清江生物群

白琳

[本刊訊]西北大學早期生命與環境創新研究團隊在中國宜昌長陽地區發現了距今5.18億年的寒武紀特異埋藏軟軀體化石庫，并將其命名為“清江生物群”。國際學術界認為清江生物群是揭示寒武紀大爆發的化石寶藏，是歷史性科學發現。2019年3月22日，該成果以“華南早寒武世布爾吉斯頁巖型化石庫一清江生物群”為題，發表于美國《科學》（Science）雜志。

寒武紀大爆發（Cambrian?explosion）是后生動物門]類在前寒武紀至寒武紀過渡時期.首次大量出現的重大生命演化事件。了解5億年前寒武紀大爆發需要借助一個個反映寒武紀大爆發“事發現場”的科學窗口，而寒武紀布爾吉斯頁巖型特異埋藏化石庫就是這樣的絕佳窗口。布爾吉斯頁巖型生物群以碳質薄膜形式保存于泥頁巖相中，以軟軀體生物為主，這些化石能保存細致人微的軟體結構，如眼睛、腸道、心臟，甚至血液循環系統、神經系統等，較完整地記錄地質歷史時期海洋生態群落的完整面貌，是研究動物門類起源演化和寒武紀大爆發的絕佳材料。目前全球已發現50多個寒武紀布爾吉斯頁巖型生物群，根據化石質量和軟軀體化石屬種的豐富度，將這些生物群劃分為若干等級，其中只有加拿大的布爾吉斯頁巖生物群和我國云南的澄江生物群，被列為頂級的布爾吉斯頁巖型生物群。新發現的清江生物群有望成為又一個頂級的布爾吉斯頁巖型生物群。

清江生物群是發現于湖北長陽地區寒武紀水井沱組、距今約5.18億年的、以軟軀體生物為主的布爾吉斯頁巖型生物群，由于化石產地位于清江與丹水河交匯處，故命名為清江生物群。2007年暑假，研究團隊張興亮教授及其研究生在長陽進行野外地質考察時，發現清江生物群第一塊軟軀體化石——林喬利蟲（Leanchoilia）。此后，他們對長陽地區水井沱組進行了歷時12年的化石采集和系統研究，取得了初步的研究成果。

生物地層學研究表明，清江生物群與澄江生物群同屬寒武紀大爆發極盛時期，距今約5.18億年，比布爾吉斯頁巖生物群早1000萬年，其科學意義更為重要。目前在清江生物群中采集到近2萬件化石標本，較詳細地研究了4千多件，其中包括動物化石101屬、藻類8屬（有50多個新屬）。清江生物群與距離1050千米之外的澄江生物群，都以軟軀體生物化石為主。相對于澄江生物群生活在離海岸較近的淺水環境，清江生物群則生活在遠離海岸的較深水環境，兩個生物群的生存環境不同，屬種組成也有差異，有很強的互補性。清江生物群后續研究有望在動物門]類起源演化方面有所突破，刷新人們對寒武紀大爆發的認識。

相比加拿大布爾吉斯頁巖生物群和云南澄江生物群，清江生物群具有以下五大特色：①新屬種比例最高：目前發現的109屬中，53%的屬是新屬。②稀疏度統計分析表明，后生動物相對多樣性最大，絕對多樣性有望超過澄江生物群和布爾吉斯頁巖生物群。③軟軀體生物類群最多：目前發現的后生動物屬中，85%不具有礦化骨骼，且絕大多數為水母.海葵等完全由軟體組織構成的動物。④化石形態保真度最優：作為典型的布爾吉斯頁巖型生物群，除保存了骨骼化石，也保存了非常容易腐爛和分解的軟組織器官，眼睛、觸須、消化器官等結構清晰可見，最大程度地反映了生物本原的形態特征。⑤原生有機質的埋藏保存最好：清江生物群化石以有機碳質薄膜形式保存，未經高溫變質作用和強烈的風化作用改造，是開展地球化學和埋藏學研究的最好素材。

依據現有證據推測，清江生物群曾經生活在遠離海岸的較深的水域中，被非常細粒的沉積物快速埋藏于厭氧環境，避免了來自外界環境變動和其他生物擾動的破壞。在漫長的地質演變過程中，這里的化石既沒有經歷類似加拿大布爾吉斯頁巖的變質作用而轉變為黏土礦物，也沒有遭遇類似澄江生物群經歷的顯著的風化作用而轉變為鐵氧化物。它最大程度地還原了寒武紀生物群的本來面貌，將精美絕倫的化石呈現在我們面前。然而，清江生物群的生存條件和保存條件究竟如何，還需進行深

人的多學科的研究。