澄江動(dòng)物群-寒武紀(jì)生命大爆發(fā)課件

云南澄江動(dòng)物群古生物國(guó)家地質(zhì)公園

云南澄江動(dòng)物化石群位于云南省澄江縣城東5公里的撫仙湖畔帽天山。1984年，侯先光研究員在該區(qū)工作時(shí)發(fā)現(xiàn)娜羅蟲(chóng)、三葉蟲(chóng)、金臂蟲(chóng)等一大批門(mén)類眾多的后古動(dòng)物化石。

地質(zhì)遺跡--地質(zhì)遺跡：是指在地球演化的漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史時(shí)期，由于內(nèi)外力的地質(zhì)作用，形成、發(fā)展并遺留下來(lái)的珍貴的、不可再生的地質(zhì)自然遺產(chǎn)。

--地質(zhì)遺跡的類型：地質(zhì)遺跡依其形成原因、自然屬性等可分為下列５種類型：

１有重要觀賞和重大科學(xué)研究?jī)r(jià)值的地質(zhì)地貌景觀；

２有重要價(jià)值的地質(zhì)剖面和構(gòu)造形跡；

３有重要價(jià)值的古生物化石及其遺產(chǎn)地；

４有特殊價(jià)值的礦物、巖石及其典型產(chǎn)地；

５有典型和特殊意義的地質(zhì)災(zāi)害遺跡等。國(guó)家地質(zhì)公園安徽黃山國(guó)家地質(zhì)公園

甘肅敦煌雅丹國(guó)家地質(zhì)公園

內(nèi)蒙古克什克騰國(guó)家地質(zhì)公園

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四川海螺溝國(guó)家地質(zhì)公園

山東山旺國(guó)家地質(zhì)公園

天津薊縣國(guó)家地質(zhì)公園

四川大渡河峽谷國(guó)家地質(zhì)公園

福建大金湖國(guó)家地質(zhì)公園

河南焦作云臺(tái)山國(guó)家地質(zhì)公園

甘肅劉家峽恐龍國(guó)家地質(zhì)公園

黑龍江嘉蔭恐龍國(guó)家地質(zhì)公園

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四川安縣生物礁國(guó)家地質(zhì)公園山東棗莊熊耳山國(guó)家地質(zhì)公園

安徽浮山國(guó)家地質(zhì)公園

北京延慶硅化木國(guó)家地質(zhì)公園

河南內(nèi)鄉(xiāng)寶天曼國(guó)家地質(zhì)公園

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云南澄江動(dòng)物群古生物國(guó)家地質(zhì)公園

黑龍江五大連池火山地貌國(guó)家地質(zhì)公園

福建漳州濱?；鹕降孛矅?guó)家地質(zhì)公園1992年2月2日聯(lián)合國(guó)教科文組織將澄江動(dòng)物化石群列為《全球地質(zhì)遺址預(yù)選名址》之一。

1997年5月14日云南省政府、中國(guó)科學(xué)院決定，在澄江建立云南寒武紀(jì)博物館。

1997年有關(guān)澄江動(dòng)物群地球早期生命演化與寒武紀(jì)大爆發(fā)的研究，被國(guó)家列為“九五”攀登計(jì)劃項(xiàng)目。1984年7月1日，云南撫仙湖畔澄江縣帽天山上，一大早就有兩個(gè)人在蒙蒙細(xì)雨中采石，這正是侯先光與他雇的一位當(dāng)?shù)剞r(nóng)民。千里迢迢從南京來(lái)云南收集高肌蟲(chóng)化石的侯先光已經(jīng)在澄江大大小小的山頭上奔波了5天，前4天，他非常失望，收獲甚微。所以，第5天，他決定選擇帽天山西坡再開(kāi)出一條新的剖面。雨中，他們一個(gè)在前面逐層挖土取石，一個(gè)在后面劈石找化石。下午3點(diǎn)多鐘，劈開(kāi)一塊石頭，侯先光意外地發(fā)現(xiàn)了一塊呈半圓形的化石，是他從未見(jiàn)過(guò)的化石，繼續(xù)挖，又發(fā)現(xiàn)一個(gè)半長(zhǎng)橢圓形化石，又是從未見(jiàn)過(guò)的化石。

在這么短的時(shí)間發(fā)現(xiàn)了兩類以前從未見(jiàn)過(guò)的新化石，使侯先光又好奇又興奮。他像獵人嗅到獵物氣味一樣，睜大了眼睛，玩命地劈石。突然，一塊化石暴露在濕漉漉的巖石剖面上：它長(zhǎng)4－5厘米，背殼由前、后兩個(gè)部分組成，向前擺動(dòng)的腿肢對(duì)稱地分布在背甲之下。這是一塊完整的、保存了動(dòng)物軟體附肢印痕的化石?。『钕裙膺@時(shí)恍然大悟，先發(fā)現(xiàn)的那兩塊化石，實(shí)際上是同一種動(dòng)物的頭甲和尾甲，反應(yīng)過(guò)來(lái)的侯先光被自己的發(fā)現(xiàn)所震撼，只感覺(jué)手中那塊濕漉漉的化石上栩栩如生的動(dòng)物好像游動(dòng)了起來(lái)……他知道自己挖到了寶藏，他欣喜若狂！

雖然，“澄江動(dòng)物群”的發(fā)現(xiàn)幾年后才向社會(huì)公布，但一經(jīng)公布，立即驚世駭俗。世界著名古生物學(xué)家、德國(guó)的塞拉赫教授稱：“澄江動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)就像是來(lái)自天外的信息一樣讓人震驚?！泵绹?guó)《紐約時(shí)報(bào)》稱：“中國(guó)澄江動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)，是本世紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一。”而侯先光成為了“20世紀(jì)最驚人發(fā)現(xiàn)之一”的發(fā)現(xiàn)者。

澄江動(dòng)物群為何如此的珍貴，是因?yàn)椋钕裙獍l(fā)現(xiàn)的那些濕漉漉的、保存有動(dòng)物軟體組織的化石，向人類栩栩如生地展示出距今5．3億年前（寒武紀(jì)早期）海洋動(dòng)物世界的真實(shí)面貌。那些軟體組織的印痕，為人類提供了5．3億年前古生物的演化細(xì)節(jié)，像這樣的地球歷史早期生物演化實(shí)例，迄今為止全世界僅有3處，即澳大利亞的伊迪卡拉動(dòng)物化石群、加拿大的伯吉斯頁(yè)巖動(dòng)物群、中國(guó)的澄江動(dòng)物群。從人類在地球上出現(xiàn)到現(xiàn)在大約經(jīng)歷了200萬(wàn)年的歷史，最早的哺乳動(dòng)物出現(xiàn)在大約2億年前，最早的爬行動(dòng)物出現(xiàn)在大約3億年前，最早的魚(yú)類出現(xiàn)在大約4億年前，澄江動(dòng)物群是5．3億年前的海洋動(dòng)物。它們是地球上最為古老、最為原始的貝殼生命記錄，在更古老的地層中還從沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)這樣的動(dòng)物遺骸。也就是說(shuō)，侯先光從那塊濕漉漉的石頭上，觸摸到的是地球上最古老的生命。

從1984年7月1日挖掘到第一塊澄江動(dòng)物化石后，侯先光一直繼續(xù)進(jìn)行野外發(fā)掘工作，不斷尋找新的化石點(diǎn)，從1984年到1990年間，侯先光在云南野外工作400余天，積累了上萬(wàn)塊標(biāo)本。正是基于這些標(biāo)本，經(jīng)過(guò)15年的潛心研究，已經(jīng)發(fā)表了有關(guān)澄江動(dòng)物群論文40余篇。這些研究，修正了前人對(duì)某些化石研究的錯(cuò)誤，揭示了許多科學(xué)新觀點(diǎn)、新發(fā)現(xiàn)。例如，認(rèn)為怪誕蟲(chóng)是背、腹倒置的錯(cuò)誤研究；另外，過(guò)去的研究認(rèn)為大型奇蝦是腹部無(wú)腿的奇異龐然大物，澄江動(dòng)物化石的研究表明，這些動(dòng)物腹部均有粗壯發(fā)達(dá)的雙支型腿肢。這些研究，解決了幾十年來(lái)困擾古生物學(xué)界難題的突破性進(jìn)展。

人類有許多迷惑不解的、至今知之甚少的難題，“生命的起源”，大概是其中之一。盡管我們從小時(shí)候的教科書(shū)上就知道人是由猿進(jìn)化來(lái)的，那猿是怎么來(lái)的？猿以前呢？再以前呢？

這樣一則報(bào)道可以說(shuō)明人類對(duì)生命起源的困惑：“來(lái)自美國(guó)和歐洲的一些天文學(xué)家，目前正在討論這樣一個(gè)問(wèn)題：生命是否起源于火星而非地球。地球上的生命是否是由隕石帶來(lái)的。芬蘭研究人員毛利威爾托嫩最近在給美國(guó)天文學(xué)會(huì)的一份報(bào)告中指出，近來(lái)的天文觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使得有關(guān)的科學(xué)家們?cè)絹?lái)越相信，我們地球人的祖先，很可能是來(lái)自火星的‘火星人’”

所以，侯先光對(duì)澄江動(dòng)物群的發(fā)現(xiàn)和人類對(duì)澄江動(dòng)物群的研究才顯得那樣重要，那樣意義深遠(yuǎn)。

我們知道，科學(xué)家們是通過(guò)化石這一特殊的文字與圖畫(huà)來(lái)解讀地層的年齡，解讀人類生存的地球的歷史，解讀地球生命誕生、演變、發(fā)展的進(jìn)程和奧秘。不同歷史階段的化石存在于不同的地層中。地質(zhì)學(xué)家把地球歷史分為六個(gè)階段：即遠(yuǎn)太古代、太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。

各代各紀(jì)的特點(diǎn)是不一樣的。比如寒武紀(jì)（距今5．4億－5．1億年），在地質(zhì)歷史劃分中屬顯生宙古生代第一個(gè)紀(jì)。它是顯示現(xiàn)代生物的開(kāi)始階段，是地球上現(xiàn)代生命開(kāi)始出現(xiàn)、發(fā)展的時(shí)期。如果是這一紀(jì)的化石，就應(yīng)該攜帶著這一紀(jì)的信息。

多數(shù)情況下，動(dòng)物一死，軟組織馬上開(kāi)始氧化腐爛，同時(shí)也遭受其他食肉動(dòng)物的分食破壞。因此，只有不易腐爛的骨骼才容易形成化石。只有在十分例外的情況下，才能使動(dòng)物的軟組織構(gòu)造得以保存印痕，為人類提供全面認(rèn)識(shí)原始生命的機(jī)會(huì)。

侯先光的努力的回報(bào)是豐厚的，他發(fā)現(xiàn)的化石不僅僅有骨骼的，更有顯示軟組織的。到現(xiàn)在，為什么軟組織能夠成為化石，人們還都莫衷一是?？茖W(xué)家們用“特異埋葬”來(lái)解釋為什么可以保存動(dòng)物的軟體組織。因?yàn)樘禺惵裨幔箘?dòng)物體快速被封閉，與氧氣、細(xì)菌立即隔絕，這是動(dòng)物軟體構(gòu)造得以保存的首要條件。由此，使科學(xué)家們產(chǎn)生了種種的推測(cè)：遠(yuǎn)古，一陣突如其來(lái)的大風(fēng)暴翻江倒海，把海底的泥沙翻起，似攪拌機(jī)一樣使海水變成富含泥沙的混濁體，動(dòng)物體被挾裹在混濁水體中流向海底深處，迅速和泥沙一起被沉積到較深的海底。然而，這一推測(cè)不能圓滿解釋某些動(dòng)物原地埋葬特征。

化石告訴我們，存在了46億年的地球，在38億年前誕生生命，32億年前出現(xiàn)菌藻類，直到5．3億年前才出現(xiàn)多樣性骨骼生物，開(kāi)始奠定生物界的基本面貌，歷經(jīng)漫長(zhǎng)的演化，才發(fā)展到當(dāng)今的生命世界。其中，許多重大的進(jìn)化事件加速、促進(jìn)了演變進(jìn)程，澄江動(dòng)物群的出現(xiàn)即是其中最重要的“早期生命大爆發(fā)”事件之一。

澄江動(dòng)物群廣泛涉及到地球科學(xué)和生命科學(xué)中許多長(zhǎng)期亟待解決的重大疑難問(wèn)題，同時(shí)又孕育著重大突破的科學(xué)研究領(lǐng)域，受到當(dāng)今科學(xué)界的極大關(guān)注。比如：達(dá)爾文的進(jìn)化論認(rèn)為：生物演化是一個(gè)長(zhǎng)期而緩慢的漸變過(guò)程，生物存在共同的原始祖先，經(jīng)漫長(zhǎng)的由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等，通過(guò)生存競(jìng)爭(zhēng)、自然選擇、優(yōu)勝劣汰、適者生存而發(fā)展和演化。然而，澄江動(dòng)物群所展示的地球早期生命的突發(fā)性、多樣性及統(tǒng)一性無(wú)疑對(duì)達(dá)爾文理論進(jìn)行了進(jìn)一步補(bǔ)充。

帽天山蟲(chóng)：是曳腮類的一種?，F(xiàn)生的曳腮動(dòng)物只有10種，它們是一類長(zhǎng)相并不起眼，營(yíng)穴居生活的海生蠕形動(dòng)物。曳腮類在寒武紀(jì)時(shí)非常繁盛，是澄江動(dòng)物群的重要組成部分。帽天山蟲(chóng)身體細(xì)長(zhǎng)，呈圓柱狀，已采集到的標(biāo)本有千余塊。它們是澄江動(dòng)物群中最主要的潛穴生物，可能成群地潛居在海底表層的軟泥中。節(jié)蟲(chóng)：屬三葉形類群，個(gè)體小，外殼近長(zhǎng)方形，分為頭、胸、尾三部分。頭甲呈半橢圓形，后側(cè)緣呈刺狀。胸部由十節(jié)背甲組成，尾小，具有中溝。怪誕蟲(chóng)：曾在加拿大伯吉斯頁(yè)巖中出現(xiàn)，因其造型怪異，ConwayMorris命名為怪誕蟲(chóng)。當(dāng)時(shí)他以為怪誕蟲(chóng)具有7對(duì)堅(jiān)硬的刺狀腿，而且在其背上有7條柔軟、可在水中不停擺動(dòng)的觸須。后來(lái)有人對(duì)加拿大標(biāo)本再