1984年6月，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所助理研究員侯先光來到我國云南澄江帽天山附近，尋找古生物化石標(biāo)本。他清楚地記得，當(dāng)年7月1日下午兩點(diǎn)多，他發(fā)現(xiàn)了第一塊保存軟軀體的納羅蟲化石，由此敲開了洞察寒武紀(jì)早期生命之門。

　　10月26日，國際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會首批100個地質(zhì)遺產(chǎn)地公布，云南澄江寒武紀(jì)化石產(chǎn)地和化石庫位列其中。在接受新京報記者采訪時，中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所澄江古生物研究站站長趙方臣表示，在保存質(zhì)量上，澄江寒武紀(jì)化石有四個特點(diǎn)，其中最重要的特點(diǎn)就是保存了軟軀體結(jié)構(gòu)。

　　“人們在這里能夠感知到這片土地的神奇，因為這片土地之下埋藏著五億年前的生物?！壁w方臣說。

　　化石保存

　　澄江化石蘊(yùn)含著驚人的遠(yuǎn)古生命信息

　　新京報：距今約5.2億年的澄江寒武紀(jì)化石產(chǎn)地是舉世罕見的化石寶庫，作為研究者，你第一次到那里時有什么感受？

　　趙方臣：澄江動物群與寒武紀(jì)大爆發(fā)研究項目獲得2003年國家自然科學(xué)一等獎，當(dāng)時那里已經(jīng)非常出名了。我讀大學(xué)的時候，它已經(jīng)享譽(yù)世界。

　　它代表了現(xiàn)代生物多樣性的起點(diǎn)，將絕大多數(shù)現(xiàn)生動物門類的演化歷史追溯到寒武紀(jì)早期，為揭示“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”的奧秘提供了極其珍貴的證據(jù)，被譽(yù)為“二十世紀(jì)最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”。

　　我第一次到達(dá)澄江寒武紀(jì)化石產(chǎn)地帽天山時，被化石的精美程度所震撼。這是自然界給人類呈現(xiàn)的自然藝術(shù)和瑰寶，是非常珍稀的，全世界很少有保存如此完整且豐富的化石產(chǎn)地。

　　新京報：澄江動物群化石為何這樣珍貴？

　　趙方臣：澄江化石的珍貴在于其保存質(zhì)量和所處的地質(zhì)時代，它們揭示出地質(zhì)歷史時期最重要的演化事件之一“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的秘密。在保存質(zhì)量上，這些化石有四個特點(diǎn)，其中最大的特點(diǎn)就是保存了軟軀體結(jié)構(gòu)。

　　所謂軟軀體結(jié)構(gòu)并不是說肉體保存下來了，一般情況下，動物死亡之后有機(jī)體很快就降解了，但澄江化石中，這些容易降解的部分很快被礦化保存了，所以化石不僅保存了外殼和礦化的骨骼，而且保存了生物的軟體器官和組織輪廓，如動物的腸、胃、口等進(jìn)食和消化器官，運(yùn)動器官腿肢和肌肉組織，以及神經(jīng)和腺體等。

　　我們做研究，要將化石生物學(xué)形態(tài)特征與現(xiàn)生生物進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)對比，討論它們的演化關(guān)系，追溯演化歷程。軟軀體結(jié)構(gòu)的保存特點(diǎn)是在宏觀上把組織器官形態(tài)輪廓保存了下來。

　　在微觀尺度上，這些化石也很驚人，讓我們感嘆大自然的鬼斧神工，有些化石保留了有機(jī)質(zhì)殘留。生物化石化過程中形成了碳膜，在微納米尺度上保留了生物的形態(tài)學(xué)證據(jù)，我們需要用高分辨成像儀器提取它的形態(tài)信息，比如云南蟲的研究，在鰓弓上發(fā)現(xiàn)了疊盤狀細(xì)胞結(jié)構(gòu)和蛋白微原纖維構(gòu)造。

　　同時，澄江化石保存在泥巖里，盡管在成巖過程中被壓實，多呈扁平保存，但在一定程度上具有三維立體保存的特點(diǎn)。通過micro-CT斷層掃描技術(shù)，我們可以清晰地看到掩埋在泥里的化石形態(tài)細(xì)節(jié)特征。發(fā)掘這些身體形態(tài)細(xì)節(jié)信息，將對認(rèn)識生物系統(tǒng)分類、生態(tài)行為有著重要意義。

　　另外，由于其為快速埋藏，這些動物保留了原來生活時的樣子，生物間的相互關(guān)系、動物行為等生態(tài)學(xué)信息在一些保存環(huán)境下都能保存下來，其組合也可以反映居群、群落的特征，比如在澄江動物群里發(fā)現(xiàn)了頭尾相接、呈鏈狀排列的節(jié)肢動物集體行為化石記錄等，充分顯示了澄江動物群無論從化石保存質(zhì)量、精度，還是內(nèi)容來說，都蘊(yùn)含著驚人的遠(yuǎn)古生命的信息。

　　新京報：為什么化石保存得如此完整？

　　趙方臣：特殊的埋藏路徑導(dǎo)致了后續(xù)的保存特征。生物體被風(fēng)暴引起的細(xì)膩泥質(zhì)絮狀物快速掩埋。之后，在特殊的成巖礦化路徑下，它們的身體快速發(fā)生化石化作用，有機(jī)質(zhì)變成碳膜或被其他礦物取代，從而把軟軀體結(jié)構(gòu)保存下來，形成化石。

　　研究工作

　　在節(jié)肢動物起源、演化等方面獲得成果

　　新京報：科研人員是如何在地層中找尋化石的？你和團(tuán)隊開展了哪些研究？

　　趙方臣：得益于幾代科學(xué)家基礎(chǔ)地質(zhì)工作的積累，摸清了化石的保存層位，我們在野外對化石層位的認(rèn)識越來越清晰，在不同地層中找化石時有了知識儲備。

　　經(jīng)過30多年的連續(xù)發(fā)掘和研究，到目前為止，澄江動物群已經(jīng)發(fā)現(xiàn)包括原始脊椎動物在內(nèi)的300余種類，歸屬于20多個門一級的動物類型。

　　我們近年來在節(jié)肢動物的起源和演化、脊索動物起源和演化等方面獲得一些成果，比如麒麟蝦的發(fā)現(xiàn)，就是一種揭示重要節(jié)肢動物起源的過渡型物種。它架起了從奇蝦演化到真節(jié)肢動物的中間橋梁，填補(bǔ)了節(jié)肢動物起源過程中關(guān)鍵的缺失環(huán)節(jié)。

　　另外一個重要進(jìn)展就是對云南蟲的研究，在鰓弓上發(fā)現(xiàn)了疊盤狀細(xì)胞結(jié)構(gòu)和蛋白微原纖維構(gòu)造，指示了云南蟲具有脊椎動物獨(dú)有的、由細(xì)胞軟骨構(gòu)成的咽弓。這些新證據(jù)的發(fā)現(xiàn)對理解脊索動物起源具有重要意義。

　　新京報：云南澄江寒武紀(jì)化石產(chǎn)地和化石庫入選首批100個地質(zhì)遺產(chǎn)地，你有何感受？

　　趙方臣：這是世界對澄江化石重要性的認(rèn)可，每一個地質(zhì)遺產(chǎn)地都是引領(lǐng)地質(zhì)學(xué)的先鋒，我們做的基礎(chǔ)科學(xué)研究起到了助推作用，我感到非常開心。

　　科普工作

　　建成世界級澄江化石地自然博物館

　　新京報：游客會去澄江化石地旅游嗎？當(dāng)?shù)厥侨绾伍_展科普工作的？

　　趙方臣：2012年，澄江帽天山及周邊含化石地層正式被列入世界自然遺產(chǎn)，是中國首個、亞洲唯一的古生物化石類世界自然遺產(chǎn)。它的南面靠近高原湖泊撫仙湖，帽天山和撫仙湖是澄江的兩張城市名片，本身就是風(fēng)景秀麗的地方，這里離石林和昆明也比較近，所以經(jīng)常有游客到訪。

　　現(xiàn)在澄江化石地得到了非常好的規(guī)劃和保護(hù)，當(dāng)?shù)卣度氪罅抠Y金，建成了世界級的澄江化石地自然博物館，用于展示和宣傳澄江化石的科學(xué)價值和內(nèi)涵，帽天山也成為宣傳生物演化的科學(xué)前沿陣地，已經(jīng)成為國內(nèi)外科學(xué)家向往的科學(xué)圣地，每年吸引大量的國內(nèi)外游客參觀。

　　化石是介紹進(jìn)化思想和生命由來的重要科普內(nèi)容，澄江動物群的發(fā)現(xiàn)讓人們對生命演化速率和演化模型都有了新的認(rèn)識，澄江動物群的科學(xué)內(nèi)涵和化石所展示的自然藝術(shù)與人文交互融合，對公眾理解演化思想產(chǎn)生非常大的影響。

　　澄江化石地是對公眾開放的，公眾如果想看化石，可以到當(dāng)?shù)氐淖匀徊┪镳^。人們在這里能夠感知到這片土地的神奇，因為這片土地之下埋藏著五億年前的生物。

　　新京報記者 張璐

　　(新京報 第A11版)