南京專家率隊(duì)深入無(wú)人區(qū)科考 

揭秘“寒武紀(jì)大爆發(fā)”并非突發(fā)

南報(bào)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(xì)胞動(dòng)物）卻直到距今5.4億年前才開(kāi)始在地球上爆發(fā)式快速出現(xiàn)，即“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。這是自1859年達(dá)爾文進(jìn)化論代表作《物種起源》問(wèn)世以來(lái)一直困擾科學(xué)界的重大科學(xué)謎題。由中國(guó)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(gè)國(guó)際小組與西伯利亞獵人深入無(wú)人區(qū)開(kāi)展科考，打破了目前關(guān)于寒武紀(jì)大爆發(fā)的既有認(rèn)識(shí)，寒武紀(jì)大爆發(fā)并不是在寒武紀(jì)早期突發(fā)性發(fā)生的，而是起始于前寒武紀(jì)末期。同時(shí)認(rèn)為，前寒武紀(jì)末期并沒(méi)有發(fā)生生物大滅絕事件，寒武紀(jì)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(jì)大爆發(fā)無(wú)明顯關(guān)系。近日，該成果發(fā)表在國(guó)際著名地學(xué)期刊《地質(zhì)學(xué)》上。

近30年來(lái)，包括我國(guó)在內(nèi)的全球科學(xué)家在動(dòng)物起源和寒武紀(jì)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(gè)科學(xué)難題做出了重要貢獻(xiàn)。例如，我國(guó)云南的寒武紀(jì)早期澄江動(dòng)物群（5.2億年前）中發(fā)現(xiàn)了包括原始脊椎動(dòng)物在內(nèi)的幾乎所有已知現(xiàn)代動(dòng)物門類化石，同時(shí)全球各地發(fā)現(xiàn)了比澄江動(dòng)物群還早的、具有各種各樣骨骼和礦化外殼的動(dòng)物化石。這些寒武紀(jì)早期的化石發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了動(dòng)物寒武紀(jì)大爆發(fā)的真實(shí)存在，并加大了寒武紀(jì)大爆發(fā)的突發(fā)性。

揭示動(dòng)物在寒武紀(jì)大爆發(fā)之前的演化歷史是破解寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎的根本途徑。近幾十年來(lái)，寒武紀(jì)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(dòng)物特征的化石。比如，前寒武紀(jì)末期全球各地發(fā)現(xiàn)的典型埃迪卡拉生物群、我國(guó)皖南的藍(lán)田生物群、貴州的甕安生物群等等。但是，這些化石與寒武紀(jì)的動(dòng)物化石差異非常大，一般認(rèn)為沒(méi)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(shí)是，前寒武紀(jì)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(fù)異常事件（BACE事件）在時(shí)間上相吻合。因而，這次生物大滅絕事件被認(rèn)為是由地球環(huán)境異常變化引起的，而且這種認(rèn)識(shí)同樣支持了寒武紀(jì)大爆發(fā)的突發(fā)性，使得寒武紀(jì)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(lái)一直從事寒武紀(jì)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(rèn)識(shí)到前寒武紀(jì)與寒武紀(jì)生物群之間的不連續(xù)性和寒武紀(jì)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?yàn)槿蚋鞔箨懬昂浼o(jì)與寒武紀(jì)的地層之間幾乎都存在一個(gè)巨大的“不整合面”，也就是說(shuō)前寒武紀(jì)與寒武紀(jì)之間的地質(zhì)記錄具有明顯的缺失。要想破解寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎，必須尋找前寒武紀(jì)和寒武紀(jì)地層記錄最連續(xù)的地質(zhì)剖面開(kāi)展工作。

朱茂炎等依據(jù)中國(guó)華南的研究經(jīng)驗(yàn)和大量的文獻(xiàn)調(diào)研，認(rèn)為俄羅斯西伯利亞?wèn)|部邊遠(yuǎn)地區(qū)的“尤多馬河”（Yudoma River）上游可能具有前寒武紀(jì)和寒武紀(jì)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(guó)同行，與西伯利亞本地獵人組成了一個(gè)聯(lián)合科考小組，在“尤多馬河”上游無(wú)人區(qū)開(kāi)展了詳細(xì)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(jì)弱礦化的“克勞德管”化石與寒武紀(jì)典型的管狀等骨骼化石共生。詳細(xì)的碳同位素地層學(xué)研究表明，這些前寒武紀(jì)與寒武紀(jì)混生的化石群出現(xiàn)的時(shí)代早于寒武紀(jì)早期碳同位素負(fù)異常事件（BACE事件），也就是說(shuō)這個(gè)混生的化石群出現(xiàn)在寒武紀(jì)之前的地層中。

這一新的研究成果表明，寒武紀(jì)大爆發(fā)開(kāi)始于前寒武紀(jì)，由此認(rèn)為此前所謂的前寒武紀(jì)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(jì)生物群與前寒武紀(jì)晚期埃迪卡拉紀(jì)生物群之間具有逐漸過(guò)渡的演化關(guān)系，寒武紀(jì)之初全球性劇烈的碳循環(huán)異常環(huán)境事件與寒武紀(jì)大爆發(fā)的關(guān)系并不明顯。