达尔文进化论和寒武纪大爆发【苏06】（ZZS695）

老赵～ZZS

金秋十月，桂花飘香

珠珠串串，养眼沁心

一座古朴典雅的小楼，矗立在南京市北京东路39号。

这里曾是国立中央研究院旧址，众多民国时期的学界泰斗曾在此聚会。

蔡元培老先生时刻关注着现代社会的进步发展。

如今这是中国科学院南京分院的办公楼，2024年10月14日一场学术沙龙在此举办。

学术沙龙《达尔文进化论和寒武纪大爆发》由中国科学院老科协、中国科学院南京分院主办、中国老科协和中国老科协创新中心协办、中国科学院南京分院老科协和南京分院人事处承办。

参加学术沙龙活动的有从事古生物研究几十年的老科学家和正在科研一线奋力拼搏的中青年科学家。

来自南京分院系统的研究所科研人员和机关管理人员，以及来自江苏省老科协和中国科学院老科协的代表参加活动。

南京分院老科协会长、原中国科学院南京分院院长严寿宁研究员，主持学术沙龙活动。

孙卫国研究员作主旨报告《达尔文进化论和寒武纪大爆发》，介绍了埃迪卡拉生物群、澄江动物群、微小骨骼化石和遗迹化石研究的新进展，探讨“寒武纪大爆发”的背景、过程和成因，补充和完善达尔文进化论。

【澄江动物群链接】：抚仙湖、澄江动物群 【滇07】（ZZS305）

孙卫国简介：中国科学院南京地质古生物研究所研究员、博导，1977年1月毕业于南京大学地质系古生物学专业，1986年2月获澳大利亚阿德莱德大学博士学位。长期从事晚前寒武纪和寒武纪古生物学、地层学和多细胞生物早期演化研究，在淮南生物群、埃迪卡拉生物群、澄江动物群、多细胞生物早期演化等多项研究中成果显著，并创建了澄江古生物野外研究站和南京古生物博物馆。先后荣获中国科学院自然科学特等奖、求是科技基金会杰出科技成就集体奖、以及省部级科技进步一等奖和二等奖。1993年获国家优秀中青年人才专项基金；1994年获国家首批杰出青年科学基金；1999年入选中国科学院“百人计划”。1992年瑞典第84届诺贝尔学术报告会特邀报告人。2005年5月加纳帕戈斯 “世界进化论峰会”首场学术报告会主席和科学辩论会主持人。2022年4月，荣获国际地层委员会埃迪卡拉系分会“终身荣誉委员”称号。

在世界各地的岩石地层中，以最古老的三叶虫为代表的丰富多彩的寒武纪动物群似乎是突然爆发式出现，即通常所称“寒武纪大爆发”；与之形成强烈对比，在寒武系之下的地层中则几乎没有任何肉眼可见的生物化石存在。

物竞天择，适者生存

达尔文在《物种起源》中指出：这一奇特现象如果得不到合理解释，他所创立的生物进化理论就会发生动摇。上世纪四十年代，南澳大利亚晚前寒武纪最晚期埃迪卡拉生物群的发现，划时代地向下突破了寒武系的底界，但所发现的化石形态非常奇异，难以归入任何一个已知动物门，无法识别为寒武纪动物群的直接祖先。

上世纪八十年代，中国云南寒武系近底部澄江动物群的发现，有史以来第一次将几乎所有现生动物门的祖先追朔到了寒武纪的开始。

埃迪卡拉生物群与澄江动物群之间的时代间隔，即前寒武纪与寒武纪过渡期，仅仅只有约2千万年。

虽然这只是长达46亿年地球历史的一瞬间，但是“寒武纪大爆发”事件前后地球生物圈面貌所发生的变化却是翻天覆地的，其规模之巨大、爆发之迅速、影响之深刻，令人震撼而不可思议，也是以“缓慢渐进演化”为基调的传统的达尔文进化论无法解释的。

云南澄江早寒武世的澄江动物群是一个世界级的化石宝库，是大自然留给全人类的宝贵遗产，是“二十世纪最令人惊奇的科学发现之一”。

这一重大发现对于揭示寒武纪早期海洋生物的多样性、研究动物门类的起源和早期演化、探索“寒武纪生命大爆发”的背景和机制、探讨生物进化的基本规律和模式，均具有重要的科学意义。

中国科学家应邀首次在诺贝尔学术报告会上做特邀报告。孙卫国（右）与著名地球和生命科学家、美国加州大学教授W. Schopf(中)，著名进化生物学家、哈佛大学教授、美国科协主席S. Gould（左），在诺贝尔故居博物馆门前合影

世界进化论峰会“生命的起源和演化” 报告会主席台：孙卫国博士（Dr. Sun Weiguo）任主席，墨西哥Antonia Lazcano博士作“生命的起源”报告，俄罗斯 Mikhail Fedonkin博士作“太古宙和元古宙的生命演化”报告，英国 Richard Fortey 博士作“显生宙的生物进化”报告，美国William Schopf博士、瑞典Stephen Bengtson博士和澳大利亚Patricia Vickers Rich博士分别担任评论员。

孙卫国（右）和著名古生物学家陈均远研究员（中）、澄江动物群的发现者侯先光教授（左）1989年4月参加访问意大利疑难化石国际研讨会时的合影。35年已过，时光如梭！

中国科学院南京地质古生物研究所陈哲研究员，国家有突出贡献优秀中青年专家，作邀请报告：石板滩生物群揭示动物的早期演化。

板滩生物群揭示动物的早期演化前寒武纪至寒武纪的过渡时期是地球生物和环境巨大变革时期。在寒武纪早期，现生动物的主要门类突然出现，称为“寒武纪生命大爆发”。

而在寒武纪之前是否存在更古老的祖先？一直是困扰科学家的关键问题。埃迪卡拉生物群是寒武纪生命大爆发之前最引人注目的复杂宏体生物群，在地球早期生命演化史上占据了极为重要的地位。但是由于其奇特的体型和构造，很难归入已知的生物门类。

湖北宜昌三峡地区灯影组灰岩中产出的石板滩生物群，与传统埃迪卡拉生物群在生态环境及埋藏保存方式上的极大差异，保存了一些特殊的化石类型。不仅发现了众多的埃迪卡拉生物群的实体化石，也发现了大量的遗迹化石。一些新的化石类型，如：与足迹相连的两侧对称动物、一些地方性的软躯体类型、可能的宏体真菌类，以及一些以前认为只有在寒武纪之后才出现的复杂遗迹化石等。

这些化石的发现，正逐渐跨越前寒武纪与显生宙之间生物演化的鸿沟。在石板滩生物群中的夷陵虫，它的遗体和最后行进的拖痕同时保留在一起，为两侧对称动物身体分节在埃迪卡拉纪的出现提供了直接的化石证据。夷陵虫是目前在寒武纪之前发现的唯一的身体分节，具有运动能力，并可以形成连续的遗迹的两侧对称动物。将分节的两侧对称动物出现时间提前了至少一千万年，表明“寒武纪大爆发”时期以底栖动物为主体的生态系统在埃迪卡拉纪已经开始建立，并逐渐取代了前寒武纪统治地球数十亿年的微生物席基底，对地球表层系统造成了深远的环境和生态影响。

石板滩生物群中动物和遗迹化石的发现和研究，丰富和诠释了达尔文的生物进化理论。证实了“寒武纪大爆发”之前动物有一个较长时间的演化历史，表明“寒武纪生命大爆发”的过程不是“瞬间”发生的，动物的演化历程可以直接追溯到寒武纪之前，为之后寒武纪以三叶虫为代表的动物大爆发找到更为久远的“根”；也为探索埃迪卡拉生物的属性、早期动物的取食和运动等生活习性、早期海洋底栖生态系统的演变等打开了一扇窗口。

沙龙重点讨论的问题：

1、如何评价埃迪卡拉生物群的进化生物学意义？

2、导致“寒武纪大爆发”的主要因素有哪些，其中最重要的是什么？

3、众多现生动物门类的祖先同时出现在澄江动物群中，它们的起源是同时发生的吗，相互之间有亲缘演化关系吗？

寒武纪大爆发指在埃迪卡拉纪晚期至寒武纪早期（距今~5.6–5.2亿年前）发生的动物门类的爆发事件。在此期间，各动物门类快速的生态类型分化和生态领域扩张奠定了以动物为主导的显生宙海洋生态系统演化的基础。分子遗传特征被认为是生物演化的内因，但研究表明，寒武纪大爆发并非源于基因的大爆发, 大部分基因是在更早期的演化过程中累积产生的。

寒武纪大爆发发生在新元古代雪球地球事件之后、冈瓦纳超大陆的聚合时期。当时大气氧含量升高，海水富含营养物质，氧化海底的面积逐步扩大，海洋的氧化还原条件在时间上体现出多变性，在空间上呈现出不均匀性。

上述环境变化经常被认为是寒武纪大爆发的外在驱动因素，尤其是海洋氧化还原状态的频繁波动可能驱动了早期动物的演化创新。但是，该时期的环境变化与寒武纪大爆发本身有无直接的因果关系尚无定论，遗传基础的形成和适宜的环境条件是寒武纪大爆发的必要条件，但可能并不是充分必要条件。

大家济济一堂，聚精会神听取学术主旨报告和特邀报告，一个接一个的发言，提出和讨论问题。

特别值得一提的是，中国科学院南京地质古生物研究所前后五任所长（跨界30余年）：90岁高龄的曹瑞骥研究员、穆西南研究员、沙金庚研究员、杨群研究员，以及2023年12月才卸任的詹仁斌研究员等全部参加了学术沙龙会，踊跃发表各自的见解。

曹瑞骥研究员，原所长，90岁，发言。

穆西南研究员：澄江动物群发现了金字塔型生物链。达尔文意思生物是逐步演化的。物竞天择，适者生存。不仅有逐步演变的过程，也有突变的可能性。不能否定达尔文的进化论。1997年央视焦点访谈首次报道澄江动物群，怎么说都不过分。是如何发现的？1国家要有资源。2科学家不断的努力。3国家要有实力，舍得投入。南京古生物所做出过重要贡献。

沙金庚研究员：要从生物演化出发，根据实际环境，我们自己的材料，要提出我们的观点。

杨群研究员：孙卫国做了大量工作，贡献非常之大。古生物研究国际影响力很大。

詹仁斌研究员：孙卫国研究员对寒武纪大爆发乃至达尔文的进化理论做出了重要学术贡献。他通过澳大利亚埃迪卡拉生物群和中国澄江动物群的详细研究，揭示了地球生态系统演变关键时期的详细过程和实质，证实了“物竞天择、自然选择、适者生存”这一真理。孙卫国老师在科学传播方面也做出了突出贡献，特别是为“澄江古生物研究站”和“南京古生物博物馆”做出了重要的开创性的工作。

佘志祥研究员，中国科学院南京分院原院长。

边立曾教授，南京大学：大开眼界。

彭善慈研究员，寒武纪研究做了很多工作。

方宗杰研究员，澄江对生物群演化太重要了，极大丰富了达尔文的进化论，但突变也是可能存在的。

曹长群研究员，科学传播中心主任，我们所发现的样品，是环境变化还是生态变化？

李国祥研究员发言

周传明研究员，国际地层委员会，埃迪卡拉系分会，选举委员，专业工作组组长，完善充实达尔文的理论，进化和演化不是匀速的。

孙卫国研究员：化石生物学始终放在第一位。现场看到标本，我激动一夜睡不着觉！听了大家的发言，引起我许多新的想法，以严谨的科学态度，继续完成未尽的研究。

朱小卫，科学报通讯员，南京分院院士办。

江苏省老科协刘献理秘书长发言，听了一场十分有意义的科普报告。南京分院老科协科学活动活跃，宽范围多领域，为江苏省决策服务、托举人才方面做出重要贡献。

中国科学院老科协副理事长赵震声发言，澄江动物群的发现为生物演变提供了重要的证据，中国科学家为进化论的完善做出了重要的贡献。

致谢：中国科学院南京分院老科协，中国科学院南京分院人事处精心组织沙龙活动。