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震惊世界的重大科学发现——澄江动物群

2010-07-31 14:27阅读:
澄江化石地申报世界遗产成功
(转载)

新华网圣彼得堡 71日电 (记者鲁金博)正在俄罗斯圣彼得堡召开的第36届世界遗产委员会会议1日宣布,将中国澄江化石地列入《世界遗产名录》。
  据介绍,澄江化石地申遗成功使中国拥有首个化石类世界遗产,填补了中国化石类自然遗产的空白。
  澄江化石地位于云南省玉溪市澄江县境内,面积512公顷,缓冲区面积220公顷,距今5.3亿年,于1984年被发现,被誉为“20世纪最惊人的古生物发现之一”。澄江化石地共涵盖16个门类、200余个物种,这在世界同类化石地中极为罕见,完整展示了寒武纪早期海洋生物群落和生态系统。
本届世界遗产委员会会议624日至76日在圣彼得堡举行。今年共有36项文化自然遗产申报加入《世界遗
产名录》,中国澄江化石地和元上都遗址分别申请自然遗产和文化遗产。至此,中国被列入《世界遗产名录》的自然文化遗址及自然景观总数已达到43个。


震惊世界的重大科学发现
——澄江动物群
(云南人民广播电台“教科文世界” 2000122411:20播出)
戴美政

在众多媒体有关澄江动物群的报道中,本篇是对澄江动物群的基本状况和科学价值表述得最清楚明晰的报道之一,即使从古生物学、古地质学专业角度而言,也是经得起检验的。在澄江化石地申遗成功之际,特将本人博文置顶,以供网友了解澄江化石地(又称澄江动物群)的科学价值。
“澄江动物化石群”保护地以帽天山为核心,向南北各延伸 7公里,在50米厚的地层中,都有丰富的动物化石埋藏,被誉为“古生物圣地”。1997年,云南省政府将帽天山及其周边18平方公里列为省级自然保护区;2001年,“澄江动物化石群”保护区被批准为首批国家地质公园;2006年列入首批国家自然遗产;2011114日,“澄江动物化石群”以“澄江化石地”为最终定名,正式被国务院确定为中国政府2011年申报世界自然遗产项目。据有关媒体报道,此前申报文本也通过联合国教科文组织世界遗产中心审核,正式列入世界遗产申报名单,有关专家将在最近进行实地考察,随后形成评估意见报送世界遗产大会主席团会议,主席团会议确定提名后,最后提交2012年举行的世界遗产大会进行最终表决,现在终于申报成功,可谓来之不易。


开始曲
听众朋友,大家好!欢迎走进1120直播室,我是主持人卓然,今天的节目有教科文世界、文艺内容等,下面请收听:
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听众朋友,今天的“教科文世界”专栏安排的是科普内容,请听我们记者戴美政采写的专稿《震惊世界的重大科学发现——澄江动物群》。
震惊世界的重大科学发现——澄江动物群
震惊世界的重大科学发现——澄江动物群
听众朋友,昆明东南60公里的梁王山下抚仙湖畔的帽天山,是一座很普通的馒头状山峦,但它却是国内外学者进行地质科学研究的“圣地”。16年前,也就是198471日,侯先光教授就是在这了发现了“澄江动物化石群”,由此揭开了20世纪世界古生物研究最重大的一页。

震惊世界的重大科学发现——澄江动物群
《澄江动物群---5.3亿年前的海洋动物》封面


十多年来,有关澄江动物化石群的报道和称誉已多得数不清,它的名声已经传遍了全世界。“澄江动物化石群”被誉为“本世纪最惊人的发现之—”、“地球生命演化重大事件最惊人的发现”、“当今中外自然科学十大难题之一”……澄江动物化石群的发现和研究成果被评为1996年中国十大科技新闻之一,荣获1997年中国科学院自然科学特等奖,被国内外众多媒体竞相报道,等等,等等。如此高的评价,如此重要的推崇,在20世纪的科学史上,是比较少见的。那么,澄江动物化石群是怎么一回事?它的发现和研究的重大价值和意义是什么? 《澄江动物群——5.3亿年的海洋动物》—书的出版又有什么意义?我们今天的节目就是要初步介绍这些问题的。当然,这涉及到很专门的古地质学、古生物学等许多学科的知识,我们只能粗浅的谈—淡,好在专家们为我们节目提供了丰富的资料,这使我们有了一些方便。

震惊世界的重大科学发现——澄江动物群
澄江动物群复原图及该书简介

古生物学家蒋志文教授说,澄江动物化石群的发现和研究最重大的意义和价值在于,是因为它为人们研究地球生命命演化历史提供了非常直观的科学的证据。
教授说,地球已经存在46亿年了,但是,生命演化的历史却是漫长的。地球上最早的生命是38亿年前诞生的,32亿年前出现了菌藻类生物,又过了很多亿年,到5.3亿年前才出现了多样性骨骼生物,这里指有外壳或者是有内骨骼的生物。这样,由此开始奠定了生物界的基本而貌,又经过漫长的演化历史,才发展到当今多姿多彩的生命世界。在生物漫长的演化中,有许多重大的进化事件加快和促进了演变进程,“澄江动物群”的出现就是其中最重要的“早期生命大爆发”事件之—。从科研的角度讲,我们今天能够验证这些事件的唯一依据,就是保存在地层中的化石。但是,我们见到的化石—般是远古生物骨骼或者外壳的化石。因为动物一死,软组织马上开始腐烂,同时也遭受其他食肉动物的分食破坏。只有动物的不易腐烂的骨骼或者外壳部分才容易形成化石。这里要说,科学家进行研究时仅根据动物骨骼或者外壳的化石是很难全面了解生物体的信息的,因为生物的演变恰巧首先反映在生物体内。“澄江动物群”之所以如此珍贵,就是因为它在非常特殊的条件下竟然保存了生物活着时候软体组织的印痕,经过5.3亿年的漫长岁月仍然在栩栩如生,提供了确切的生物演化细节。我们看着这些化石,就像站在水族馆的玻璃墙前看着水中的生物自由漫游—样。像这样的地球历史早期生物演化实例,全世界仅有三处,澄江就是其中之—,而且是保存得最好、最有特点的一处。
那么,如此珍奇稀少的化石是怎样发现的呢? “澄江动物群”的发现者,中国科学院南京地质古生物研究所的侯先光博士在前些时候记者专访时作了介绍。
(录音:侯光先:我每天就是挖石头,让民工挖石头。我劈开石头来寻找所研究的化石,这工作是很辛苦的。我给自己的工作定下一个目标,必须要仔细。因为我们的工作仔细起来非常辛苦。如果不仔细起来,边走边敲,敲到什么算什么,敲不到也没关系。有时候一个剖面几百米长,一天也可以做完了。如果仔细起来,就是一层一层地敲,一个剖面可以做几天也做不完。因为我到云南来的目的就是要仔细做工作,这个工作也是很机械性的工作,就是挖石头劈开石头。所以四天之后呢,我非常失望,没有达到预想的目的,第二,我非常着急,所以我第二天我就到帽天山去了。苍天不负苦心人,我记得非常清楚,71日是个礼拜天,我记得有笔记。7月份有云就是雨,早晨蒙蒙细雨,雇了—个老农就到帽天山去了。四五天之前我来过,当时的印象这儿工作不理想。第二次到这儿是出于无奈,因为在洪家冲最理想的剖面工作后未达到目的。

震惊世界的重大科学发现——澄江动物群
我沿着山的周围转了一下子,我就选择了帽天山的西坡,在这儿可以开展工作。工作很单调,仍然从下往上挖。当挖到下午3点多钟的时候,突然挖到一块很简单的半圆形白色的印膜,就是这个半圆形的印膜使我非常高兴。因为什么呢? 这套地层从1909年法国人就在这儿工作过。之后,我们国家许多地质工作者做了大量的工作。这套地层是我国最清楚的—个地层,它作为—个下寒武世对比的标准剖面、标准地层,这个地层有什么化石我们非常清楚。就是这个简单的白色的印膜化石,以前从未报道过,也就是从未发现过。那么我发现了,这是个新的动物,两个壳瓣的一个瓣。所以,我就继续挖,突然又挖到一个半长的椭圆形的印膜。这时,几天来的辛苦十几天的不高兴一扫而光。一天当中有两个新的发现,突然——打开,—个栩栩如生的标本,当时这块标本使我大吃—惊。当时很静,寂静无声,没有任何人,我两个手楞了半天,因为太出乎意外了……录音止)
听众朋友,听了侯先光博士的介绍我们激动不已,有两点值得注意。侯博士说,首先,因为他是研究高肌虫化石的,这是他的专业。因此,对这类化石分布的地层非常熟悉。而澄江动物化石群恰恰就跟高肌虫化石分布在同—地质年代的岩层中。其次,他工作特别认真,也特别能坚持不懈,澄江动物化群化石就是认真工作四五天后几乎失望的情况下,改变勘察路线在新的地质剖面上发现的。所以,重大科学发现绝不是偶然获得的,它是科学家坚持不懈艰苦探索的结果。机会只等待那些有准备的人,纵观世界科学发现史,莫不是这样。

震惊世界的重大科学发现——澄江动物群

候先光博士赠书时为本文作者题词


198471日发现“澄江动物化石群”至今,侯先光博士和他的合作者——中外地质古生物学家进行了大量的科研工作,澄江动物群的基本内容已经基本清楚,已经发现了远古时代的17个生物类别近100多个属种,包括植物界的藻类,无脊椎动物中的海绵动物类、开腔骨类、腔肠动物类、栉水母类、叶足类、纤毛环虫类、水母状生物、节肢动物、云南虫,等等。要准确说明这些生物的性状那是专门研究者的事情。不过我们看了科学家根据研究成果绘制的澄江动物石群的生态复原图。立即就被远古时代浅水域的这些生物的奇异形状所吸引了。
这些生物小的只有几毫米大小,大的几十毫米甚至更大,它们有的像海绵,像今天的蠕虫,像水母,像海虾,或者像帽子,像花瓶,像花朵,像圆盘……真是千奇百怪,美不胜收。它们展示的是到现在5.3亿年前浅海水域中各种生物的奇异面貌。
听众朋友,那么澄江动物化石群的发现与研究究竟有什么样的重大价值和意义呢?记者采访了云南省地质学会秘书长、著名地质古生物学家、国际地球科学联合会国际地质对比计划界限工作组表决委员蒋志文教授,他作了介绍。
(录音
戴:具体说有哪些方面的意义?
蒋:澄江动物群的发现具体来说是我们云南的骄傲。自从198471日动物群发现以后,在国际上特别是在古生物和生物演化研究领域引起了轰动。1996年,第一次在我国召开的第30届国际地质大会上,把澄江动物群的发现作为我国重大成果向全世界推荐,引起了人家的注意。从那时起,新闻媒体和学者发表的文章很多,对它的意义进行了描述。开始研究澄江动物群以后,我觉得重大意义有这么几点:
可以这么说,澄江动物群的发现和研究是我国改革开放以来地学领域取得的重大科研成果。它被誉为“20世纪生物演化重大事件最令人惊奇的发现之一”,19922月已经入选联合国教科文组织《全球地质遗址预选名录》东亚优先甲等A级。
澄江动物群所以得这以高的评价,刚为它保存了非常精美的生物活着时软体组织的印痕。至今全世界只发现了三处,第一个是加拿大西部的布尔吉斯页岩动物群,距离现在是5.4亿年。第二个是澳大利业中南部埃迪卡拉动物群,距现在5.8亿年。又加上我们的澄江动物群,距现在5.3亿年。无论是保存的状态、化石的数量、门类和物种,以及在地学中的地位,探讨起源及生态问题,澄江动物群都优于其他两个动物群。因此呢,在全世界古生物学家共同认为,是世界近代生物研究史所罕见。
那么澄江动物群的重大意义还在于,它向人们展示了非常精美的古生物软体组织的印痕,内部结构,甚至保存了生物的肠道、盲管、腹肢、眼、触角等器官,为人类研究距今5.3亿年生物总体的发育水平、生态系统、生物的形态结构等方面呢,提供了—个极好的参考。
戴:是不是说在科学研究上有重大的意义?
蒋:对!就是说,研究生物演化历史的人都知道,它的主要的依据是根据化石。但是一般的化石只保存了硬体部分,那么提供的信息很少,由此得出的结论不是很完善的。澄江动物群非常稀少地保存了动物软体组织的印痕,提供了比硬体骨骼信息多得多的信息,所以它的价值特别大。它向人们展示了一个非常好的窗口,就像隔着玻璃缸看着鱼在里面游的实际景象一样。

震惊世界的重大科学发现——澄江动物群
戴:那其它方面呢?
蒋:澄江动物群的发现是寒武纪生命爆发的一个重要依据。美国的克劳德根据寒武纪生物大量出现提出寒武纪生物突然爆发。意思是说,在那个时候突然冒出了很多生物,其依据是1909年加拿大发现的布尔吉斯页岩动物群。由于它那个材料不是保存得太优美,所以对很多东西问题没有解决。澄江动物群的发现恰好弥补了它的缺陷,为寒武纪生物的爆发提供了很好的依据。
第二,它为传统的达尔文的生物演化论进行了补充。达尔文在1859年出版了《物种起源》,里面提到生物的进化是缓慢的过程,它里面也说到在缓慢的过程里面也有突然的快速的发展,但是没有什么更多的证据。澄江动物群的发现就证明了在生物演化当中有的时候它会爆发式的出现,加速了生物进化的进程。所以它是对达尔文主义很好的补充。
戴:科学理论上的意义。
蒋:对!澄江动物群专著的出版呢,就是总结1984年以来发掘研究的成果,是发现者侯先光研究员的心血之作,是全面总结之作,是辉煌之作。这个出版物本身可以跟世界上任何一种比较优秀的古生物著作媲美。所以我总结了两句话,叫做“举世瞩目的动物群,出类拔萃的出版物”。谢谢你(采访)
戴:谢谢! 录音止)
听众朋友,听了介绍,我们对澄江动物群的重大价值与意义有了了解。如果我们要更详细的了解甚至有志于投身这个专门领域的工作的话,我们可以看看侯先光、杨·伯格斯琼等专家著述,云南科技出版社出版的《澄江动物群——5.3亿年前的海洋动物》一书。这本书是侯先光教授等科学家16年深入细致的研究成果的总结,它以通俗、准确、生动的文字和两百多幅精美的图片,全面论述展示了5.3 亿年前海洋动物世界的图景。随着这本书的出版,澄江动物群的发现与研究在世界科学界与公众中显得更为瞩目和重要了。这重大发现为丰富生物进化理论提供了极其珍贵的实证材料,是中华民族对人类知识宝库做出的新的重要贡献!
在我们这组节目播出的时候,我们从云南科技出版社得知,《澄江动物群——5.3亿年前的海洋动物》一书已经被评为第12届中国图书奖。这是这项重大成果在获得许多荣誉之后获得的又一重要荣誉。它在展示科学家的科学精神和人格魅力的同时,也昭示我们,科学是全人类共同的事业,一位献身这项光荣事业的科学家,人们是不会忘记他的!
(间奏)

(本文附图均选自《澄江动物群》一书,本篇获2000年云南广播电视奖广播社教优秀节目奖)

附录:
云南大学侯先光教授研究成果在《Science》发表
(中国教育与科研计算机网 2008.11.13

近日,云南大学云南省古生物研究重点实验室主任侯先光教授与其合作者英国牛津大学Derek J.Siveter和莱斯特大学Richard J.AldridgeDavid J.Siveter的研究论文《Collective Behavior in an Early Cambrian Arthropod》在自然科学学术期刊《SCIENCE》(Vol 32210 October 2008)上发表。
 该成果论证了动物集体行为的起源与寒武纪生命大爆发动物爆发式出现的时间相一致。
  在世界闻名的早寒物武世云南澄江动物群中(大约5.3亿年)发现了一个虾一样节肢动物新物种的集体行为特征,这也是最古老的指示动物集体行为特征的化石。20余块显示集体行为特征标本中,其中一块标本显示二十个动物个体头、尾相互连接,即前一个动物的尾部嵌入后一个动物个体壳体前部之内,形成了一个牢固难以分离的链状体。动物个体一个接一个排列成链条状连接方式运动的集体行为特征在节肢动物中是非常独特的,没有发现存在现代任何节肢动物中,也难于与其他动物行为特征相比较。该动物排列成链条状在海洋水体中漂浮或游泳运动,其集体行为可能是为了更有效地抵御食肉动物的攻击或者是为了逃逸当时恶劣环境而快速有效地迁移他处。
  自1984年侯先光教授发现澄江动物化石群之后,其一直致力于澄江动物化石群的研究,因其取得的突出成就,于2003年获得国家自然科学一等奖(并列第一)。云南澄江动物群的发现不仅仅使我们认识到所有现代动物门类几乎同时产生在寒武纪生命大爆发时期,该研究又提供了另一个证据,即各类动物的不同行为特征在寒武纪生命大爆发时期也可能同时产生。
  侯先光教授的研究工作得到国家自然科学基金委(40730211)和国家 “973”项目(2006CB806400)以及云南省基金重点项目(2005D0002Z)的支持。
(来源:云南大学科技处,侯先光现在云南大学工作)

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