南京專家率隊深入無人區(qū)科考 

揭秘“寒武紀大爆發(fā)”并非突發(fā)

南報網(wǎng)訊（記者 毛慶）按照科學(xué)家化石推理，已知地球生命大約具有38億年甚至更早的演化歷史，但類似人類自己這種復(fù)雜生命（多細胞動物）卻直到距今5.4億年前才開始在地球上爆發(fā)式快速出現(xiàn)，即“寒武紀大爆發(fā)”。這是自1859年達爾文進化論代表作《物種起源》問世以來一直困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所朱茂炎研究員帶領(lǐng)的一個國際小組與西伯利亞獵人深入無人區(qū)開展科考，打破了目前關(guān)于寒武紀大爆發(fā)的既有認識，寒武紀大爆發(fā)并不是在寒武紀早期突發(fā)性發(fā)生的，而是起始于前寒武紀末期。同時認為，前寒武紀末期并沒有發(fā)生生物大滅絕事件，寒武紀之初一次全球性劇烈的碳循環(huán)異常環(huán)境事件也與寒武紀大爆發(fā)無明顯關(guān)系。近日，該成果發(fā)表在國際著名地學(xué)期刊《地質(zhì)學(xué)》上。

近30年來，包括我國在內(nèi)的全球科學(xué)家在動物起源和寒武紀大爆發(fā)研究領(lǐng)域獲得一系列重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為破解這個科學(xué)難題做出了重要貢獻。例如，我國云南的寒武紀早期澄江動物群（5.2億年前）中發(fā)現(xiàn)了包括原始脊椎動物在內(nèi)的幾乎所有已知現(xiàn)代動物門類化石，同時全球各地發(fā)現(xiàn)了比澄江動物群還早的、具有各種各樣骨骼和礦化外殼的動物化石。這些寒武紀早期的化石發(fā)現(xiàn)進一步證實了動物寒武紀大爆發(fā)的真實存在，并加大了寒武紀大爆發(fā)的突發(fā)性。

揭示動物在寒武紀大爆發(fā)之前的演化歷史是破解寒武紀大爆發(fā)之謎的根本途徑。近幾十年來，寒武紀之前地層中也相繼發(fā)現(xiàn)了大量形態(tài)看似復(fù)雜、具有動物特征的化石。比如，前寒武紀末期全球各地發(fā)現(xiàn)的典型埃迪卡拉生物群、我國皖南的藍田生物群、貴州的甕安生物群等等。但是，這些化石與寒武紀的動物化石差異非常大，一般認為沒有任何演化上的關(guān)系。

依據(jù)目前發(fā)現(xiàn)的化石資料，學(xué)界的基本共識是，前寒武紀末期發(fā)生了一次全球性的生物大滅絕事件，這次大滅絕事件與全球海洋一次巨大的碳同位素負異常事件（BACE事件）在時間上相吻合。因而，這次生物大滅絕事件被認為是由地球環(huán)境異常變化引起的，而且這種認識同樣支持了寒武紀大爆發(fā)的突發(fā)性，使得寒武紀大爆發(fā)之謎變得更加撲朔迷離。

朱茂炎帶領(lǐng)課題組多年來一直從事寒武紀大爆發(fā)的綜合研究。他在多年的野外地層剖面研究基礎(chǔ)上，認識到前寒武紀與寒武紀生物群之間的不連續(xù)性和寒武紀大爆發(fā)的突發(fā)性可能是由于地質(zhì)記錄不完整造成的。因為全球各大陸前寒武紀與寒武紀的地層之間幾乎都存在一個巨大的“不整合面”，也就是說前寒武紀與寒武紀之間的地質(zhì)記錄具有明顯的缺失。要想破解寒武紀大爆發(fā)之謎，必須尋找前寒武紀和寒武紀地層記錄最連續(xù)的地質(zhì)剖面開展工作。

朱茂炎等依據(jù)中國華南的研究經(jīng)驗和大量的文獻調(diào)研，認為俄羅斯西伯利亞東部邊遠地區(qū)的“尤多馬河”（Yudoma River）上游可能具有前寒武紀和寒武紀連續(xù)地層剖面。為此，朱茂炎和南京古生物所趙方臣研究員聯(lián)合俄羅斯和英國同行，與西伯利亞本地獵人組成了一個聯(lián)合科考小組，在“尤多馬河”上游無人區(qū)開展了詳細的地質(zhì)剖面研究和系統(tǒng)采樣。

聯(lián)合研究小組在該地區(qū)剖面上發(fā)現(xiàn)了大量的化石，研究表明典型前寒武紀弱礦化的“克勞德管”化石與寒武紀典型的管狀等骨骼化石共生。詳細的碳同位素地層學(xué)研究表明，這些前寒武紀與寒武紀混生的化石群出現(xiàn)的時代早于寒武紀早期碳同位素負異常事件（BACE事件），也就是說這個混生的化石群出現(xiàn)在寒武紀之前的地層中。

這一新的研究成果表明，寒武紀大爆發(fā)開始于前寒武紀，由此認為此前所謂的前寒武紀末期生物大滅絕事件是由于地質(zhì)記錄不完整所造成的假象。寒武紀生物群與前寒武紀晚期埃迪卡拉紀生物群之間具有逐漸過渡的演化關(guān)系，寒武紀之初全球性劇烈的碳循環(huán)異常環(huán)境事件與寒武紀大爆發(fā)的關(guān)系并不明顯。