澄江生物群化石分布廣泛,位于云南省玉溪市澄江縣(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。
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,是保存完整的寒武紀早期古生物化石群。她生動地再現了5.3億年前海洋生命壯麗景觀和現生動物的原始特征,為揭示生物演化“寒武紀大爆發”的奧秘提供了極珍貴的直接證據,因此被譽為20世紀最驚人的科學發現之一。
震撼的發現
1984年6月中旬,從中國科學院南京古生物所碩士畢業的侯先光,來到云南澄江縣的帽天山,尋找曾經生存于寒武紀的高肌蟲化石。他天天早出晚歸,爬過崎嶇的山路,到選點搜尋古生物化石,每日劈下的石頭兩三噸重,然而,艱苦的工作并沒有得來想要的收獲,工作了一個多星期,卻依然兩手空空,侯先光不免有些失望。
7月1日下午3點左右,正在緊張發掘的侯先光一抬腳,鞋跟不慎剮落了一片松動的巖層,一塊形狀奇特卻又保存完整的化石露了出來,欣喜若狂的他用自己所學的知識判斷,這是一塊寒武紀早期的無脊椎動物化石。他再接再厲,當天就發現了三塊重要化石,后來進一步鑒定發現,發現的分別是納羅蟲、腮蝦蟲和尖峰蟲化石。
如同打開了一扇古生物寶藏的大門,此后的數天里,侯先光陸續發現了節肢動物、水母、蠕蟲等許許多多同時期的古生物化石。返回南京后,他與導師張文堂教授,撰寫了《納羅蟲在亞洲大陸的發現》,并在論文中將澄江的動物化石定名為“澄江生物群”。
從1984年7月1日發現澄江動物化石群至今,侯先光博士和他的合作者——中外地質古生物學家進行了大量的科研工作,澄江動物群的基本內容已經基本清楚,已經發現了遠古時代的17個生物類別近100多個屬種,包括植物界的藻類,無脊椎動物中的海綿動物類、開腔骨類、腔腸動物類、櫛水母類、葉足類、纖毛環蟲類、水母狀生物、節肢動物、云南蟲等等。要準確說明這些生物的性狀那是專門研究者的事情。不過我們看了科學家根據研究成果繪制的澄江動物石群的生態復原圖,立即就被遠古時代淺水域的這些生物的奇異形狀所吸引了。
這些生物小的只有幾毫米大小,大的幾十毫米甚至更大,它們有的像海綿,像今天的蠕蟲,像水母,像海蝦,或者像帽子,像花瓶,像花朵,像圓盤……真是千奇百怪,美不勝收。它們展示的是到5.3億年前淺海水域中各種生物的奇異面貌。
申報世界遺產
澄江生物群是迄今世界上發現古生物門類最多的區域。這里不僅保存了生物的硬體組織,也保存了大量軟體生物化石,展示出了完整的寒武紀早期海洋生物群落和生態系統。2011年1月14日,“澄江動物化石群”以“澄江化石地”為最終定名,正式被國務院確定為中國政府2011年申報世界自然遺產唯一項目。
2012年7月1日,在俄羅斯圣彼得堡舉行的世界遺產委員會第36屆會議上,澄江化石地順利通過表決,正式被列入《世界遺產名錄》,成為中國第一個化石類世界遺產,填補了中國化石類自然遺產的空白。
提供古生物學證據
生命多樣性是一切復雜系的基本特征,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。發生于距今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。云南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“窗口”和豐富的科學依據。
科學家們已經陸續采集到130余種化石。幾乎所有的現生動物的門類和已滅絕的生物,都突然地出現在寒武紀地層,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,現已發現描述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我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,其軟件結構及骨骼保存得非常完善,生動如實地再現了當時海洋生命壯麗景觀和現生動物的原始特征,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。
澄江動物化石群的發現,引起世界科學界的轟動,被稱為“20世紀最驚人的發現之一”。澄江生物群精確記錄寒武紀早期生物大爆發的史實,不僅為“寒武紀大爆發”這一非線性突發性演化提供了科學事實,同時對達爾文漸變式進化理論產生了重大的挑戰。
修正生物進化史
地球上最老動物都是些什么?我們之前對寒武紀生物大爆發所產生的生物和生物群落結構所知甚微。
在現代的海洋中,70%以上動物種和個體實際上都是由軟組織構成的,所以極少有形成化石的可能。那么寒武紀生物大爆發的時候是不是也會產生如此眾多的軟軀體動物?
通過澄江化石研究,完全能夠修正某些同類生物群原先的研究錯誤觀點。如動物門大型奇蝦類動物,具有 100 余年的研究歷史,過去一直把此類動物認為是無腿巨大怪物。
澄江生物群不但存在著這類動物,而且保存好、類型多,研究從根本上改變了原來的觀點。加拿大布爾吉斯頁巖葉足動物門怪誕蟲的研究,科學界一直把它作為不可思議奇形怪物。澄江同類化石研究,證明原來研究成果是背、腹倒置。澄江生物群中多種類型奇蝦化石的發現,表明大型捕食型奇蝦類動物在寒武紀大爆發的早期已經高度多樣化,證實了類似現代海洋的復雜食物鏈和生態系統在寒武紀大爆發時期就已經形成。
在澄江這個世界古生物圣地,類似這樣的發現還在不斷出現。如果沒有澄江生物群,我們對這些動物認識永遠是一個謎。
保護與研究
上世紀80年代,澄江因為產高品質的黃磷而進行了工業化,但在帽天山古生物化石群的重要作用被發現后,政府對這一地區進行了重點保護。
云南省人民政府于1997年12月發布《云南省澄江動物化石群保護規定》。明確規定"澄江動物化石群屬國家所有,任何單位和個人不得破壞或者非法轉讓",并"建立澄江動物化石群省級自然保護區",實行特殊保護和管理。保護區的范圍及其核心區、緩沖區、實驗區的界線,由省人民政府批準規定。還明確規定"禁止在保護區內進行砍伐、開墾、采石、取土、開礦以及其他對保護對象損害的活動","禁止在保護區的核心區和緩沖區內建設任何生產設施。在保護區的實驗區內,不得建設污染環境,破壞地質遺址的生產設施,建設其他項目,其污染排放不得超過國家和省規定的污染排放標準"。同時,還規定"未經省地質礦產行政主管部門或者保護區管理機構批準,任何單位和個人不得在保護區采集化石標本,不得收購、買賣化石標本"。
按照云南省人民政府關于建立澄江動物化石群省級自然保護區的批復;保護區以澄江帽天山為中心,向南北各延伸4公里,面積約18平方公里,并依據國際慣例向地下延伸50米。管理委員會辦公室和管理所根據已發現動物化石的情況,地層分布狀況以及研究程度,結合云南省制定的《澄江動物化石群保護規定》,又將保護區的三個功能區,詳細地做出了不同級別的保護。
今天,去澄江旅游的人們,一定不要忘記順帶去帽天山的化石館一睹寒武紀的風采,它會讓你大開眼界。