天賜——史前生命大爆發(fā)

三葉蟲

1859年11月，達爾文的著作《物種起源》出版。

書中第一次放棄了上帝創(chuàng)造世界的觀點，使上帝創(chuàng)世說的信仰受到懷疑，開創(chuàng)了生物演化史上的新紀元。

進化論認為，生物進化是物競天擇和漸變的過程，物種的細微變化經過長時間積累，就會導致新的物種出現(xiàn)。

但是，由于進化論與當今進化生命學科三大難題中的兩個既生命的起源和人類起源相關，其本身也必定存在著自己的困難。

達爾文寫到，“今后如果有人對我的理論提出挑戰(zhàn)，這很可能來自對寒武紀動物突然大量出現(xiàn)理論的解釋。”

“寒武紀”是地質史上的一個年代，因英國的一座小山而得名，期間大約是五億四千萬年前至五億一千萬年前。它的名稱并不含有特殊的意義，但它卻是一個特殊的時代。

這個時代不僅困惑了達爾文，也困惑了達爾文以來的一個多世紀。

1882年，達爾文在生命的最后一封信中談到古三葉蟲。在他看來像三葉蟲這么復雜的動物突然地出現(xiàn)在寒武紀地層中，這是不可思議的。

三葉蟲是生活在五億多年前到兩億多年前的一種已經滅絕的原始節(jié)肢動物。它的形體扁寬，背面正中突起、背上有兩道縱溝，把身體縱分為三葉形，因此而得名。

過去，寒武紀通常被稱為“三葉蟲的時代”，因為在寒武紀地層中保存有大量的比其他類群豐富的三葉蟲化石，而在寒武紀地層中，不具礦化的軟軀體動物化石從未被發(fā)現(xiàn)。

科學家從寒武紀之前的古老巖層中發(fā)現(xiàn)了一些單細胞生物的化石殘骸，但它們都在不久以后銷聲匿跡了。這就好像在生命的史書上劃了一條分界線，之前不過是熱身運動，之后到了寒武紀真正的進化才開始。

一切都突然開始了，生命的形式不知為什么突然就變得多姿多彩，生機盎然，這一突發(fā)性生命創(chuàng)新事件通常稱為“寒武紀生命大爆發(fā)”。

正是在這一時期，生命選擇了其基本的形式，以后也再沒有什么大的改變。

當科學家們檢索寒武紀時代的化石所記載的歷史時，到處可見的是難解的謎和進化過程中的空白階段。當新的生命形式在化石記錄中出現(xiàn)時，人們找不到與之相對的原種，而當它們突然消亡時，又沒留下什么顯而易見的進化體。

“為什么我們沒有發(fā)現(xiàn)成千上萬的過渡類型化石埋藏于地殼中呢？” 達爾文痛苦地意識到，地層斷層中確實缺少此類化石的存在。這一事實一直困擾著達爾文，以至于他在書中用了一整章來討論“地質記錄的不完整”。

就在達爾文去世27年后，一塊落基山脈的石頭出現(xiàn)在世人面前。

維爾卡特，這位美國地質調查所所長，在北美地區(qū)調查、采集了40多年寒武紀的化石。1909年8月，維爾卡特帶領全家到加拿大落基山脈的布爾吉斯山去野外地質旅行。回程的路上，一塊石頭絆倒了他夫人的坐騎，維爾卡特撿起這塊作怪的石頭，奇跡出現(xiàn)了，一塊保存有軟體動物的化石顯現(xiàn)在維爾卡特面前。

化石記錄了五億一千五百萬年前寒武紀中期無脊椎動物驚人的豐富，被科學界視為生命起源和早期演化的重要依據，為破解寒武紀生命大爆發(fā)之迷提供了重要線索。

由于地質保存上的缺陷，布爾吉斯動物群化石沒有立體的層面，很多的動物形態(tài)只能依靠推測。

1981年，加拿大布爾吉斯動物群被聯(lián)合國教科文組織批準為“世界文化遺產遺址”，成為全世界古生物學者關注的圣地。

在昆明東南方50多公里的地方有一座小城。境內有著名的撫仙湖，湖水清澈純凈，可直接飲用，小城也由此而得名澄江。

但是，誰也料想不到一本破解地球生命的天書，就埋藏在澄江這座不起眼的帽天山下。

對古生物學家侯先光教授而言，1984年他在澄江帽天山的那次重大發(fā)現(xiàn)，至今還使他無法平靜。

在澄江野外勘查后，候先光首先在撫仙湖的洪家沖山頭工作了數天，后因斷層致使地層缺失，不得不重新選擇發(fā)掘點。于是7月1日，候先光把發(fā)掘工作轉移到了帽天山。

這塊曾在加拿大布爾吉斯動物群出現(xiàn)的軟體化石的突然出現(xiàn)，使候先光驚愕異常。

隨后，候先光又發(fā)掘了許多以前從未發(fā)現(xiàn)過的其他門類的軟體化石。

這就是當年侯先光發(fā)現(xiàn)的第一塊軟軀體化石，現(xiàn)作為標本保存在中國科學院南京地質古生物研究所。

1985年，候先光與導師張文堂教授發(fā)表了第一篇有關澄江動物群的研究論文，向世界宣布中國的重大發(fā)現(xiàn)，揭開了而后二十年讓世人不斷驚訝的序幕。

一系列的野外發(fā)掘和研究工作由此開始。

不斷的發(fā)現(xiàn)和探索，將五億三千萬年前的生命世界展現(xiàn)了出來。

現(xiàn)在地球上總共有30多個門類的生物，而澄江化石群在三十多個化石點中就已經發(fā)現(xiàn)了20多個門類一級生物。這一發(fā)現(xiàn)表明，寒武紀早期生命爆發(fā)式的出現(xiàn)，比人們原來想象的還要突然得多。

在數萬塊100多種動物的化石中，它們分屬于海綿、腔腸、蠕形、節(jié)肢等動物門類，大多數都是以前從沒有發(fā)現(xiàn)過的，科學家就用采集地、采集人來命名。

在化石標本中，還有許多無法歸類的生物，很多可能代表早已滅絕的生物類別。

這是從加拿大布爾吉斯發(fā)現(xiàn)的一些化石殘片，它到底是什么東西？后來，科學家根據這些網狀骨片構造取名“微網蟲”

1989年，真正的完整的微網蟲化石在帽天山出現(xiàn)，令科學家大跌眼鏡。原來，困惑了古生物學界幾十年的這些骨片，就長在一個蠕蟲一樣的生物體內，身體兩旁。

微網蟲是絕滅了的多腿緩步類動物。身體長4到6厘米，頭短而小，尾長。其腹部兩側具有成對的腿，不善行走，用帶爪的腿攀附在其它生物體上，是澄江動物群的珍稀化石。

1992年帽天山北坡修筑公路，推土機推出了一個巨大的斷面，最完整的奇蝦化石終于顯形了。

奇蝦的第一塊化石早在1892年發(fā)現(xiàn)于加拿大。其實這只是奇蝦的一個前肢，當時卻被錯誤地認為是某種蝦狀動物的身體，但令人困惑的是，總找不見蝦頭。