澄江生物化石群
侯先光
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5.3亿年前。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”。
1 澄江生物化石群的内容
澄江生物化石群出现于寒武纪生物大爆发时期,除了低等植物藻类外,大量代表现生各个动物门类的动物同时出现。也就是说,大多数现生各动物门类代表在澄江生物化石群中都有其发现。而在寒武纪之前,除了分散的海绵骨针外,还没有出现过这些动物。
1.1 藻类
藻类为最简单最古老的植物,现分布于世界各地,海、淡水中及潮湿地区,都可见其踪迹。澄江生物化石群包括大量的藻类化石,它们常富集在岩层面上保存,其特征多为不分枝的粗、细不同的丝状体,极少类型呈螺旋状体。
1.2 多孔动物门
也称海绵动物门,属于最原始的多细胞动物,整个身体是由内、外两层细胞构成,固着水底生活,体型多样,均属辐射对称型。澄江生物化石群中海绵动物十分丰富多彩,至少包括20个不同属种,分属于六射海绵纲和普通海绵纲。
1.3 刺胞动物门(腔肠动物门)
真正的后生动物的开始,组织分化上比多孔动物更进一步,有了神经和原始肌肉细胞。澄江生物化石群中现已发现2属2种,分属于海葵类和栉水母类。
现生线形虫动物体呈长线形,大多数种类幼虫营寄生生活,成虫生活在水中。线形虫是澄江生物化石群中最常见的种类之一,体呈细长的圆筒状,有3属3种。
1.5 鳃曳动物门 鳃曳动物均为海生,分为吻、躯干和尾部。在澄江化石中发现了4属4种。
1.6 动吻动物门
现生动吻动物体小,呈圆筒形,身体分节,口在前端,骨板构造环绕口部。澄江化石中的动吻动物也称奇虾类动物,体大,体长可达1m,是当时海洋中的宠然大物。澄江化石中的动吻动物也被认为是节肢动物的一个分枝,但它们的口部及附肢构造完全不同于节肢动物。至少4属4种存在澄江生物化石群中。
1.7 叶足动物门
它包括现生的有爪类,也称栉蚕,有的也把它归入节肢动物门的有气管亚门原气管纲,全为陆生,仅分布于南半球少数地区。至少6属6种存在澄江生物化石群中,其类型的多样性令科学界大为吃惊。
1.8 腕足动物门
主要为保存肉茎的舌形贝类,是目前世界上保存最好的具肉茎腕足类化石。通过和现代舌形贝之比较,显示出该类动物在漫长的历史长河中进化的极端保守。在澄江化石中目前发现了4属4种。
1.9 软体动物门 是以现已绝灭的软舌螺动物为代表,澄江化石中有4属4种。
1.10 节肢动物超门,裂肢动物门节肢动物是澄江生物化石群中最为庞大的一类,40属40种已被描述,分属于3个超纲。单肢类没有被发现。
1.11 棘皮动物门 仅报道1属1种。
1.12 分类位置不定类群 目前有12属12种由于研究程度不够,还不能置于现生的各动物门中,包括水母状化石,云南虫,火把虫等。
2 澄江生物群化石意义
以前所知道的最老的保存软体的生物群是中寒武世的加拿大布尔吉斯页岩生物群,它比早寒武世寒武纪大爆发要晚1000多万年。因此,加拿大布尔吉斯页岩生物群不可能指出地球上最老的动物都是些什么。我们对寒武纪生物大爆发所产生的生物及生物群落结构所知甚微。在现代的海洋中,70%以上的动物种和个体实际上都是由软组织构成的,因而极少有形成化石的可能。那么寒武纪生物大爆发时是不是也会产生如此众多的软躯体动物?澄江生物群的发现,使我们如实地看到了地球海洋中最古老的动物原貌;才使我们认识到,自寒武纪生物大爆发时,地球海洋中就生活着纷繁众多,生态各异的动物;绝大多数地层中保存的硬骨骼化石误导了我们对早期生命的认识。例如叶足动物门的有爪动物,现在只生活在南半球的少数陆地地区。澄江动物群告诉我们,有爪动物在寒武纪大爆发时不但存在,其形态还出乎意料地比现代有爪动物更加丰富多彩。
澄江动物群化石保存在细腻的泥岩中,动物的软体附肢构造保存精美,且呈立体保存。构造细节能比较容易地在显微镜下用针尖揭露出来。通过澄江化石的研究,我们完全能够修正某些同类生物群原先的研究错误观点。如动吻动物门的大型奇虾类动物,具有100余年的研究历史,过去一直把此类动物认为是无腿的巨大怪物。澄江生物群不但存在在这类动物,而且保存好,类型多,我们研究从根本上改变了原来的观点。加拿大布尔吉斯页岩叶足动物门的怪诞虫的研究,科学界一直把它作为不可思议的奇形怪物。澄江同类化石的研究,证明原来的研究成果是背、腹倒置。如果没有澄江动物群,我们对这些动物的认识永远是一个谜。
节肢动物是动物界中最庞大的一类,但是关于节肢动物的原始特征以及各类群之间的关系,科学界对其了解很少。以往所发现的化石,多是节肢动物的外骨骼,而解决节肢动物的分类,论述其演化关系,关键构造是腿肢。保存好的腿肢在化石中很少发现。因此关于寒武纪节肢动物的系统分类处于一个混乱状态。通过澄江节肢动物的研究,对节肢动物分类关系和原始特征有了一个清楚的认识。澄江节肢动物具有一个非常原始的体躯分化,例如现代虾大约有18个不同类型的体节,而澄江节肢动物仅仅有3或4个。这充分展示了随着漫长时间的推移,节肢动物体节特化而行使不同功能的演化趋势。澄江生物群中,双瓣壳节肢动物多种多样,小者1mm左右,大者可达100mm以上,许多种类保存有完美的软体附肢。研究证实,相似壳瓣却包裹着十分不同的软体和附肢。因此它们的壳瓣不能作为分类和相互关系的依据,壳是趋同演化的结果。同是双瓣壳节肢动物,它们可以分属于不同的超纲。因此,澄江生物群为我们研究早期生命起源、演化提供了宝贵证据。
澄江生物群向人们展示了各种各样的动物在寒武纪大爆发时立即出现,现在生活在地球上的各个动物门类几乎都已存在,而且都处于一个非常原始的等级,只是在后来的演化中,各个不同类群才演化为一个固定模式。如现在所有昆虫的头部体节数量都是一样的,而原始的节肢动物类群头部体节的数量变化则相当大(从1节到7节)。从形态学的观点来讲,早寒武世动物的演化要比今天快得多。新的构造模式或许能在“一夜间”产生,门和纲一级的分类单元特征所产生的速度或许就如我们认为种所产生的速度一样地快。而达尔文认为,较高级的分类范畴是生物种级水平演化变化慢慢堆积的结果,依次达到属、科、目、纲和门级水平。这并不意味着达尔文是不正确的,由于受当时科学条件束缚,但是其理论是不全面的。自然选择很大程度上是一个稳定选择,这种选择有可能阻碍着演化。另外,正如在现生的昆虫和植物中所遇到的情况,新种或许通过单个或少数几个突变就可以形成,实际上杂交种却难于产生。在寒武纪,新门(例如腕足动物门)通过不同器官在成长速度中,通过简单的转换就可以产生,以致于成年个体能够保存祖先幼虫的滤食生活方式。这个过程在几百年或几千年内就可以形成、产生新门。澄江动物群给我们提供的生物高级分类单元快速演化的证据(突变)是我们在教科书中所读不到的。
澄江生物群给我们提供了一个完整的最古老的海洋生态群落图,这种生态群落之前我们的认识几乎是一片空白。现在,我们不仅能知道在寒武纪大爆发时产生了哪些动物,我们还能初步了解不同动物的生活方式和食性。澄江动物群或许还能帮助我们了解寒武纪生物大爆发中生物演化的原因,以及诱发这种大爆发的理由。
自《生物学通报》1999年第12期
《奥秘》杂志是我国发行量最大的科普连环画杂志。
所属类别:教育科技
发行时间:月刊
拼音:ào mì
意思:深奥而神秘。
●云南省科协科普作协美术创作组在首届全国科普美展的基础上,于1980年2月创办了《奥秘》画刊,并作为《科学之窗》副刊发行。
●中共云南省委宣传部1980年9月1日(宣字1980第26号文)批准《奥秘》画刊出版,为双月刊,云南省科学技术协会主办,《奥秘》画刊编辑部编辑。
●1981年6月,云南省科普美影协会正式成立,《奥秘》画刊被定为该会会刊。
●1994年7月7日,云南省科协(94云科协字第046号文)批准“奥秘画报编辑部”,更名为“奥秘画报社”。
●1996年10月19日,《奥秘》画报社成立了由云南省科技界、美术界、教育界、新闻单位等部门代表组成的编委会。
●1998年1月,《奥秘》画报社在山东省济南设立分印发行点。
国家级奖
●1985年12月,在全国期刊封面设计评选中,《奥秘》画报1985年1、2、3期荣获二等奖,《奥秘》画报编辑部荣获集体荣誉二等奖。
●1986年,在全国科普期刊评选中《奥秘》画报荣获优秀科普期刊奖。
●1987年11月,在首届全国连环画报刊“金环奖”评比中,荣获“金环奖”。
●1990年9月,在全国期刊展览整体设计奖评比中,荣获三等奖。
●1992年,荣获全国优秀科技期刊三等奖。
●1993年2月,《奥秘》画报荣获中国科协优秀科技期刊奖。
●1997年3月,在全国优秀科技期刊评比中,《奥秘》画报荣获二等奖。
●1997年4月,《奥秘》画报荣获中国科协优秀科技期刊奖。
●1999年10月,《奥秘》画报被评为第二届全国百种重点社科期刊。
●1999年12月,《奥秘》画报被评为“全国科普工作先进集体”
省级奖
●1992年11月,《奥秘》画报荣获云南省科技期刊评比优秀奖。
●1996年12月,《奥秘》画报被评为“云南省科学技术普及工作先进集体”。
●1997年8月,《奥秘》画报荣获第二届云南省优秀科技期刊评比一等奖。《奥秘》可读性强、信息量大、图片丰富,致力于为读者破解宇宙的奥秘,如今月发行量已突破15万份。
《奥秘》里面的内容很符合我的口味,而且还能开拓思维和视野,引我想象和思考很多。它里面有志怪,有科普,有科幻,有冒险故事,很适合我休闲时的阅读和娱乐,或者是作为写作思维枯竭时,灵感的来源。
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《奥秘》杂志可以说是我少年时代非常重要的一部分,从小学开始每个月都买(80年代),直到初中(90年代初)。高中以后就不买了。所以我这里的评论仅限于92年前的《奥秘》杂志。现在整个杂志行业早已没落,所以2005年以后的各类杂志基本水平已经大不如前了。
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·邮发代号: 46-6·开张页码: 16开76页·出版周期: 月刊·出刊日期: 当月01·单 价: 5.00 元/期·国内刊号: CN53-1068/N·年 价: 60.00 元/年·国际刊号: ISSN1005-1376·主办单位: 云南省科学技术协会 开本是指一本书幅面的大小。是以整张纸裁开的张数作标准来表明书的幅面大小的。把一整张纸切成幅面相等的16小页,叫16开。 《奥秘》涵盖天文、地理、生物、人文、神秘事件、考古、旅游、历史、生活、坊间传闻、民族神话等诸多领域。力求把最新颖、最前沿、最动人的故事奉献给广大读者,为平凡生活折射出丰富的哲理。
《奥秘》杂志简介
《奥秘》是全国青少年科技创新大赛的指导性读物。由中国科协、教育部主办的“全国青少年科技创新大赛”是我国中、小学各类科技活动优秀成果集中展示的一种形式,已成为我国国内面向在校中小学生开展的规模最大、层次最高的青少年科技教育活动。另外,杂志还对“明天小小科学家”“学科奥赛”等科技创新大赛进行追踪报道。杂志以青少年为阅读对象,致力于提升广大青少年的公民科学素质,培养青少年的科学意识和科学精神,训练青少年的科学思维,养成青少年的创造性思维和创新能力及习惯。
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