队到长阳地区考察。“当时的目标层位是石牌生物群,它比澄江生物群的出现时间稍晚,年龄更轻。”“我们每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。那天已近傍晚,准备收工,我们沿着河边走,张兴亮老师低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。很快,张兴亮老师就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。”林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。紧接着,踏勘队还在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。

随后的12年里,西北大学早期生命与环境创新研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,最终对清江生物群形成了初步研究成果。

在位于长阳丹水河附近的团队工作室里,记者通过显微镜放大后的照片,看到了距今5.18亿年前的海洋世界——有的像水母,像海虾,像蠕虫,或者像西瓜,像花朵……千奇百怪,美不胜收。有的甚至连触角和腹部的纹理都清晰可见,栩栩如生。张兴亮教授兴奋地说:“目前后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物,能发掘出如此多形态完整的软躯体化石,实属罕见。”由于化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,后生动物相对多样性最大。

此次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

“清江生物群,与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期,与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落。两者的科学研究价值具有很强的互补性。”中国西北大学地质学系教授张兴亮介绍,对于清江生物群众多化石类群的深入研究,必将为早期动物的起源与演化提供重要信息,将进一步提高我们对寒武纪大爆发的科学认识,并将引起古生物学,沉积学,埋藏学,进化生物学,系统发生学和生态学等诸多研究领域的广泛关注。

“我们只是掀开了冰山神秘的一角,后续可能还需要几十年,甚至几代人的研究。”张兴亮说,他们将通过对清江生物群的研究,进而探索5.18亿年前更多的未知奥秘。

据了解,《国家地理》、《经济学人》、《卫报》、CNN以及新华社等国内外顶尖媒体对这一发现进行报道。《科学》(Science)杂志“观点评论”专栏同期刊发国际著名古生物学家Allison C. Daley题为《寒武纪化石宝藏》评论文章认为,清江生物群是令人震惊的科学发现,化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大,后续研究将有可能填补我们的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。

相关报道:宜昌长阳发现寒武纪大爆发极盛时期的清江生物群

(化石网报道)据新京报:宜昌市人民政府新闻办公室官方微信公众号消息,3月22日,陕西省西安市西北大学举行重大科研成果发布会,宣布该校早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人在宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”。当日凌晨,该研究成果在《科学》(Science)杂志发表。

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论。国际著名古生物学家Allison C. Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等共同被列为“六大自然科学难题”。要破解寒武纪大爆发的奥秘,需要发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。对古生物学者而言,最完美的、可解密寒武纪大爆发与动物门类起源的研究对象,莫过于布尔吉斯页岩型化石库。

据张兴亮介绍,清江生物群是全球顶级的布尔吉斯页岩型化石库,后续挖掘、研究与保护将完全有可能为探索寒武纪大爆发这一重大科学难题提供多方面科学依据。

本次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

清江生物群的发现,不仅在古生物学研究领域具有突出的价值,对于进化生物学、系统发生学以及埋藏学、地球化学等交叉学科前沿研究方向,也具有非常特殊的价值。

相关报道:我国科学家发现寒武纪大爆发极盛时的清江生物群

(化石网报道)据人民网北京3月22日电(李依环):西北大学消息,该校早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人首次公布该团队在我国湖北省宜昌市长阳土家族自治县发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现,最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》今日发表于《科学》杂志。

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论文章。“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。” 国际著名古生物学家Allison C. Daley评价。

据悉,寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。团队负责人介绍,与我国云南寒武纪早期5.18亿年前的澄江生物群研究成果一样,本次发现的清江生物群也处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期。二者代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落,其科学研究价值具有很强的互补性。

该研究论文的第一作者傅东静指出,此次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

傅东静表示,清江生物群的特色和优势,体现在新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等五个方面。此外,清江生物群化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,是开展埋藏学和地球化学研究、进而开展深入古环境研究的理想素材。

相关报道:进化古生物学界又一突破性发现:我学者在宜昌长阳发现顶级“化石宝库”——“清江生物群”,距今5.18亿年

(化石网报道)据文汇报(驻陕记者韩宏 通讯员 李琛):今天上午,西北大学举行重大科研成果发布会通报:今天凌晨,《科学》(Science)杂志发表了该校早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果——《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,在国际上首次公布了该团队在中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。今天,当《科学》发表该成果时即向全球昭示,这里将成为开展寒武纪生命大爆发研究最理想的顶级“化石宝库”。

本期《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论文章。国际著名古生物学家Allison C. Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

这是由中科院院士舒德干领衔的西北大学早期生命与环境创新研究团队自1996年以来在《自然》《科学》上发表的第14篇研究论文。今年37岁的傅东静副教授为该论文第一作者,张兴亮教授为论文通讯作者,西北大学为论文第一完成单位。

发布会上,西北大学校长郭立宏在致辞中表示,“这一重大原创性研究成果,系统揭示了寒武纪大爆发极盛时期清江生物群的突出特点和优势,对人类破解寒武纪生命大爆发的奥秘具有重要的科学意义。发现并命名清江生物群,极有可能超越澄江生物群和布尔吉斯页岩生物群,这是进化古生物学具有划时代意义的里程碑事件。”

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。而要破解寒武纪生命大爆发奥秘,必须首先发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。20世纪初至70年代,加拿大寒武纪中期5.08亿年前的布尔吉斯页岩化石库中软躯体化石生物群的发现和研究,在古生物学和进化生物学中长期独领风骚。80年代以来,中国云南寒武纪早期5.18亿年前的澄江生物群研究成果已经超越前者。云南澄江生物群发现35年来,已在数十万件化石标本中发现了超过280个物种,研究成果28次登上《自然》/《科学》/《美国科学院院报》三大科学期刊。

今天,中科院院士、该校早期生命与环境创新研究团队负责人舒德干表示,“澄江生物群以其动物界的三个亚界的早期框架构成更为完整、化石保存更为精美,成为我国唯一的化石地世界自然遗产。”

自2007年在中国宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处发现第一块软躯体化石以来,西北大学研究团队长期坚持野外发掘和室内研究,揭示出清江生物群的突出特点和优势。

傅东静介绍,“清江生物群的特色和优势,体现在新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等五个方面,具有难以估量的研究潜力。”

首先,新属种的比例最高,占53%,远超过了近年来发现的所有其它布尔吉斯页岩生物群;其次,后生动物相对多样性最大,目前已研究的3600余件后生动物化石中包含了101个属,稀疏度分析曲线显示,清江生物群的物种多样性将有潜力超越所有其它寒武纪软躯体化石库;第三,软躯体生物类群最多,已发现的101个后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物;第四,化石形态保真度最优,各类群动物保存栩栩如生,软体组织和器官的形态结构清晰可见;第五,原生有机质的埋藏保存最好,清江生物群化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,是开展埋藏学和地球化学研究、进而开展深入古环境研究的理想素材。

清江生物群距离澄江生物群化石产地1050公里。张兴亮教授介绍,“清江生物群和澄江生物群是同时代的、位于不同古地理位置的生物群。二者都距今约5.18亿年,处在寒武纪生命大爆发时期动物门类爆发式出现的极盛时期,具有很强的互补性。与澄江生物群相比,清江生物群代表了不同生态环境下的全新生物群落。因此,清江生物群后续的大规模发掘,将为发现和探索新的躯体构型和新的动物门类提供第一手材料。”

目前,该团队在已有研究基础上,将对清江生物群开展包括古生物学、地层学、古生态学、沉积学、化石埋藏学、地球化学在内的多学科综合研究,逐步解决动物门类起源与寒武纪大爆发的深层次科学问题。

据记者了解,在舒德干院士的带领下,西北大学研究团队长期扎根云南澄江化石库等地,致力于寒武纪大爆发与生命起源研究,发现了“西大动物”等一系列最原始的似半索动物、头索动物等始祖型动物化石,系统地形成了“三幕式寒武大爆发构建动物树”假说、“脊椎动物实证起源”新假说。团队先后在国际顶级科技期刊《自然》和《科学》上发表了13篇学术论文,在学术界引起了极大反响,相关研究成果被收录入中、美、英、德、法、日等国教材、百科全书、科学辞典、专著、博物馆,并先后荣获“国家自然科学奖一等奖”“长江学者成就奖一等奖”“陕西省科学技术最高成就奖”等奖,两次入选“中国高校十大科技进展”和“中国十大科技进展”。

发布会上,西北大学向宜昌市人民政府、长阳土家族自治县政府分别赠送“清江生物群”2号标本、3号标本。

相关报道:西北大学科研团队发现寒武纪大爆发极盛时期的清江生物群

(化石网报道)据中新网西安3月22日电(阿琳娜 梅镱泷):北京时间22日,《科学》(Science)发表西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,在国际上首次公布了该团队在中国宜昌长阳地区发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等重大里程碑事件一起被列为六大自然科学难题。而要破解寒武纪生命大爆发奥秘,必须首先发现恰当的科学观察窗口。

20世纪初至70年代,加拿大寒武纪中期5.08亿年前的布尔吉斯页岩化石库中软躯体化石生物群的发现和研究,在古生物学和进化生物学中长期“独领风骚”。80年代以来,中国云南寒武纪早期5.18亿年前的澄江生物群研究成果已经超越前者。澄江生物群以其动物界的三个亚界的早期框架构成更为完整、化石保存更为精美,成为中国唯一的化石地世界自然遗产。

本次发现的清江生物群与澄江生物群同处于寒武纪动物门类爆发式起源演化的极盛时期,代表了同一时期不同古地理环境下全新的生物群落,两者的科学研究价值具有很强的互补性。

西北大学研究团队自2007年在中国宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处发现第一块软躯体化石以来,长期坚持野外发掘和室内研究,揭示出清江生物的突出特点和优势。

首先,新属种的比例最高,占53%,远超过了近年来发现的所有其它布尔吉斯页岩生物群;其次,后生动物相对多样性最大,目前已研究的4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,稀疏度分析曲线显示,清江生物群的物种多样性将有潜力超越所有其它寒武纪软躯体化石库;第三,软躯体生物类群最多,已发现的109个后生动物属中,85%不具有矿化骨骼,且绝大多数为水母、海葵等没有骨骼的动物;第四,化石形态保真度最优,各类群动物保存栩栩如生,软体组织和器官的形态结构清晰可见;第五,原生有机质的埋藏保存最好,清江生物群化石主要以原生碳质薄膜形式保存,未经明显的成岩作用和风化作用改造,是开展埋藏学和地球化学研究、进而开展深入古环境研究的理想素材。

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论文章。古生物学家Allison C.Daley评价,清江生物群是令人震惊的科学发现。其化石丰度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。

相关报道:进化古生物学重大突破——西北大学80后女科学家Science发文:发现寒武纪“化石宝库”

(化石网报道)据环球网综合报道(李琛):北京时间3月22日凌晨,《科学》(Science)杂志发表了西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等人的最新研究成果《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,首次在国际上公布了该团队在中国宜昌长阳地区清江与丹江河的交汇处,发现了距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库,并命名为“清江生物群”。这是进化古生物学界又一突破性发现。

《科学》杂志同期刊发了题为“寒武纪化石宝库”的专家评论。国际著名古生物学家Allison C. Daley评价:“清江生物群是令人震惊的科学发现!其化石丰富度、多样性和保真度世界一流,科学价值巨大。后续研究将有望填补我们对于寒武纪大爆发的认知空白并解决动物门类起源演化方面一系列科学问题。”

出生于1982年的傅东静副教授是该论文的第一作者,张兴亮教授为通讯作者,西北大学是论文第一完成单位。这是由中科院院士舒德干领衔的西北大学早期生命与环境创新研究团队自1996年以来在《自然》(Nature)、《科学》(Science)上发表的第14篇研究论文。

进化古生物学的突破性发现

寒武纪大爆发与生命起源、智能起源等共同被列为“六大自然科学难题”。而要破解寒武纪大爆发的奥秘,除了基于理论的科学猜想,更需要发现恰当的科学观察窗口——化石库,以找到可靠的化石实证。

对古生物学者而言,最完美的、可解密寒武纪大爆发与动物门类起源的研究对象,莫过于布尔吉斯页岩型化石库。相较于常见的类似保存着脊椎动物骨骼的硬体化石库,布尔吉斯页岩型化石库不仅可以保存动物骨骼以外的组织、器官等软体形态,更可以保存诸如水母、海葵等软躯体生物。该类型的化石库能够最大程度地还原寒武纪生物群原本的、完整的组合面貌,为探寻寒武纪大爆发的演化模式和强度以及构建动物生命树的基本结构提供绝佳的化石记录。

布尔吉斯页岩型化石库最早在1909年发现于加拿大落基山脉寒武纪中期的布尔吉斯页岩中,并因此命名。该化石库长期在古生物学和进化生物学研究中“独领风骚”。百余年来,此类化石库在全球各地已发现50余个,但按照化石保存质量的优劣及化石物种多样性的高低等标准来看,仅有加拿大布尔吉斯页岩生物群(此处生物群可等同理解为化石库)和1984年发现于我国云南省的澄江生物群成为了“理想的顶级研究目的地”。云南澄江生物群发现35年来,已在数十万件化石标本中发现了超过280个物种,研究成果28次登上Nature/Science/PNAS三大科学期刊,成为我国唯一化石地世界自然遗产。

此次发现的清江生物群,在4351件化石标本中,已分类鉴定出109个属,其中53%为此前从未有过记录的全新属种。生物统计学“稀疏度曲线”分析显示,清江生物群的物种多样性将有望超过包含布尔吉斯和澄江在内的全球已知所有寒武纪软躯体化石库。

傅东静介绍,“清江生物群的特色和优势,体现在新属种比例最高、后生动物相对多样性最大、软躯体生物类群最多、化石形态保真度最优、原生有机质的埋藏保存最好等五个方面,具有难以估量的研究潜力。”

显然,位于中国宜昌的清江生物群,在《科学》刊发文章的这一天,就向全球昭示,这里将成为开展寒武纪生命大爆发研究最理想的顶级“化石宝库”。

拥有无限可能的“化石宝库”

如今地球上的动物界共有38个门,在寒武纪生命大爆发时期的化石中,已发现20个现生的动物门类和6个已灭绝的动物门类,但仍有18个现生动物门类尚未在寒武纪找到化石代表。在过去的35年间,古生物学家曾在澄江生物群的研究中找到了许多动物门类的最早化石记录。

清江生物群距离澄江生物群化石产地1050公里,张兴亮介绍,“生物地层学研究显示,清江生物群和澄江生物群是同时代的、位于不同古地理位置的生物群。二者都距今约5.18亿年,处在寒武纪生命大爆发时期动物门类爆发式出现的极盛时期。两者的科学研究价值具有很强的互补性。与澄江生物群相比,清江生物群生活于远离海岸的较深水环境,代表了不同生态环境下的全新生物群落,这一点从其超过半数以上的新属种可以证实。因此,清江生物群后续的大规模发掘,将为发现和探索新的躯体构型和新的动物门类提供第一手材料。”

在新的化石产地,除了能够找到更多新的动物门类,不断丰富物种多样性外,全新的生物组合面貌的揭示,尤其是具有创新身体结构的重要生物类群的发现,将为研究早期生命演化的关键环节和过程提供新的证据。

以中科院院士舒德干领军的西北大学地质学系早期生命与环境创新研究团队在达尔文提出的地球生命呈“树形演化”猜想基础上,通过数十年的研究与实证,勾勒出了寒武纪生命大爆发时基础动物、原口动物、后口动物三大枝系演化“大树”的基本轮廓,进而在全球首次构建了完整的早期动物谱系树框架图。

“通过我们已开展的研究发现,清江生物群中双胚层辐射对称的动物占主导,刺胞动物身体构型分异度高,蜕皮动物类群中极其罕见的动吻动物繁盛。此外,我们还发现了许多形态奇异的崭新物种。随着研究的展开,清江生物群将为‘早期动物谱系树’到底在哪里分叉,在哪里开枝散叶,找到更多生物进化的直接证据。”傅东静说。

不仅在古生物学研究领域具有突出的价值,清江生物群的发现,对于进化生物学、系统发生学以及埋藏学、地球化学等交叉学科前沿研究方向,也具有非常特殊的价值。

动物的系统发育、营养动力以及关键进化特征的出现等问题研究,依赖于发现更多的软体结构和更优质的形态保存,如内脏、鳃条、脊索、神经组织、心血管系统等等,然而众所周知,这些都属于埋藏上高度不稳定的组织器官。到底是怎样特殊的埋藏机制,才使得布尔吉斯页岩型化石库能够保存软体结构?这一疑问至今在学术界争论不休。

目前全球两个保真度最高的布尔吉斯页岩型化石库——布尔吉斯和澄江,在埋藏之后分别经历了高温变质、风化作用等严重的地质改造,其样本已无法用于深入开展埋藏学研究。而在清江生物群发现的软躯体化石,奇迹般地以原生碳质薄膜形式保存了原始的有机质,毫无疑问,这里将为开展埋藏学和地球化学研究,进而开展深入的古环境研究提供理想素材。困扰学术界多年的动物软体结构特殊埋藏机制问题,或将在清江化石库得到破解。

历时12年的“寻宝记”

谈及这个拥有无限可能“化石宝库”的发现,“应该说是偶然中的必然吧!”傅东静说。

2007年暑假,湖北的天气异常炎热。25岁的博士新生傅东静跟随着张兴亮教授带领的野外踏勘队在宜昌长阳地区考察。“当时的目标层位是石牌生物群,它比澄江生物群的出现时间稍晚,年龄更轻。”“我们每天背着干粮和地质锤在完全没有路的山里兜兜转转20多里,连续找了十几天,除了一些壳体化石和海绵之外,并没有什么大的收获。那天已近傍晚,准备收工,我们沿着河边走,张兴亮老师低头一看,说‘这石头多好啊,敲一敲再回吧!’大家像往常一样,取出地质锤叮叮哐哐地敲。很快,张兴亮老师就找到了拇指长的半只虫化石——林乔利虫。”林乔利虫是布尔吉斯页岩化石库很有代表性的一种“虾”状节肢动物。紧接着,同学们还在这个位置找到了纳罗虫。而在1984年侯先光教授发现澄江生物群的时候,第一个发现的化石也正是纳罗虫。

“有人说我们运气好,但实际上,在发现这只林乔利虫之前的十几年间,张兴亮老师寻找这种化石群的脚步,已经走遍了全世界。幸运总是降临在有心的人身上,不是吗?”傅东静说起这段故事,满满都是为身在这个团队的自豪。

即便是找到了林乔利虫和纳罗虫,团队在华南华北还是有很多有潜力的化石产地需要去研究。“最开始我们还是全年巡回踏勘的,每年大约去清江两三次,都是等老乡告诉我们水位下去、河床漏出来的时候,我们就赶紧去,下雪也不例外。直到2014年才逐步确认了这个化石库的巨大潜力,研究重心彻底转移过来。”

不亚于在一大片麦田里找甲虫,张兴亮、傅东静和团队里一届又一届的硕博士生用十二年的时间在5亿年前的“大海”里,找出了20000多只“虫子”。

“工人用撬杠撬出来1立方米大小的石头,我们就用地质锤顺着页岩的层面劈,一边劈一边看,找到虫子就整理、编号、打包,背出山、带回实验室。然后把每一块清理、讨论、鉴定、分类、记录。”看着眼前瘦小纤弱的傅东静,很难让人联想到她坐在雪地上劈石头、啃干饼的场景。

谈及研究论文的准备,她说,“因为这次发现的化石中,超过半数的物种都是新的,所以查阅资料的工程量也非常大。每一块化石都有一个故事,每一个关于他们的故事我们都烂熟于心。”

即便是成功以第一作者发了Science、召集过一流的国际学术会议,傅东静还是听不得别人叫她“80后的女科学家”。“其实我的上一篇文章都被拒了8次。要不是有舒德干、张兴亮老师他们一直以来的引领,还不停地鼓励,我怕是早就放弃了。”

傅东静所在的西北大学早期生命与环境创新研究团队,是一个成果丰硕、结构合理的学术梯队。团队目前成员16人,其中中科院院士1人,杰青2人,优青1人,长江学者特聘教授3人,青年长江学者1人,以中青年学术骨干为主,全部具有博士学位以及在海外留学和国际合作研究、主持国家级基础研究课题的经历。

中科院院士翟明国曾用“有信念、有坚持”评价该团队:“有信念,就是有科学理念和问题导向。他们以生命演化为核心,以生物进化链条(生物树)为关键,发现问题和解决问题;有坚持,就是潜心研究,不见异思迁。”

面对采访,舒德干院士说“我们其实没有什么才智,只是有一颗坚持的心。也可以说是‘咬定青山不放松’吧!”

关于对“清江生物群”的命名,傅东静说,一方面是因为化石埋藏地是在清江与丹江河的交汇处,更重要的一个原因,是希望清江与澄江生物群日后能够成为享誉世界的“中国两江生物群”。

这样的命名是有传承的。此前的数十年间,舒德干将其首次发现的古老生物先后以“华夏鳗”“云南虫”“昆明鱼”“西大动物”等字眼命名。他说,“这样命名就是为了纪念发现它们的地方,记载中国在科学史上的重要贡献。中国需要更多的人来为科学发现的里程碑来培土,为我们这样一个伟大的、曾经创造过无数优秀文明的国度增添更多的荣誉。”

目前,该团队在已有研究基础上,将对清江生物群开展包括古生物学、地层学、古生态学、沉积学、化石埋藏学、地球化学在内的多学科综合研究,逐步解决动物门类起源与寒武纪大爆发的深层次科学问题。

相关报道:中国湖北发现清江生物群 打开寒武纪“新宝藏”

(化石网报道)据新华社华盛顿3月21日电(周舟):提起证明寒武纪生命大爆发存在的化石群,人们会想到云南澄江生物群和加拿大布尔吉斯页岩化石库,但今后也许会多出一个:来自中国湖北的清江生物群。

中美研究人员21日在美国《科学》杂志上发表论文宣布,他们在湖北发现寒武纪生命大爆发时期的一个新生物群——清江生物群,将为研究地球动物门类起源和早期演化提供重要科学依据。

《科学》杂志发给媒体的简介写道:“揭示寒武纪之秘的新宝藏出土了。”

在宜昌长阳地区发现的清江生物群形成于5.18亿年前的早寒武纪时期。5.4亿年前后,地球在较短时间内涌现出一系列与现代动物形态基本相同的动物门类,被称为寒武纪生命大爆发。清江生物群与上世纪八十年代发现的云南澄江生物群同处于动物门类爆发式起源演化的极盛时期。

目前,研究人员在清江生物群中已发现101个后生动物属,其中先前未有描述的新发现属种占53%,软躯体生物种类比例高,85%不具有矿化骨骼,绝大多数为水母、海葵等无骨骼动物。

论文通讯作者、中国西北大学地质学系教授张兴亮对新华社记者说,清江生物群与澄江生物群具有很强的互补性,澄江生物群也以软躯体生物化石为主,但两个生物群的生存环境不同,属种组成也有差异。澄江生物群生活于离海岸较近的浅水环境,而清江生物群生活于远离海岸的较深水环境。

张兴亮说,清江生物群的化石形态保真度不亚于加拿大布尔吉斯页岩化石库和澄江生物群。澄江生物化石经历了强烈的风化作用,生物原来的有机质没有保留下来。相比之下,清江生物群的化石未经强烈的成岩作用和风化作用改造,以有机碳质薄膜的形式保存下来,是开展埋藏学、地球化学和古环境学研究的理想素材。

瑞士洛桑大学古生物学家艾莉森·戴利在同期刊发的评论文章中说,这是一个“令人震惊”的发现,“清江生物群的宝藏为探索寒武纪生命大爆发时期古生物环境条件如何影响生态结构及演化驱动因子提供了令人兴奋的机会”。
TAG: 寒武纪 化石 清江生物群
【已经有46人表态】
10票
感动
5票
路过
4票
高兴
7票
难过
5票
搞笑
4票
愤怒
5票
无聊
6票
同情
上一篇 下一篇