澄江生物群研究论文

1984年7月1日在云南澄江县帽天山首次发现了现已闻名于世的澄江动物化石群，并立即进行了大规模系统采集。在1984年和1985年的野外地质调查中发现，澄江生物化石群分布广泛，在滇东地区下寒武统筇竹寺组玉案山段中的泥质岩层中均有发现，其时代为寒武纪早期，距今约亿年前。虽经5亿多年的沧桑巨变，这些最原始的各种不同类型的海洋动物软体构造保存完好，千姿百态，栩栩如生，是目前世界上所发现的最古老、保存最好的一个多门类动物化石群；生动如实地再现了当时海洋生命壮丽景观和现生动物的原始特征，为研究地球早期生命起源、演化、生态等理论提供了珍贵证据。澄江动物化石群的发现，引起世界科学界的轰动，被称为“20世纪最惊人的发现之一”。 “寒武纪大爆发”是一个令达尔文都感到困惑的问题，在人们普遍认同达尔文进化论的今天，全面揭示并合理解释“寒武纪大爆发”的真实面貌、探索众多动物门类起源的难题仍然摆在人们面前。现在也没有任何一个动物门或亚门的起源得到公认性的解决，它们都在等待真实可靠的生物学信息丰富的早期化石记录提供直接证据。澄江动物群正是人们期盼已久的、探索生命源头奥秘的最佳科学窗口。 根据寒武纪开始时痕迹化石和小壳化石的突然多样性和复杂性，“寒武纪大爆发” 的理论在澄江动物群发现之前就已提出，但对‘寒武纪大爆发’所产生的动物及动物群落结构特征所知甚微，即使著名的加拿大布尔吉斯页岩动物群化石也比‘寒武纪大爆发’晚1000多万年，不能回答寒武纪初期海洋中具体有什么生命。而澄江动物群的地质时代正处于“寒武纪大爆发”时期，它让我们如实看到5．3亿年前动物群的真实面貌，各种各样的动物在“寒武纪大爆发”时期迅速起源，立即出现，现在生活在地球上的各个动物门类几乎都已同时存在，而不是经过长时间的演化慢慢变来的。它将动物多样性的历史前推到寒武纪早期。 澄江动物群的发现和研究引起国际社会的强烈关注。一位英国皇家科学院院士认为澄江动物群“永远是科学的大厦”；《纽约时报》则评论这是“20世纪最惊人的发现之一”；美国《科学新闻》的评价更为形象：“在地球早期黑暗中探索生物的起源，久追不得其解而绝望的古生物学家，对这些全新的化石证据无比欢欣鼓舞。”这个项目的完成人已发表论文90多篇，其中在国际著名杂志《自然》和《科学》上发表论文14篇 澄江动物化石群位于澄江县城东5千米的帽天山。1984年7月1日, 中国科学院南京地质古生物研究所侯行光研究员在该区工作时首先发现了娜罗虫及其他化石,从而揭开了埋藏地下亿年的“澄江动物化石群”的面纱。 这一化石群的发现，轰动了国际科学界，被誉为“世界近代古生物研究史上所罕见”、“20世纪最惊人的科学发现之一”.它与澳大利亚的"伊迪卡拉动物化石群",加拿大的“伯吉斯动物化石群”并列为“地球早期生命演化实例的三大奇迹”。 1992年2月2日，联合国教科文组织将澄江动物化石群列为全球地质遗迹遴选名凹中东亚优先 甲等第四号，“澄江动物化石群”堪称“国宝”，是云南乃至全国、全人类的宝贵财富。

亲你好，义 有机物通常指含碳元素的化合物，或碳氢化合物及其衍生物总称为有机物。说明1.有机物是有机化合物的简称。目前人类已知的有机物达900多万种，数量远远超过无机物。2.早先，人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得，所以把这类化合物叫做有机物。到19世纪20年代，科学家先后用无机物人工合成许多有机物，如尿素、醋酸、脂肪等等，从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。但是，由于历史和习惯的原因，人们仍然沿用有机物这个名称。3.有机物一般难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点较低。绝大多数有机物受热容易分解、容易燃烧。有机物的反应一般比较缓慢，并常伴有副反应发生。4.有机物种类繁多，可分为烃和烃的衍生物两大类。根据有机物分子中所含官能团的不同，又分为烷、烯、炔、芳香烃和醇、醛、羧酸、酯等等。根据有机物分子的碳架结构，还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。5.有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。地球上所有的生命体中都含有大量有机物。宇宙的起源和科学家的信仰笔者过去以为，并相信现在很多学生、学者仍然以为，科学研究的结果是最客观、可靠的，因为科学家是不偏不倚、完全公允地从实验、观测数据中得出结论的。可惜，事实并非如此。这里姑且不论那些不时被曝光的伪造实验数据的丑闻。对一般科学家而言，由于世界观和信仰不同，在科学研究中总会有意无意地、或多或少地重视或偏爱自己所预期的结果，会接受和坚持那些证据并不十分充分、但符合自己世界观和信仰的假说或理论。真正要做到客观、公正，敢于在真实面前修正自己的观点是相当不容易的。这在宇宙起源的研究中也看得很清楚。不少受人文主义影响的科学家坚持宇宙永恒、自然演化的无神论观点。在红移现象被发现、推测宇宙在不断膨胀的假说提出后不久，爱因斯坦推出相对论。当别人指出相对的公式中含有宇宙膨胀结论时，爱因斯坦不接受，以为自己的计算有误，所以特引进一个宇宙常数以消除宇宙膨胀或收缩的可能性。虽然现在有些科学家认为，作为一种反重力的因素，爱因斯坦的这个宇宙常数是可能存在的（参见《Reason’s to Believe》,Third Quarter/1999,Vol/l No/3, P. 3），但当年爱因斯坦加上这一宇宙常数，并非出于科学的洞见，而是信仰的支配。因为他不愿意相信宇宙有个开始。所以，在他公开承认失误，接受了宇宙在膨胀、宇宙必有个开始后，心里仍感到别扭。他在和朋友的通信中说：“宇宙膨胀之说，对我有点刺激。”“承认这些证据的可能性，似乎不合理。”不过，这位科学巨匠是值得钦佩的，他毕竟有承认错误的勇气。宇宙膨胀获得充分证据后，伽莫等科学家早在本世纪四十年代就提出大爆炸论的假说，但不受科学界青睐。一九四八年三位英国天文物理学家邦迪(Herman Bondi)、高特(Thomas Gold)、和荷尔(Fred Hoyle)提出宇宙衡态论（Steady State），认为宇宙虽在膨胀，但宇宙可以从一个尚不知晓的地方不断产生新物质（可能是氢），以填补宇宙膨胀后留下的空间，使宇宙的平均密度保持不变。此假说并无充分的事实依据，但因它既能解释宇宙的膨胀这个事实，又表明宇宙不需要有个开始，因此立即获得科学界的广泛支持。可见，世界观有时比事实更重要。现在，大爆炸理论已站住脚跟，衡态论已失去优势。但仍有科学家不愿接受宇宙有个开始的结论。于是又有人提出一种新的假说：循环论（Oscillating Theory）。这个假说承认宇宙是由大爆炸而来，宇宙在膨胀之中；但由于万有引力，有一天宇宙不再膨胀，进而开始收缩，密度和温度不断增高后，复变成原始火球，于是又发生大爆炸。如此膨胀、收缩，周而复始，所以宇宙仍然不需要有开始。循环论也并没有什么事实根据。李志航博士在《科学对基督教的挑战》一书中指出，循环论面对两大难题。第一，除非宇宙的物质再增加十倍，否则没有足够的万有引力可以阻止宇宙的膨胀。第二，根据物理学和热力学的理论计算，如果宇宙真有不断膨胀收缩的周期，每一周期中光子对核子的比例会越来越大；如果宇宙无尽地膨胀--收缩循环，今天光子对核子的比例应是无限大，但这显然与事实不符。当然，也确有不少科学家在研究宇宙起源中进一步认识了神。因发现大爆炸余留的微波幅射而获得诺贝尔奖的彭兹雅（Penzias）就公开表示，《圣经》的记载和当前天文学的最佳科学佐证不谋而合。当美国着名的Lawrence Berkeley实验室的科学家于1992年发现大爆炸遗留的微波幅射是那样均匀雅致，那样精美绝伦时，他们说这好象是亲眼看到了神一样！如第五章所述，戴维斯(Paul Davies)、荷尔(Fred Hoyle)等科学家的无神论世界观正在改变之中。神一直藉着《圣经》和大自然向人们启示他自己。凡真诚寻求真理的科学家都能认识他。注释1. 李志航着。《科学对基督教的挑战》。台北：雅歌出版社，1993。2. 梁裴生着。《真金不怕洪炉火》。加拿大：福音证主协会，1997。3. Hugh Ross着，《混沌初开》，李伯基译 ( 美国：中信出版社，1998)，页20-21。4. 同3，页124-140。五、生命的起源在生命起源问题上，创造论和进化论的观点也截然不同。创造的模式认为从原始到高级的各种生物都是由大能的神各从其类造出来的；生命只能源于生命，各种生命皆来自永生的神。但进化模式却认为生命是在漫长的进化过程中，由无机物变成有机物，由有机物演化出氨基酸、蛋白质，最后演化为最简单的单细胞生物，产生了生命。和宇宙的起源一样，地球上生命的起源已经完成，无法重复，故已超出了科学研究的范畴，无法直接用科学方法阐明。现在我们从以下几个方面来比较一下这两种模式在生命起源方面的合理性。米勒的实验一九五三年，生物界发生了两件大事。一是James Watson和Francis Crick发现了去氧核醣核酸（DNA）的双螺旋结构，揭开了生物遗传的秘密。另一件事是米勒（Stanley L. Miller）从无机物中制造了氨基酸等重要的生命所必须的物质，被认为是支持生命由无机物逐渐进化而来的“无生源论”的重要科学证据。米勒当时是芝加哥大学的研究生。他模拟人们认为的在生命出现以前的原始地面气层的成分，在一个烧瓶中加入氢气、甲烷和氨等还原性气体和水蒸气。将烧瓶密闭后插入两支电极，通电后可以产生电火花。七天后，他从烧瓶中收集到一些有机物，其中竟有几种氨基酸！他的实验结果轰动了科学界。因为蛋白质是由氨基酸组成的；按恩格斯的说法，“蛋白质是生命存在的形式”。有了蛋白质，生命的产生就指日可待了。因此，人们以为米勒的实验所揭示的也许就是生命从无机物起源过程中的重要一步，证明生命是进化论而来的。四十多年来，米勒和其他人用类似的实验方法，利用不同的能源，如紫外光、高温、震动波等，从还原性气体中获得了更多种类的氨基酸、葡萄醣、核醣、以及核酸所含的几种碱基等生物体内的重要有机物。然而米勒的实验并不象当时许多人预想的那样，拉开了创造生命的序幕。相反，对米勒的实验的意义，人们提出愈来愈多的质疑。比如，关于反应物的浓度问题。米勒实验中所加入的反应物（各种还原性气体）的浓度远远高于原始气层中这些气体的实际浓度。反应物浓度低，则这种由无机物生成有机物的合成反应就难于进行，或者一旦合成后立即又会分解。有人指出，按米勒和他的同事们所假设的原始气层环境计算，米勒实验中制成最多的甘氨酸的分解速度比合成速度快，因此在原始大气层中形成的甘氨酸的97%在抵达地面之前就分解了，剩下的少量甘氨酸要扩散到三十英尺深的深海中才不致被紫外光破坏。再则，有人推算，米勒实验中的电火花在两天内提供的能量相当于原始地球表面四千万年所接受的能量的总合。也就是说，米勒在烧瓶中观察到的化学反应，在实际原始气层中是难于发生的。李志航博士指出，“怪不得连从事此项研究的Brooks与Shaw两人都得承认：‘这些实验宣称是无生物的合成结果，实际上却是借着有高度智慧与活生生的人精心设计而成功的。’”坚持进化论观点的美国国家科学院在一九八四年出版的一本书内也坦承地说道：“我们能不能有一天研究出导致生命来源的化学进化过程？这个问题可能没有答案。就算一个活细胞在实验室里制造出来，仍不能证明自然界在数十亿年前采用同样的步骤”1。另外，许多生命所需的物质都有旋光性(光通过这些物质时会被折射)。醣类都是右旋的，生物所必需的二十种氨基酸全是左旋的。但米勒等人得到的氨基酸却是右旋和左旋各占一半。由对等的左、右旋的氨基酸变成全部左旋的氨基酸，很难用随机机制来解释。然而，米勒实验遇到的最严重挑战却是关于原始大气层的性质问题。长期以来人们认为原始大气是还原性的，没有氧气存在。由无机物合成氨基酸等的实验也是在无氧状态下进行的。如果有氧气存在，这种合成作用或者不能发生，或者分解作用超过合成作用。近一、二十年来关于原始岩石及太空研究的资料指出，地球的大气层中不一定含有大量的甲烷、氨气等还原性气体，而且有含氧的可能性。特别值得指出的是，无人驾驶的海盗号（Viking）太空船在火星登陆后发现，火星没有生物存在，但火星却有氧化性的气层。因此，地球的原始气层中含氧的可能性是不能排除的。虽然对于大气中含多少氧气才能完全阻止氨基酸等有机物的形成尚无定论，若地球的原始大气层中确实含有氧气的话，米勒等人的实验的意义就当完全重估了。DNA的形成退一步说，即使米勒等人的实验确实在原始大气中实际发生过，也就是说，假定氨基酸等能在原始大气中由无机物产生，这离生命的起源仍然还有遥远的距离。生命有许多特点，最主要的是要有新陈代谢（metabolism）和繁衍后代（reproduction）的能力。这两种能力都来自于DNA的功能。生物的新陈代谢是由基因调控的。基因是DNA的片断。除少数原核生物（主要是植物病毒）靠RNA繁殖外，绝大部分生物都由DNA的复制进行繁殖。所以，要产生生命，首先要产生DNA（或RNA）。最简单的生物噬菌体（专门吃细菌的病毒）就主要是由一个外壳和内含的DNA分子组成的。但DNA的自然形成面临着两大难关。DNA本身并不复杂，是由四种不同的核亘酸相联而形成的长链。复杂的是DNA分子中这几种核亘酸排列的顺序（Sequence）。DNA正是借着这四种核亘酸的不同排列顺序产生了不同的基因，并由此产生不同的蛋白质及其他生命所必须的化合物，进而发展出不同的生物性状。正如在第一章提到的那样，这四种核亘酸在DNA分子中不同排列组合的可能性之巨大，远远超出人们的想象。然而这些巨大的排列组合的可能性中，只有一种可能性是可以产生第一个生命的。随机产生这一正确组合的可能性之小就不难明了了。梁斐生博士曾引用过一九六七年诺贝尔化学奖获得者爱根博士（Manfred Eigen）的演讲中所说的话：“一个含有221个核亘酸的分子，其复杂程度的数学量等于这些核亘酸所能形成的不同排列的总和一共是4221（4的221次方）或者是10133（10的133次方）”，而“10105个这样的分子就足以充满整个宇宙！”这10133次随机组合之中，只有一次组合是可以产生第一个生命的。这是什么意思呢？如果让这10105个分子随机组合，令组合的速率为每秒一万次（104），假设宇宙的年龄为三百亿年（1018秒），那么，从宇宙形成到现在，一共可以产生的组合方式是10127次（10105x1018x104），还不足以产生一个有正确核亘酸排列组合序列的DNA分子2!根据美国太空总署的资料，最简单而“有生命”的蛋白质分子至少含有四百个氨基酸。也就是说，需要至少由一千二百个核亘酸组成的DNA分子使该蛋白质能够产生。人们在最简单的原核生物中看到的DNA分子，含有几千个、而不是221核亘酸。可见，无论宇宙的年龄有多长，“进化”速率有多快，单靠随机组合而产生第一个生命所必须的DNA分子的可能性几乎等于零。其次，DNA分子形成时，需要各种霉的参与；而霉是一种蛋白质。但是，蛋白质要在DNA链上的基因的指控下才能合成。象“先有蛋还是先有鸡”的问题一样，在第一个生命产生之际是先有DNA分子呢，还是先有这种DNA形成时所必须的蛋白质（霉）呢？答案是，必须两者同时形成，缺一不可。凭机遇单是形成DNA分子已几乎无可能，更何况还要靠机遇同时形成各种霉聚合。如果一定要用进化的、随机产生的观点来解释第一个DNA分子的形成，未免太牵强了。化石的证据如果生命真是从无机物逐渐进化而产生，然后由简单到复杂，由低级到高级不断进化的话，化石中一定可以找到这种进化的证据。可是化石的证据对进化论的观点是非常不利的。在地质和古生物学界，把寒武纪早期（约亿年前）作为“隐生宇”和“显生宇”的分界。因为在寒武纪之前的地层几乎找不到生物的化石，而寒武纪早期，几十个门（Phylum）的动物的化石突然同时出现，被称之为“寒武纪生命大爆炸”。这是进化论无法解开的一个死结。詹腓力博士（Dr. Phillip E. Johnson）在他的著作中指出：“化石记录问题之中使达尔文主义者最头痛的难处是‘寒武纪大爆炸’（Cambrian Explosion）。大约在六亿年之前，几乎所有动物的‘门’（Phylum）同时在地层中出现，完全没有达尔文主义者必须有的祖先的痕迹。正如道斯所说，‘这些动物化石就好象有人故意放进去的一样，完全没有进化的历史可以追寻。’达尔文在世时还没有证据显示寒武纪之前有任何生物存在。他在《物种起源》中承认‘这现象目前仍未能解释，而且的确可以用来作为有力的证据打击我现在要讨论的观点。’达尔文又说，如果我的学说是确凿的话，‘寒武纪之前的世界必定充满各种活物’”3。但古生物学研究的结果正与达尔文所预期的相反。本世纪以来在加拿大哥伦比亚省发现的伯基斯（Burgess Shale of British Columbia）动物群，澳大利亚弗林斯德山脉发现的埃迪卡拉（Ediacarans）动物群和一九八四年在中国云南省昆明市附近的澄江县发现的澄江化石生物群，都进一步证实，在寒武纪，大量的动物门类同时突然出现，展示了地球上生命的形式的爆炸性的突变，无进化痕迹可寻。一些古生物学家报导说，他们在古老的岩石中（被认为在三十亿年以前）找到一些原核生物（如细菌、蓝绿藻等）的化石。此类化石有时是难以分辨真假的。即使这些化石是可靠的，这些原核生物与寒武纪突然出现的复杂的真核动物之间无任何进化关系。进化论者的一种推测是，寒武纪动物群的祖先可能是软体动物，很难形成化石。但这种推论是站不住脚的。因为，在伯基斯页岩中有很多软体动物的化石。在澄江化石群中，许多动物的软体组织如胃肠、口腔、神经等都保存完好，清晰可辨。一九九五年四月在中国南京召开了“寒武纪生命演化大爆炸、环境和资源国际讨论会”。与会者高度评价了我国澄江化石生物群的研究成果。同时，《人民日报》（海外版）于一九九五年五月二十五日发表了纽惟恭的题为《澄江化石生物群研究成果瞩目》的评论文章。文中写道：“近十年来，该所（指中国科学院南京地质古生物研究所—笔者注）对澄江化石生物群进行了系统的综合性研究，采集了成千上万的珍贵化石标本，发表了许多重要论文，引起全球古生物学界的轰动。研究表明：寒武纪生命‘大爆炸’是全球生命演化史上突发性重大事件，现代生命的多样性起源于此，又经过几次重大突变演化而成。对其进行深入研究，可能对传统的进化论是个动摇。”接着，《人民日报》（海外版）在一九九五年七月十九日又发表了另一篇署名为丁邦杰的评论文章：《向进化论挑战的澄江化石》。文章说，“十九世纪，英国科学家达尔文创立了著名的生物进化论。其中一个核心论点便是：生物物种是逐渐变异的。但是，经科学家长期研究发现距今亿年的寒武纪早期，地球的生命存在形式突然出现了从单样性到多样性的飞跃。于是，‘寒武纪生命大爆炸’的命题被提出来了，只是由于种种原因，在过去相当长的时间里，这一命题难以被充分认识。”最近，《人民日报》(海外版)(一九九九年十一月五日)在头版新闻报导说，中国古生物学家在“寒武纪生命大爆发”的研究中取得重大突破：发现了地球上最古老的脊椎动物“昆明鱼”和“海口鱼”。报导说：“寒武纪生命大爆发是地球三十八亿年生命演化历史上规模最为宏大、影响最为深远的生物创新事件，它在不到地球生命发展史1%的‘瞬间’创生出了90%以上的动物门类。”(可详见Nature杂志一九九九年十一月四日号所载的专文)多年来，达尔文的进化论在中国被视为不容质疑的科学真理。今天这种“闯禁区”的文章能在中国最权威的报纸《人民日报》登载出来，意义深远。这说明，一批诚实、严肃的科学家基于研究结果，已开始冲破各种思想束缚，勇敢地向不符合客观事实的权威理论挑战。我相信，这仅仅是开始。地球的生命来自外星球？由于生命由无生物逐渐进化而来的“无生源论”或“生物自生论”的观点遇到上述许多无法逾越的难题，不少科学家开始放弃了这种观点。李志航说：“怪不得因发现核酸DNA结构而世界闻名的Crick氏这样说：‘每次当我写一篇关于生命来源的文章后，总发誓以后绝不再写这类文章，因为猜想的东西太多，确知的事实太少了。’ (可惜，发了誓以后他还继续写！)”4但其中一些人仍不愿接受神创造生命的创造模式，转而提出“生物外来论”（Panspermia）的假说。Francis Crick也说过：“若生命没有藉自然程序来开始，除非我们赞成特别创造的论点，否则生命必始于他处，并将地球殖民地化”5。科学家们一直在陨石中找微生物，但至今没有成功。原以为火星很可能有生命，但无人驾驶的太空飞船一九七六年在火星登陆后发现火星是生命的荒漠，连水都没有。美国太空总署并不灰心，又先后向月亮、金星、水星、土星和海王星等发射了飞船，结果仍使人失望。即使如此，科学家们又把希望寄托在太阳系以外的外太空。不少人相信，外太空可能有高级智慧生物，并由他们把原始生命送给地球的。美国国会于一九八九年拨款一亿美元，用以“寻找外太空智慧”（Search for Extraterrestrial Intelligence）的计划。寻找外太空智慧并非无稽，笔者对UFO等也有浓厚兴趣。但是，如果在诸多事实面前仍坚持排除生命有超然起源的创造论的观点，转而求助于外太空生物，并不能解释生命起源的终极原因。即使有一天科学家真的证明了地球上的原始生命来自外星球，我们仍会面对我们今天所面对的难题：外星球的原始生命又是如何起源的呢？

11月5日，中国科学院南京地质古生物研究所宣布发现了一种形似虾一样的动物化石——“麒麟虾”，该化石来自5亿多年前，身体兼具真节肢动物和节肢动物祖先类型的多种特征，是打开节肢动物起源之谜的过渡型物种，为生物进化论增添了实证。这项最新研究成果发表在英国《自然》杂志上。地球上的生命经历了约40亿年的漫长演化历史，直到5亿多年前的寒武纪时代，复杂多样的生命才在地球上突然出现。这一里程碑式的重大生命演化事件，被称为“寒武纪大爆发”。从达尔文开始，寒武纪大爆发一直是困扰科学界的重大科学谜题。达尔文在《物种起源》里就特别提到，复杂动物在寒武纪突然出现是对进化论的巨大挑战。1984年，由中国科学院南京地质古生物研究所科学家在云南发现的“澄江动物群”更加凸显了寒武纪大爆发的突发性，将“达尔文的困惑”推向顶点。澄江动物群中化石发现表明，包括脊椎动物在内，几乎所有现代动物门类在亿年前都已经出现了。依据达尔文进化论，想要破解寒武纪大爆发之谜，科学家就需要找到动物门类起源的过渡型祖先化石。澄江动物群中，多样性最高的是节肢动物。从寒武纪大爆发开始，节肢动物便是地球上最成功的动物之一，占据了当今动物界大约80%的物种多样性。然而，节肢动物是怎么演化而来的？它们的祖先长什么样？ 这是生物进化的一大难题，百余年来困扰着一代又一代的科学家。近日，中国科学院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎领导的寒武纪大爆发研究组，在澄江动物群中找到了解答“节肢动物起源之谜”的关键化石——“麒麟虾”。“在澄江生物群中，‘麒麟虾’的化石十分罕见，我们一共只找到了六块，其中最大的身长7厘米，最小的身长仅有1厘米左右。六块化石中，除了一块是博物馆的收藏，其余五块都是由研究人员在10余年间的野外化石采集工作中发现的。”该研究的第一作者、中国科学院南京地质古生物研究所博士曾晗说，“麒麟虾”的身体有20多节，每一节都分别具有一对游泳的桨状腿肢，它的头部像头盔，最前方有五只眼睛，从头部的下方伸出一对像爪子一样长满小刺的附肢，说明“麒麟虾”是一个捕食者。“‘麒麟虾’的身体具有明显的真节肢动物特征，包括硬化的表皮、愈合的头壳、多节的躯干和分节的腿肢等，这和真节肢动物中，以海口虾为代表的大附肢类真节肢动物最为接近。”“麒麟虾”的独特之处在于，它的头部又嵌合了节肢动物祖先类型的形态构造：五只眼睛与寒武纪怪物——“奥帕宾海蝎”特有的五只眼睛“神似”；一对掠食性的附肢，表明它和寒武纪巨型顶级捕食动物——“奇虾”有着千丝万缕的联系。因此，“麒麟虾”组合了真节肢动物和节肢动物祖先类型的身体特征，是一种罕见的嵌合动物。科研人员将这种奇特的化石称为寒武纪的“麒麟”，命名为“章氏麒麟虾”。研究团队对每一块“麒麟虾”化石进行了精细的比较解剖学研究，以多年积累的研究数据为基础，结合“麒麟虾”独特的嵌合形态和演化发育生物学分析，论证了原始节肢动物“奇虾”和真节肢动物第一对附肢的同源性。结果表明，“麒麟虾”的演化位置处于奇虾和其它真节肢动物之间，位于真节肢动物的根部。“‘麒麟虾’代表了达尔文进化论预言的重要过渡化石，它架起了从‘奇虾’演化到真节肢动物的中间桥梁，填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节，给生物进化论增添了一个强有力的化石证据。”

1942年，地质学家何春荪到云南澄江帽天山勘探磷矿。他是最早到澄江进行地质研究的人，可惜他不是古生物学家。

1984年，年仅34岁的古生物学家侯先光在帽天山发现了娜罗虫化石——以往只在加拿大伯吉斯山生物群中出现过的古老节肢动物化石。他是最先发现帽天山“天大的秘密”的人。比伯吉斯山生物群早1500万年的澄江生物群，从此在科学界大放异彩。

1985年，张文堂和侯先光发表了关于澄江生物群研究的第一篇论文。此后，侯先光、孙正国又陆续写出一批论文。

1987年，陈均远和侯先光在澄江做了大规模的化石发掘工作，并根据研究成果发表一系列论文，震撼了科学界。著名古生物学家、德国的塞拉赫教授称：“澄江生物群就像是来自天外的信息……”

1990年以后，以陈均远教授为首的跨国科学研究小组，为破解寒武纪生命大爆炸之谜，多次在帽天山地区进行大规模发掘活动。

1991年，陈均远等古生物学家在著名的《调查与探险》杂志发表论文，并构思了第一幅寒武纪早期的水下生命景观图，引起许多人注意。《纽约时报》根据有关科学家建议，将这一生物群列入“20世纪最令人惊奇的发现之一”。

1991年，以中国科学家为主的国际性合作研究计划开始展开，一些重要成果相继在极具权威性的国际性科学杂志上发表，引起全球新闻媒体的追踪报道。

1992年，著名的《自然》杂志以澄江发现的微网虫化石作为封面。1992年夏季是澄江化石发掘史上成果辉煌的一年。朱茂炎是第一块完整奇虾类化石的发现者，周桂琴是第一块完整巨虾类化石的发现者。

1995年，陈均远教授在中国南京主持召开了“寒武纪大爆炸国际学术讨论会”，这是有史以来第一次以“寒武纪大爆炸”为议题的国际性学术讨论会。寒武纪大爆炸是借用炸药或原子弹爆发时的突发性，来类比赛武纪早期所发生的一次生物突发事件。

澄江生物化石群所处的时代为寒武纪大爆炸后期。从各方面的证据判断，这一爆炸事件从开始到结束，整个时间短于300万年，可能只有100～200万年。在短短几百万年的时间，生物大量出现，而完全没有祖先的痕迹。几百万年的时间当然很长，但用生命历史35亿年这一尺度来衡量，几百万年只是一瞬间。因此，澄江化石群撼动了达尔文学说。

[b]再现地球早期生命世界[/b] 发现于澄江东部[url]帽天山[/url],距今已亿年前的澄江动物化石群,是举世罕见,保存完美,研究地球早期生命演化的动物化石库。已被国际古生物学界誉为"20世纪最惊人的科学发现之一",澄江已被誉称为"世界古生物圣地"。1997年5月澄江动物群被云南省人民政府划为省级自然保护区。1998年11月又被中共云南省委,省人民政府定为云南省爱国主义教育基地。2001年3月已被国家批准为国家地质公园,这是国家批准的我国首批11个国家地质公园之一。澄江动物化石群是1984年7月1日[url]中国科学院[/url]南京地质古生物研究所,当时还是助理研究员的侯先光在帽天山采集高肌虫动物化石时发现的。1985年和1986年,侯先光继续来澄江进行艰苦细致的考察、发掘和采集。根据侯先光采集的大量化石标本,研究成果及研究价值。中国科学院南京地质古生物研究所于1987年4月17日,在南京举行新闻发布会,发布会上宣布了一条震惊中外的消息:我国云南发现的澄江动物化石，距今已亿年，其化石之精美，门类之繁多，为世界近代古生物研究史上所罕见。[b]生命大爆发：挑战[url]达尔文[/url] [/b]在发现帽天山动物化石群以前,地球生命的演化是一个巨大的谜。在古代,由于无法用自然的、科学的实物和理论来揭示地球生命的奥秘,神学家站出来说话,用主观的、唯心的观点来解释地球生命。《[url]圣经[/url]》里说,人是[url]上帝[/url]在第六天创造出来的。同时,上帝还创造出牲畜、昆虫和野兽,并且让人管理天上的鸟,水中的鱼,地上行走的野兽和昆虫。古[url]希腊神话[/url]里也有类似的说法。在中国,也有人编造出[url]盘古[/url] [url]开天辟地[/url]和[url]女娲[/url]造人的[url]神话[/url]。据说盘古在完成了开天辟地的大工程后就累死了。地球上原本无人,是女娲用黄土依照她的模样捏出来的。在人类早期思想中,万物起源乃是上帝有目的创造的,几乎所有的神仙上帝都曾经参与了开天辟地的大业。随着人们认识自然水平的提高,改造自然能力的增强,明白了生命是地球本身的演化发展的自然现象。可是,至今很多人的头脑中仍然顽固地存在着上帝、天神和天堂。科学不是神学。但是,自然科学家们最头痛的问题是:如果说地球生命是地球本身产生的,这个过程是什么样的呢?达尔文创立了进化论的学说,推翻了神创世界,上帝创人,物种不变等[url]宗教[/url] [url]唯心主义[/url]的观点,完成了人类认识,特别是对自然界的认识的一次伟大的飞跃。达尔文认为:生物界经常处于一种变化过程中,新种形成和旧种消灭是自然历史发展的结果。物种形成及适应性、多样性的主要原因,在于自然选择(其要素是异变、遗传和生存竞争)。生物为适应自然环境和彼此竞争不断发生变异,物竞天择,适者生存,优胜劣汰。进化论的学说特别阐明了生物进化是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,是一个"渐变"的过程,根本不存在"剧变"。达尔文的学说,统治了地球一个世纪。然而,帽天山的动物化石群向达尔文老先生的进化论学说提出了严峻的挑战。因为达氏的进化论无法解释帽天山的奥秘。帽天山向世人展示了地球生命演化与达氏学说者所不同的过程。古生物学家研究发现,地球在形成后的30多亿年中,仅仅出现过蓝藻、绿藻等低等生命。可是在距今5亿年到亿年前的一千万年的时间内,地球突然出现多门类、多细胞的高等生命。在生命演化史上这一突发事件,科学家们称之为"寒武纪生命大爆发"。"[url]寒武纪[/url]生命大爆发"是神秘的。古生物学界一直在争论,到底有没有发生过"寒武纪生命大爆发”？为什么在短短的几百万或上千万年间地球生命突然出现许多门类?帽天山的动物化石群回答了这个问题。专家们考古发现,在寒武纪时期,生命形式经历了四次大飞跃。第一次飞跃是在距今亿年前的前寒武纪晚期,以[url]水母[/url]、[url]腔肠动物[/url]为主,其代表是[url]澳大利亚[/url]埃迪卡拉动物化石群。第二次飞跃是在距今亿年前的寒武纪初期,那时由于海水含磷量增多,动物开始出现硬壳,其代表是晋宁的梅树村动物化石。第三次飞跃是距今亿年前寒武纪早期,动物出现个体大,门类多的特征,其代表就是澄江动物化石群。第四飞跃是距亿年中寒武时期,代表是[url]加拿大[/url]的布尔吉斯页岩动物化石群。加拿大布尔吉斯页岩动物化石群是在1909年发现的。澳大利亚埃迪卡拉动物化石群是在1947年发现的。两个动物化石群所显示的年代中间有亿年漫长的时期,动物是怎样演化的不明确,帽天山的动物化石群填补了早期生命演化的这个空白,而且时间还比加拿大的布尔吉斯页岩动物化石提早了1500万年。专家们把帽天山动物化石群的科学价值和意义归纳为:帽天山动物化石群展现了地球早期生命演化窗口,为寒武纪生命大爆发提供了证据。澄江动物化石群冲击着达尔文的进化论。澄江动物化石群从实物上补充了达尔文进化论的不足,势必引出带有初始条件的进化论。澄江动物化石群是化石家族中的特殊成员。澄江动物化石群的研究,纠正了许多前人研究的错误。比较突出的例子就是对奇虾的研究。帽天山动物化石研究表明,人类认识生命的演化过程又产生了一次大的飞跃,对达尔文的进化论提出了重要的补充,就是地球生命在"渐变"过程中也有"突变"。因此,帽天山就成了当今世界古生物研究的圣地。[b] 门类丰富保存精美 [/b]寒武纪大爆发所显示的是地球生命多样性的开端,是生命的变革和发展。帽天山动物化石群的形成是因为有其特殊的自然环境。在亿年前,澄江与[url]昆明[/url]、晋宁、呈贡、宜良等地都是一片浅海。由于气候温和,多门类的海栖动物和藻类大量出现在这片浅海中。在某种突然原因的作用下,如暴风雨的突然来临,造成山洪暴发,陆地上大量的泥沙冲向海洋,填埋了浅海,使得三叶虫、纳罗虫、蠕虫及当时处于霸主地位捕食肉者奇虾难逃厄运,被迅速掩埋起来,隔断了空气、细菌等微生物来不及分解和腐蚀这些动物,这些动物的尸体就完整的留在泥沙里,在几亿年的地质作用下,形成化石。又由于地球自身的运动,云贵高原从海水中抬起,这些动物化石就留在山头上。如果不是突然的原因迅速掩埋了这些生物,它们的尸体就会腐烂或者成为别的生物的盘中餐,是很难保留下来的。经过许多专家学者的潜心研究。澄江帽天山动物化石群的宏观生物面貌已经基本弄清,现在地球上的生物的所有门类都可以在帽天山上找到远祖。比如多孔动物、腔肠动物、线形虫动物、叶足动物、脊椎动物、脊索动物等。还有一些是已经灭绝的动物的远祖,因为无法比对、比较,所以也就无法确定其生物分类的位置。比如水母状的生物伊尔东体、足杯虫、火把虫等等。帽天山动物化石群因为函盖了今天地球所有动物门类,被专家们称为"寒武纪生命大爆发"的记事影碟,是科幻影片中奇形怪状生物的重要角色,是哲学家认识生命本质的重要的感性材料。有一些化石是世界上从未发现和报道过的,因而就没有名字,专家学者在采集过程中就以地名、人名来命名。比如:抚仙湖虫、帽天山虫、跨马虫、尖峰虫、罗哩山虫、云南虫、周小姐虫、先光海葵等。澄江帽天山动物化石群由于保存完整,门类多、层次分明、分布广泛等,均在加拿大布尔吉斯页岩动物化石群之上,为世界古生物之最,与澳大利亚埃迪卡拉动物群、加拿大布尔吉期页岩动物群被世界古生物学列为地球早期生命起源和演化实例的三大奇迹。除专家外,一般人比较熟悉的是以下几种动物化石。[b]云南虫[/b]。云南虫是人类的远祖,属脊索动物门。脊索动物是脊椎动物的祖先。脊椎动物包括[url]鱼类[/url] 、[url]两栖类[/url]、[url]爬行类[/url]、[url]哺乳类[/url](人类属于哺乳类)。脊椎动物类是现代生物群的重要组成部分。帽天山的第一块云南虫化石是侯先光研究员1991年发现的。侯先光发现这块化石后,由于对某些性质难以解释,就把它作为分类位置不明确的动物。1995年陈均远教授等专家学者经过研究,在英国《自然》杂志上发表文章,提出云南虫是脊索动物的论证。这个观点把脊索动物起源从布尔吉斯页岩的"皮凯亚虫"向前推进了15∞万年。1997年《奥秘》杂志第一期专门为云南虫配了连环画。1999年昆明海口地区的澄江化石群地层中发现的[b]海口鱼[/b]、[b]昆明鱼[/b]化石、使脊椎动物的起源又推进了30万年。[b]抚仙湖虫[/b]。抚仙湖虫是昆虫的远祖。1993年瑞典古生物学家伯格琼斯发现时认为它是襄虫动物或者扁虫动物。1996年陈均远等专家经过反复研究认为,它是[b]直虾类[/b]的祖先。直虾类就是现在昆虫的祖先,间接表明抚仙湖虫就是昆虫的远祖。[b]纳罗虫[/b]。纳罗虫是海底爬行泥食性动物。纳罗虫化石是侯先光1984年7月1日在帽天山上发现的第一块纳罗虫化石,从此揭开了帽天山神秘的面纱。1985年,侯先光与导师张文堂合作,在《古生物学报》上发表论文《纳罗虫在亚洲大陆的新发现》正式命名为"澄江动物群"。可以这样说,纳罗虫是帽天山大门的钥匙,侯先光用这把钥匙把大门打开,让许许多多的古生物学家走进化石宝库。[b]怪诞虫[/b]。怪诞虫头大,是寒武纪最著名的动物。怪诞虫是英国古生物学家莫瑞斯命名的。他解释说,形状奇异,用刺行走,用触手游泳,与现今生物对比有天壤之别,真是梦幻动物,给它取名"怪诞虫"。但是,1991年侯先光在帽天山采集到一块完好的怪诞虫标本,发现原来揭示的是头尾颠倒了。现得予纠正。[b]罗哩山虫[/b]罗哩山是帽天山南侧一个小山包,山包上有一个汉族聚居的村庄,村名也叫罗哩山。化石是侯先光等人1989年采集命名的。[b]云南火把虫[/b]。专家们说,这种动物可能是食肉或者食腐类动物。[b]奇虾[/b]。奇虾是寒武纪海洋的霸主,是古生物中的强盗。最近中国青年电影学院要以帽天山动物化石群作为原形,拍一部儿童卡通片,就是把奇虾当作反面角色,挑起各种矛盾。[b]跨马虫[/b]。跨马是一个村名,在澄江坝子的东边,从县城走小路上帽天山的必经之路。[b]灰姑娘虫[/b]。灰姑娘早是1996年由陈均远、周桂琼等人随意命名的。[b]中华月亮虫[/b]。中华月亮虫是侯先光命名的。[b]软体动物[/b]。软体动物在无脊椎动物中,无论是数量还是种类都是很多的。如蜗牛、河蚌、乌贼等。[b]节肢动物[/b]。节肢动物门是动物界最大的一门,包括虾、蟹、蜘蛛、蚊、蝇、娱蛤等。现在生存种类已知的有10万种,占现在生物种数的75%。其他门类还有:[b]海绵动物门[/b]、[b]腔肠动物门[/b]、[b]线形虫动物门[/b]、[b]叶足动物门[/b]、[b]腕足动物[/b],分类位置不明的生物等等。 [b]保存环境特殊世界古生物之最[/b] 门类如此丰富,保存完整而精美的澄江动物化石是怎样保存下来,为什么成了世界古生之最?在漫长的地质历史时期中,所产生的大量动物尸骸,尤其是元脊椎动物的软体部分,容易腐烂,遭到破坏,只有在极其特殊的自然环境下,才得以保存为化石。澄江动物化石之所以能完美地保存下来,就是具有极其特殊的自然环境条件。为了弄清澄江动物化石保存下来的特殊条件,我曾数次拜访了南京、北京、昆明来澄江采集研究古地理地质的地质学家。据地质学家和古生物学家们对云南及澄江的地层取样研究后认为:在寒武纪早期,滇东、滇中、黔西、两广一带是海域,澄江为海域在滇中隆起的扬子江浅海区,靠海岸较近,因此容易聚集泥质的沉积物。这时期气候温暖,海水矿物质变得丰富,海绵、蠕虫、节肢动物、腕足动物等底栖动物,水母状动物等浮游动物,多门类的游泳动物与藻类植物大量出现。后来这些海栖动物和植物突然被洪水或其他意外性涌来的泥质沉积物埋藏,隔绝了空气,不易腐烂,若不再遭遇外界破坏的条件下,软体就容易保存下来,天长日久变成为化石。由于保护和管理工作的需要,我经常到采集动物化石的澄江帽天山一带考察,都可证明此地岩层均为泥质粉砂岩堆积,可证实澄江动物化石埋藏地为古浅海水区域。就是这种极其特殊的自然条件和特殊的环境,把亿年前生活的各类海生动物栩栩如生地保存下来,成为稀世珍宝,成了保存有软体的动物化石群。1909年科学家在加拿大不列颠哥伦比亚省发现了寒武纪中期的布尔吉斯页岩动物群,被加拿大称之为加拿大五大国际奇迹之一,还被地质界赞誉为古生物学的圣地,并作为国际重要的科学遗址,现已由联合国教科文组织出面列入国际重点保护。但加拿大布尔吉斯页岩动物群比我国澄江动物群至少晚1500万年以上,澄江动物群是世界最古老、保存最好的惟一一个多门类动物群,它处在地球历史上隐生宙最早期,在这之前,地球上从没发现过这样的动物群。澄江动物化石群的发现,填补了地球早期生命演化的一个空白,为揭开寒武纪早期。动物爆发性出现的奥秘提供了极为宝贵的科学依据。又由于澄江动物化石群保存的完善程度、分异度、层次之多及分布地区之广,均在加拿大布尔吉斯页岩生物群之上,为世界古生物之最。从近几年我们被邀请参加的生命起源国际研讨会以及在澄江接待的外国记者,欧美专题新闻制作人,所撰写的科学论文,采访报道和谈话内容,都说明了澄江动物化石群不仅是世界古生物之最,而且也令世界古生物界瞩目。1991年4月23日,美国最有影响,最有权威的《纽约时报》在头版曾刊登一长篇配有大幅精美彩色图片的文稿,文中有这样一段话:"中国澄江动物群的发现,是本世纪中最惊人的发现之一J',"澄江化石不仅是地球上所发现的最古老的保存软体的化石,更令人吃惊的是,其软体结构及其骨锵保存非常完美",文章最后称澄江动物化石群是"是拨动人心的发现"。同年初,美国比较有影响的杂志《研究与探索》也曾发表长达十多页,介绍澄江动物化石群的文章,并刊登了非常精美的大型彩色化石图片,该杂志以《澄江动物群一一地球上最古老的软躯体动物群》为标题,一语道破澄江动物化石群的价值和重大意义。而美国《国家地理》杂志,在1993年以标题为《灿烂的新谜出现在中国大地》的文章,较详细地记述了发现澄江动物化石群的经过、科研的进展和发现澄江动物群的重大价值。《科学与美国人》还制作了专题节目,将澄江动物群列入生命的五大难题之一在美国播放。其次还有美国《科学新闻》、美国《发现》杂志、英国《自然》杂志、《瑞典日报》、巳西《圣保罗周报》以及荷兰、德国、加拿大、[url]俄罗斯[/url]、法国、[url]日本[/url]的大众传媒和权威报刊,都以整版或较大篇幅,刊载了中国这个举世瞩目的重大发现。国际知名的古生物学家,还纷纷发表谈话,阐述澄江动物化石群"令人瞩目"能够解开"寒武纪生命大爆发"之谜。美国自然科学院院士、[url]哈佛大学[/url]有机体和演化生物系主任塔尔教授,把中国澄江动物群看作是了解动物早期演化历史科学的最前沿;并确认由此展示的"寒武纪生命大爆发"为当今世界历史自然科学十大难题之一。德国古生物学家赛拉赫等一批著名专家则认为:"寒武纪生命大爆发"是生命历史中最伟大,但也是了解最少的一次生物事件,中国澄江动物群拥有解开这个谜的线索。澄江动物化石群告诉我们,许多生物造型远在布尔吉斯动物群之前,紧接在寒武纪大爆发之后就出现了。澄江动物化石群的发掘和继续研究应是科学计划中最优秀先发展的部分"。美国有个国际性科学刊物《发现》的一名年轻记者与他的女朋友专程乘飞机到中国,又躯车赶到澄江采写澄江动物化石群,回美国后,在该杂志发表了一篇题名为"东方的奥秘",文章最后一段是这样描述的:"澄江的工作人员正致力修筑一条公路直达帽天山,以取代原来的泥泞不堪的小道。在山顶附近,一座刻着中、英文的大理石碑在阳光的照射下,隐隐再现,记载着对该遗址的介绍。看起来当地政府官员在为科学作另外的准备,因而,这次到澄江来的人就不是为逃避战争而来,而是遵循着久远祖先们的回声而来。"这一言简意贱的概述,完全道出了澄江动物化石群被世人瞩目以及世人对埋葬动物化石的帽天山的赞赏和想往,因而真不愧称之为"世界古生物圣地"。