现代快报讯(记者 胡玉梅 实习生 韩雨霁 / 文 朱茂炎 / 供图 )奇虾、怪诞虫、灰姑娘虫 …… 这些奇特的生物,为什么忽然就有了?大约在距今 5.4 亿多年前,地球上突然 " 热闹 " 起来,各种动物门类纷纷出现,有的类群一直到现在依然活跃。这一现象,被称为寒武纪生命大爆发。
一直以来,寒武纪生命大爆发被认为是古生物学和地质学上的一大悬案。这场生命大爆发是如何发生的,是突然发生的,还是具有延续性?为了找出真相,中科院南京地质与古生物研究所研究员朱茂炎带领的国际古生物学小组,远赴俄罗斯西伯利亚无人区,在那里找化石一个月,揭开了谜底:寒武纪生命大爆发从 5.45 亿年就开始了,是一个延续现象。
远赴西伯利亚无人区,找答案
寒武纪生命大爆发是如何发生的?" 我们一直认为,寒武纪大爆发是真实的,是动物快速起源的过程。但由于缺乏延续的地层研究,古生物学家们推测,动物是在前寒武纪大爆发时候出现了,但遭遇了大灭绝,之后,又突然大爆发了。"
在古生物界,凡事用化石和地层来说话。5.4 亿多年前的生命大爆发,是不是经历了爆发—崩溃—复苏这样的过程?这个过程是如何形成的?朱茂炎说,他的团队一直在一点点地追踪,寻找答案。
2015 年,朱茂炎从俄罗斯同行中得知,俄罗斯西伯利亚东部边远地区 " 尤多马河 " 上游可能有 5.4 亿多年前的连续地层剖面。于是,朱茂炎和南古所研究员赵方臣、以及俄罗斯、英国的古生物学家们一起去联合科考。
" 我们是 2015 年 8 月出发的,那是西伯利亚一年中最好的季节,白天气温有 10 多℃,夜间气温降到零下,裹着厚厚的羽绒服。" 赵方臣告诉现代快报记者,他们联合科考小组一共有 10 多人,考虑到是无人区,出发前,他们带了急救药、蔬菜、帐篷等等,随行的还有一位厨师和几个猎人。他们从西伯利亚的一个小城市先乘坐汽车,一路劳顿,到达 " 尤多马河 " 的时候,两个鼻孔里全是灰。
" 尤多马河 " 岸边就是 5.4 亿多年前的地层,地质剖面厚 300 多米。" 科考必须沿着河岸进行,因为河岸是裸露的岩石,往里就是茂密的树林,不然无法进行。" 赵方臣说,一个月下来,他们收获很多,一共采集了 200 多公斤化石回来,揭开了寒武纪大爆发的秘密。
遭遇熊,俄罗斯同行落水
说起科考,朱茂炎说,这是一次冒险。由于,科考地点是在 " 尤多马河 " 岸,他们必须攀着岩石,一直往上攀岩,由于没有路,他们还得一点点摸索。" 工作地可以说是悬崖,上去了以后都不敢回头,一直往前,慢慢寻找。" 有的地方实在陡峭,无法攀岩,他们就一边划着船,一边几个人同时合力,拖着其他人上去采集化石。
" 尤多马河 " 河水清澈湍急。有一次,在多人合作采集化石的时候,俄罗斯的一位科学家不小心掉到了水里。" 幸好,当时我手里握着一根杆子,把他拉上了船。" 朱茂炎说。
除了地势凶险外,还要担心狼和熊的偷袭。" 夜间,狼就会出没,它们的嗅觉很灵敏,如果一个地方住久了,狼很快就能找来。为了防止狼来觅食,我们三四天换一个地方露营。" 赵方臣说。而朱茂炎说,每天晚上和早晨,是他最担心的时刻,因为有熊出没,有一次,一只熊还真的差点和他们遭遇,后来被猎人吓跑了。
至于吃的,赵方臣说,因为是在河边,所以吃的不用愁。" 打鱼,不用洒鱼食,轻轻松松能打到很多鱼。什么熏鱼、鱼丸、生吃 …… 每天变着法子吃鱼。"
科考实证:生命出现是连续的,不是 " 突发 "
" 我们采集了 3 个剖面,发现了大量化石。我们发现,原本古生物学家们认为的前寒武纪(5.45 亿年)化石和寒武纪化石(5.4 亿)是共生的。" 朱茂炎说,前寒武纪化石中,有一种典型的化石 " 克劳德管 " 化石,在剖面被采集到;而和 " 克劳德管 " 化石在一起的是寒武纪时期的典型化石 " 阿纳巴管 " 化石。" 它们是混生的化石群。" 朱茂炎说。
阿纳巴管化石
" 这说明,寒武纪生命大爆发,并不是突然出现的,而是一个连续性的时间。" 朱茂炎对现代快报记者说,这一发现,不仅纠正了寒武纪生命大爆发以往的观点,同时,把寒武纪生命大爆发的时间往前推了 500 万年。
之所以会出现寒武纪生命爆发,古生物学家们推测,这和 5.45 亿年前,海水中的分子含量发生改变有关,海水中镁含量降低,钙含量升高,所以,出现了骨骼动物 ……
(编辑 余爽)
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