澄江生物群(雲南澄江化石群):簡介,分布範圍,發現詳情,保護級別,種群現狀,提供古

澄江生物群位於我國雲南澄江帽天山附近，產出地層為雲南下寒武統筇竹寺組玉案山段黃綠色粉砂質頁岩中，是保存完整的寒武紀早期古生物化石群。它生動地再現了5.3億年前海洋生命壯麗景觀和現生動物的原始特徵，為研究地球早期延續時間為5370萬年的生命起源、演化、生態等理論提供了珍貴證據，澄江生物群的研究和發現，不僅為寒武紀生命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。澄江生物群共涵蓋16個門類、200餘個物種化石（截止2012年）。 2012年7月1日，澄江化石地正式被列入《世界遺產名錄》。

基本介紹

中文名：澄江生物群
外文名：Chengjiang biota
地理位置：雲南澄江帽天山地區
時期：早寒武紀（5.3億年）
發現者：侯先光
定名時間：2011年1月14日

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簡介

澄江生物群這一舉世聞名的特異化石庫發現於雲南澄江帽天山，距今約5.3億年，包括大量栩栩如生的奇異化石，以及不少保存精美的軟軀體化石，它們是寒武紀大爆發的直接證據。澄江生物群是保存完整的寒武紀早期古生物化石群，共涵蓋16個門類、200餘個物種化石。2012年7月1日，澄江化石地正式被列入《世界遺產錄》。

澄江生物群再現了寒武紀早期海洋生物的真實面貌，為揭示地球早期生命演化提供了極其珍貴的證據。澄江生物群化石保存在細膩的泥岩中，動物的軟體附肢構造保存精美，且呈立體保存，現今生物所有門類的遠祖代表都有發現。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：藻類、海綿動物、腔腸動物、鰓曳動物、葉足動物、動吻動物、腕足動物、軟體動物、節肢動物、棘皮動物、線蟲動物、古蟲動物、毛顎動物、脊索動物等多個動物門以及一些分類位置不明的奇異類群、遺蹟化石和糞類化石。

澄江生物群中這些最原始的各種不同類型的海洋動物軟體構造保存完好，千姿百態、栩栩如生，是世界上所發現的最古老、保存最完好的一個多門類生物化石群。生動如實地再現了當時海洋生命的壯麗景觀和現生動物的原始特徵，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。澄江生物化石群的發現，引起了世界科學界的轟動，被稱為“20世紀最驚人的發現之一”。

分布範圍

澄江生物群化石分布廣泛，位於雲南省玉溪市澂江縣（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。

發現詳情

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，來到雲南澂江縣的帽天山，尋找曾經生存於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，艱苦的工作並沒有得來想要的收穫，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鬆動的岩層，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，後來進一步鑑定發現，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，此後的數天裡，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。返回南京後，他與導師張文堂教授，撰寫了《納羅蟲在亞洲大陸的發現》，並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、雲南蟲，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製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5.3億年前淺海水域中各種生物的奇異面貌。

保護級別

澄江生物群自是迄今世界上發現古生物門類最多的區域。這裡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，在俄羅斯聖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。

種群現狀

提供古生物學證據

地球生命的“寒武紀大爆發”指的就是這裡。澄江生物群再現了寒武紀早期海洋生物的真實面貌，為揭示地球早期生命演化的奧秘提供了極其珍貴的證據。澄江生物群化石保存在細膩的泥岩里，動物軟體附肢構造保存精美，且呈立體保存。構造細節能比較容易地在顯微鏡里用針尖揭露出來。

生命多樣性是一切複雜系的基本特徵，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。發生於距今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。我國雲南早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“視窗”和豐富的科學依據。

科學家們已經陸續採集到130餘種化石。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，其軟體結構及骨骼保存得非常完善，並以種類之多，保存之完整、生動可與世界著名的澳大利亞晚前寒武紀的埃迪卡拉動物群、加拿大中寒武紀的布爾吉斯頁岩動物群相媲美。而且這一發現，填補了布爾吉斯、埃迪卡拉這兩個動物群之間演化的一個重要環節。雖經5億多年的滄桑巨變，這些最原始的各種不同類型的海洋動物軟體構造保存完好，千姿百態，栩栩如生，是世界上所發現的最古老、保存最好的一個多門類動物化石群；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徵，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。

生命起源證據

節肢動物是動物界中最龐大一類，但是關於節肢動物原始特徵以及各類群之間的關係，科學界對其了解很少。以往所發現化石，多是節肢動物的外骨骼，而解決節肢動物分類，論述其演化關係，關鍵構造為腿肢。保存好腿肢在化石中很少發現。所以關於寒武紀節肢動物的系統分類處於一個混亂狀態。

通過澄江節肢動物研究，對節肢動物分類關係與原始特徵有了一個清楚的認識。澄江節肢動物具有一個非常原始體軀分化，比如現代蝦大約有18個不同類型的體節，而澄江節肢動物僅有3或4個。充分展示了隨著漫長時間的推移，節肢動物體節特化而行使不同功能演化趨勢。

澄江生物群里，雙瓣殼節肢動物多種多樣，小者1mm 左右，大者可達100mm 以上，許多種類保存有完美軟體附肢。研究證實，相似殼瓣卻包裹著十分不同的軟體與附肢。因此它們殼瓣不能作為分類和相互關係的依據，殼是趨同演化結果。同是雙瓣殼節肢動物，它們能分屬於不同的超綱。因此，澄江生物群為科學家研究早期生命起源和演化提供了寶貴證據。

快速演化證據

澄江生物群向人們展示各種各樣的動物在寒武紀大爆發時立即出現，現在生活在地球上各個動物門類幾乎都已存在，而且都處於一個非常原始等級，只是在後來的演化中，各個不同類群才演化成一個固定模式。如現在所有昆蟲的頭部體節數量都是一樣的，而原始節肢動物類群頭部體節的數量變化則相當大(從1節到7節)。從形態學觀點來講，早寒武世動物的演化要比現在快得多。新的構造模式或許能在一夜間產生，門與綱一級的分類單元特徵所產生的速度或許就如我們認為種所產生的速度一樣地快。

達爾文指出，較高級分類範疇是生物種級水平演化變化慢慢堆積的結果，依次達到屬和科、目、綱和門級水平。這並不意味著達爾文是不正確的，因為受當時科學條件束縛，但其理論是不全面的。自然選擇很大程度上是一個穩定選擇，這一種選擇有可能阻礙著演化。另外，正如在現生的昆蟲與植物中所遇到的情況，新種或著許通過單個或少數幾個突變就可以形成，實際上雜交種卻難於產生。

在寒武紀，新門(比如腕足動物門)通過不同器官在成長速度里，通過簡單轉換就可以產生，以致於成年個體能夠保存祖先幼蟲濾食生活方式。這一個過程在幾百年或幾千年內就可以形成、產生新門。澄江生物群給科學家提供的生物高級分類單元快速演化的證據(突變)是我們在教科書中所讀不到的。

修正生物進化史

以前所知道的最老保存軟體的生物群是中寒武世的加拿大布爾吉斯頁岩生物群，它比早寒武世寒武紀大爆發要晚1000 多萬年。因此，加拿大布爾吉斯頁岩生物群不可能指出地球上最老動物都是些什麼。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。如動吻動物門大型奇蝦類動物，具有 100 餘年的研究歷史，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，而且保存好且類型多，研究從根本上改變原來的觀點。加拿大布爾吉斯頁岩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。如果沒有澄江生物群，我們對這些動物認識永遠是一個謎。

化石

1984年7月1日，南京地質古生物研究所的研究學者侯先光先生已在野外連續工作二十幾天了，他持續尋找好的地層剖面，以採集當時他所專長早期寒武紀地層中的古介形蟲化石（bradoriids；又稱為高肌蟲或金臂蟲，是一種古老的小型雙瓣殼節肢動物）。這天，他選擇雲南省澂江縣帽天山西面山坡上的地層出露面開始系統採樣工作；在發現兩個不尋常化石之後，一種之前僅見於加拿大伯吉斯頁岩（Burgess Shale）中的節肢動物化石－納羅蟲（Naraoia），赫然出現在岩石的新噼開面上（至此明瞭之前二個奇特的化石，分別是納羅蟲的前、後背甲）；隨後，又陸續發現了多個之前未曾發現並且保存軟體的化石－包括林橋利蟲（Leanchoilia；又稱為始蟲）、鰓蝦蟲（Branchiocaris）、日射水母貝（Heliomedusa），以及帽天山蟲（Maotianshania）等。其後持續的調查與研究，又發現了許多新類別的化石，距今五億三千萬年前的「澄江生物群」就這樣被意外地發掘出來了。

澄江生物群最早是在一種黃綠色細粒泥質岩中所發現，在岩石地層的劃分被歸屬於築竹寺組的玉桉山段；不過，也在泥岩地層之上的粉砂岩中發現豐富的澄江生物群化石，並且在地理上的分布也擴及雲南的東部地區。隨著更多學者的投入研究，逐漸發現不同地區的澄江生物群群聚組成，會因為沉積環境與埋藏條件的不同而有所差異；例如：在澄江帽天山地區的澄江生物群（超過100種），古介形蟲類的小昆明蟲（Kunmingella）在個體數量上便占絕對優勢，甚至曾經有占了總數八成的紀錄；而在昆明海口地區的澄江生物群（已描述過的化石超過14門，64屬，85種），則以大附肢綱（Megacheira）中的林橋利蟲與線形蟲動物門中的環飾蠕蟲（Cricocosmia）與帽天山蟲較占優勢。在古地理的重建研究上，認為在早期寒武紀時期的雲南東部地區，當時是位於揚子地台的西南緣，而澄江生物群則可能是熱帶淺海的生物群聚；至於澄江生物群化石仍然保存細緻軟軀體構造的原因，有學者根據沉積學的觀察認為是風暴所引起濁流的快速掩埋，有些則認為快速掩埋的大量泥質沉積物可能來自陸地的大風暴；則有學者依據地層中夾有數層火山灰沉積的現象，認為化石的快速掩埋可能與火山爆發提供大量沉積物有關。澄江生物群由於大多保存了軟軀體構造，因此吸引了許多中外學者相繼投入研究，以探討各門類最早起源的問題。澄江生物群除了藻類化石之外，已有包括多孔動物門（Porifera）、刺絲胞動物門（Cnidaria）、櫛板動物門（Ctenophora）、線形蟲動物門（Nematomorpha）、曳鰓動物門（Priapulida）、毛顎動物門（Chaetognatha）、軟體動物門（Mollusca）、環節動物門（Annelida）、葉足動物門（Lobopodia）、動吻動物門（Kinorhyncha）、節肢動物門（Arthropoda）、腕足動物門（Brachiopoda）、帚形動物門（Phoronida）、棘皮動物門（Echinodermata）、脊索動物門（Chordata）、古蟲動物門（Vetulicolia）等16個動物門，以及十餘個仍然門類不明種屬的化石（侯先光等，1999，Hou et al., 2004）。古生物組成的多樣性，加上在地質時代上要比著名的伯吉斯頁岩至少要早上一千萬年，使得澄江動物群成為已知大部份現代動物門起源最早的地質記錄。在雲南東部地區，寒武紀大爆發的始末罕見但完整地記錄在漁戶村組與其上的築竹寺組地層之中（地層層序參考圖四）：由小歪頭山段底部出現最早的小殼動物群開始，揭開此一地區寒武紀大爆發的序幕，此一事件也是標示「有殼」生物開始發展的初期階段；此後，依次是以小殼化石為主的梅樹村動物群、石岩頭段殼體紋飾較複雜的小殼化石群、玉桉山段底部最古老的三葉蟲動物群與古介形蟲動物群（此時相當於寒武紀大爆發的中晚期），而澄江生物群的出現則代表寒武紀大爆發的最終結果。基於這個時間序列的理由，除了澄江生物群的化石之外，我們也將地質時代較早的石岩頭組及梅樹村組與較晚滄浪鋪組地質的幾個珍貴標本一併納入此一典藏數位單元的內容。

重要意義

澄江生物群是以全景式寫照，生動的再現了5.3億年前的“寒武紀大爆發”發生的真實過程，他充分顯示了寒武紀早期生物多樣性。幾乎所有現生動物的門類和許多滅絕的生物在完全沒有祖先痕跡可尋的前提下奇蹟般地出現在寒武紀的原始海洋中，從而將大多數現生動物門類的演化歷史追溯到了寒武紀的開始階段。

澄江生物群發現，使我們如實地看到地球海洋中最古老的動物原貌；才使的我們認識到，自寒武紀生物大爆發時，地球海洋里就生活著紛繁眾多，生態各異動物；絕大多數地層中保存的硬骨骼化石誤導我們對早期生命的認識。例如葉足動物門有爪動物，只生活在南半球少數陸地地區。澄江生物群告訴我們，有爪動物在寒武紀大爆發的時候不但存在，其形態還出乎意料地比現代有爪動物更加的豐富多彩。

以前所知道的最老的保存軟體的生物群是中寒武世的加拿大布爾吉斯頁岩生物群，它比早寒武世寒武紀大爆發要晚1000多萬年。因此，加拿大布爾吉斯頁岩生物群不可能指出地球上最老的動物都是些什麼。我們對寒武紀生物大爆發所產生的生物及生物群落結構所知甚微。在現代的海洋中，70%以上的動物種和個體實際上都是由軟組織構成的，因而極少有形成化石的可能。那么寒武紀生物大爆發時是不是也會產生如此眾多的軟軀體動物？

澄江生物群化石保存在細膩的泥岩中，動物的軟體附肢構造保存精美，且呈立體保存。構造細節能比較容易地在顯微鏡下用針尖揭露出來。通過澄江化石的研究，我們完全能夠修正某些同類生物群原先的研究錯誤觀點。如動吻動物門的大型奇蝦類動物，具有100餘年的研究歷史，過去一直把此類動物認為是無腿的巨大怪物。澄江生物群不但存在在這類動物，而且保存好，類型多，我們研究從根本上改變了原來的觀點。加拿大布爾吉斯頁岩葉足動物門的怪誕蟲的研究，科學界一直把它作為不可思議的奇形怪物。澄江同類化石的研究，證明原來的研究成果是背、腹倒置。如果沒有澄江生物群，我們對這些動物的認識永遠是一個謎。

節肢動物是動物界中最龐大的一類，但是關於節肢動物的原始特徵以及各類群之間的關係，科學界對其了解很少。以往所發現的化石，多是節肢動物的外骨骼，而解決節肢動物的分類，論述其演化關係，關鍵構造是腿肢。保存好的腿肢在化石中很少發現。因此關於寒武紀節肢動物的系統分類處於一個混亂狀態。通過澄江節肢動物的研究，對節肢動物分類關係和原始特徵有了一個清楚的認識。澄江節肢動物具有一個非常原始的體軀分化，例如現代蝦大約有18個不同類型的體節，而澄江節肢動物僅僅有3或4個。這充分展示了隨著漫長時間的推移，節肢動物體節特化而行使不同功能的演化趨勢。澄江生物群中，雙瓣殼節肢動物多種多樣，小者1mm左右，大者可達100mm以上，許多種類保存有完美的軟體附肢。研究證實，相似殼瓣卻包裹著十分不同的軟體和附肢。因此它們的殼瓣不能作為分類和相互關係的依據，殼是趨同演化的結果。同是雙瓣殼節肢動物，它們可以分屬於不同的超綱。因此，澄江生物群為我們研究早期生命起源、演化提供了寶貴證據。

澄江生物群向人們展示了各種各樣的動物在寒武紀大爆發時立即出現，現在生活在地球上的各個動物門類幾乎都已存在，而且都處於一個非常原始的等級，只是在後來的演化中，各個不同類群才演化為一個固定模式。如Now所有昆蟲的頭部體節數量都是一樣的，而原始的節肢動物類群頭部體節的數量變化則相當大(從1節到7節)。從形態學的觀點來講，早寒武世動物的演化要快得多。新的構造模式或許能在“一夜間”產生，門和綱一級的分類單元特徵所產生的速度或許就如我們認為種所產生的速度一樣地快。而達爾文認為，較高級的分類範疇是生物種級水平演化變化慢慢堆積的結果，依次達到屬、科、目、綱和門級水平。這並不意味著達爾文是不正確的，由於受當時科學條件束縛，但是其理論是不全面的。自然選擇很大程度上是一個穩定選擇，這種選擇有可能阻礙著演化。另外，正如在現生的昆蟲和植物中所遇到的情況，新種或許通過單個或少數幾個突變就可以形成，實際上雜交種卻難於產生。在寒武紀，新門(例如腕足動物門)通過不同器官在成長速度中，通過簡單的轉換就可以產生，以致於成年個體能夠保存祖先幼蟲的濾食生活方式。這個過程在幾百年或幾千年內就可以形成、產生新門。澄江生物群提供的生物高級分類單元快速演化的證據(突變)是我們在教科書中所讀不到的。

澄江生物群提供了一個完整的最古老的海洋生態群落圖，這種生態群落之前我們的認識幾乎是一片空白。現在，我們不僅能知道在寒武紀大爆發時產生了哪些動物，還能初步了解不同動物的生活方式和食性。澄江生物群或許還能幫助了解寒武紀生物大爆發中生物演化的原因，以及誘發這種大爆發的理由。

地圖信息

地址：玉溪市澂江縣成8公里帽天山風景區雲南澄江動物群古生物國家地質公園內

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