探秘5亿多年前的寒武纪生命大爆发……

刘丽霞Selina

走进云南澄江化石地世界自然遗产博物馆，在这里，几乎能找到所有现生动物门类的祖先，包括我们人类。 我们如今丰富多彩的动物世界从何而来？在这颗蓝色星球上，形形色色的动物构成的生命树已枝繁叶茂！ 2012年7月1日，云南澄江化石地申遗成功，成为中国首个、亚洲唯一、全球仅有三处（其他为澳大利亚和加拿大）的化石类世界自然遗产。 1984年7月1日，中国科学院南京地质古生物研究所侯先光教授在澄江帽天山寻找高肌虫化石期间，意外发现了澄江生物化石群，一锤子敲开了寒武纪生命大爆发的“神秘之门”。 这就是侯先光在澄江帽天山西坡发现带软躯体构造的长尾纳罗虫化石 自1984年以来，除纳罗虫这种生物之外，在澄江化石地已经找到了20个门280多个物种，几乎涵盖了今天地球上所有动物门类。 因此，澄江化石地被国际科学界誉为“古生物圣地”、“世界级的化石宝库”。澄江化石地自然博物馆通过“生命大爆发、生命大演化、生物多样性”的脉络，讲述了地球生命的演化故事。 追溯地球38亿年的生命演化历程，5亿多年前的寒武纪生命大爆发是一个重要时间点。在地球46亿年漫长的历史演进中，距今5.42亿至4.88亿年间被称为“寒武纪”。寒武纪是地球生命演化的一个分水岭，地球上各种生物在寒武纪突然大量涌现被称为“寒武纪生命大爆发”，它是地球生命演化历史中的关键事件。 博物馆大厅的化石墙，是从澄江帽天山搬来的。 在5亿多年前的寒武纪，澄江化石地还是一片汪洋大海，一次毁灭性的灾难突然而至，惊涛巨浪卷起的泥沙将这里的生物种群埋葬殆尽，化石墙上留存着物种毁灭前最原始的记录，保留下了珍贵的生命印迹！ 馆藏有6万件，其中有5万件就是独一无二的澄江化石。它几乎包含了5亿年前我们今天现生动物的所有祖先。 在寒武纪生命大爆发中，动物演化出了多种多样的身体构型，诞生了包括节肢动物、软体动物、刺胞动物、腕足动物等。 博物馆的寒武纪海底隧道5亿多年前丰富多彩的动物世界——当时澄江还是一片浅海，奇虾、水母、昆明鱼等200多个寒武纪海洋物种缓缓在身旁和头顶游过。走在“隧道”里，宛如置身寒武纪海底世界。 在寒武纪之前，动物构成身体所需的DNA都已具备，但DNA需要相互关联、形成基因网络，才能构建身体的形态。寒武纪生命大爆发，就好比有了建材之后，盖出了房屋，这一时期，动物迅速找到了几十种内部结构高度稳固的身体构型。 昆明鱼类是地球上已知最早的脊椎动物，被誉为“天下第一鱼”。 在博物馆你能看到轰动世界的镇馆之宝～凤娇昆明鱼！这是一只3厘米左右的小鱼，虽然昆明鱼的个头很小，但它已经出现了大脑、心脏和脊椎。 1999年，古生物学家舒德干和同事在昆明海口镇的化石中发现了一条身长28毫米的“小虫虫”。它纺锤形的身体没有鳞片，分成了前后两部分。纵贯肌节的线条表明，这是一只有残余脊索的小鱼，他们将其命名为“凤娇昆明鱼”。在同一地点，还发现了另一条体型相似的耳材村海口鱼。昆明鱼、海口鱼与3年后发现的长吻钟健鱼一起构成了昆明鱼目。 耳材村海口鱼 人类的“小祖宗”凤娇昆明鱼化石修复图昆明鱼类外形很像现生的盲鳗，只是个头迷你了很多，它们的身体包含头、躯干、肛口尾三个部分。它们是动物演化史上的里程碑，不仅具有真正意义上的头部，还出现了脊椎和心脏系统，标志着脊椎动物首次完成了基础器官的构建。此后，脊椎动物不断演化，从海中着陆上岸，最终演化出人类，完成“从鱼到人”的华丽转折。所以3厘米长的“澄江小虫虫”昆明鱼类，的的确确可以称得上是我们人类的“小祖宗” 目前，已经发现的昆明鱼类，它们全部产自寒武纪早期澄江生物群，距今已有5.18亿年。1999年发现的凤娇昆明鱼，将脊椎动物最早的化石记录向前推进了5000万年。 “天下第一鱼”展厅昆明海口耳材村这两块化石的发现（风娇昆明鱼和海口鱼化石），引起了全球地质学界的轰动。几乎全世界的地质学家、古生物学家都记住了中国云南的“昆明海口耳材村”这个村庄的名字。 博物馆的化石鱼和虾，都来自寒武纪生物大爆发时期的地壳深处，最年轻的也有五亿岁了。 当时的动物多样性有可能比现在还丰富。有很多寒武纪生命大爆发时期的奇特化石无法被归入已知的动物门类中。 经过几亿年的演化，如今的动物在形态上与寒武纪时期已截然不同。 在漫长的地质历史中，地球先后经历了5次生物大灭绝，也演化出诸多新物种。 尽管许多物种出现又灭绝，但从大的门类上看，至今动物们依然在寒武纪生命大爆发时期所形成的“框架”中。 比如节肢动物是一个门类，既包括昆虫，也包括虾、蟹等，它们的共同特征是身体分节、具有附肢，这个门类在寒武纪生命大爆发时期已经出现。此后地球经历的生物大灭绝都是小单元的出现和灭绝，再也没有大的门类产生。 奇虾与现生软体动物展厅 奇虾是五亿多年前海洋中最庞大、最凶猛的巨型食肉类动物，它号称海中的“巨无霸”。最大的奇虾体长可达2米以上，而当时海洋中其它各类动物的个体只有几毫米到几厘米。 奇虾是一种于中国、美国、加拿大、波兰及澳大利亚的寒武纪沉积岩均有发现的古生物。它是已知最庞大的寒武纪动物。根据推测，此类动物极有可能是活跃的肉食性动物，巨型奇虾化石的发现证实了该推测。 五亿三千万年前，澄江是一片碧蓝的大海，大海里住着许多动物的祖先。但由于地质运动，海洋生物死后，经过几亿年的埋藏变成了化石。 在博物馆大厅高高的“化石墙”上，找到了一枚三叶虫化石。这种长着坚固甲壳、在寒武纪广泛存在的生物，在约2.5亿年前的二叠纪末期已经灭绝。 在寒武纪早期，具有运动能力的动物们组成群落、相互竞争，物种的演化日新月异。而云南澄江生物群，正记录下了约5.18亿年前寒武纪生命大爆发最“巅峰”的时期，为相关研究提供了核心化石证据。 这本斑驳的“无字天书”，历经5.18亿年，掩藏着地球生命演化的宏大历史，被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”。 澄江化石的研究和发现，不仅为寒武纪生命大爆发提供了科学证据，同时对达尔文渐变式进化理论产生了重大挑战。 行走在博物馆各个展厅，还可以看到在背上长有成对锋利刺、腹部长有成对的腿的怪诞虫，常以聚集的形式附着在其他动物壳体上的澄江龙潭村贝等“神奇生物”。 展厅里活体海洋动物与化石的对照 中国云南澄江动物化石群与澳大利亚伊迪卡拉动物化石群和加拿大布尔吉斯页岩动物化石群并列为地球历史早期生物演化实例的三大奇迹，被称为20世纪最令人惊奇的发现之一。 馆内还有完整程度非常罕见的奇虾、龙王鲸、巨犀、沧龙、巨猪头等珍稀的化石。 博物馆在世界各地征集了许多珍稀的古生物化石标本和现生动物标本。 《纽约时报》指出：“中国澄江古生物化石群的发现，是本世纪（20世纪）最惊人的科学发现之一”。 为让寒武纪年代的科技知识不“高冷”，博物馆采用VR、AR、OLED柔性屏幕等技术，配合200余个多媒体视频、活体养殖和互动设施，展示寒武纪古生物生活场景，通过科技让化石“活起来”，诠释了寒武纪生命大爆发和地球生命的演化历程，让“科研圣地”向“科普胜地”转化。日前，博物馆入选2021-2025年全国科普教育基地。 距今5.42亿年至4.88亿年的这段时间，地球上各种生物为何突然大量涌现？从鱼到人经历了哪些演化？博物馆里一块块化石无声地讲述着答案。 很多人都知道，人类的祖先是猿人，那么再之前呢？数亿年前，人类的祖先是什么？答案是——鱼。 人类的祖先竟然是……鱼？巨幕放映“从鱼到人”的演化过程 研究表明，3亿多年前，一群肉鳍鱼慢慢爬上陆地，后续演化出现两栖动物、爬行动物、鸟类和包括人类所属哺乳动物在内的四足脊椎动物。 这个神奇的、令很多人流连忘返的博物馆，能带我们穿越到5亿多年前的寒武纪生命大爆发时期，进而窥探地球生命演化进程中的故事…… 博物馆还展示了一些现生濒危动物的标本，提醒人们不忘生态警钟，人类如何对待自然、对待赖以生存的环境，决定了我们的未来。在这里也做了一些关于未来人类的构想…… 已经灭绝的猛犸象化石 在第三部分生物多样性里，我们看到了亿万年前到现在生命的兴衰，每个时期，都有其繁盛的类群，充当霸主的类群。在地球46亿年的历史上经历了五次大灭绝，每次大灭绝都是一次生物大洗牌，旧的灭绝不再重新出现，新的生物慢慢演化占据新的时空，最终造就了我们现在所看到的地球万物。在这部分有大量的化石，告诉我们它们经历了怎样的繁荣和消亡。 2021年10月11日，联合国《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(COP15)在昆明召开，这是联合国首次以“生态文明”为主题召开的全球性会议。一时间，世界领域相关的研究者都汇集春城共同商讨各种关于生物多样性的议题。 呼吁人们保护地球，爱护大自然。其实，道理很简单，地球不一定需要人类，但人类却离不开地球。 澄江化石地不仅是一组不朽的生命密码、一本神秘莫测的无字天书，更是一部关于地球生命的壮丽史诗。 穿越5亿多年的时光，这张动物世界的“蓝图”上已画满色彩，在目、科等层级上发展得更为多样，地球也因此更加生机勃勃。 为保护这个化石群免受破坏，澄江划定了近1.8平方公里的保护区域。2001年，帽天山被批准为国家首批地质公园…… 澄江 彩云之南，神奇美丽。世人用“植物王国”“动物王国”赞誉云南的生物多样性，而澄江生物化石群的发现，则向世界展示了迄今地球上发现的分布最集中、保存最精美、种类最丰富的“寒武纪生命大爆发”例证。 如今，这里已经成为云南旅游的热门打卡地，尤其吸引着众多青少年科普爱好者前往！ 如果有机会，我肯定会来“二刷”、“三刷”…… 2022年4月游 附：澄江首发点博物馆几张图片澄江有两个化石博物馆一个是澄江化石地世界自然遗产博物馆，另一个是澄江动物首发点博物馆。首发点博物馆是发现化石的地点，位于帽天山。