寒武纪之怪诞虫

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怪诞虫属于叶足动物门，头很大，躯干背侧具有7对斜向上生长的强壮的长刺，最早发现于加拿大，它是寒武纪最著名的动物。
　　这个名字的词源是“离奇的白日梦”。由于最初的化石保存不好，当英国古生物学家莫瑞斯1977年看到它身体上规则分布的两排刺时，误当成了用来走路的腿，而把本用来走路的腿误作装饰品。他认为这样的奇幻生物“只有做梦才能梦到”，所以命名为怪诞虫。但是对于科学家来说，搞清楚它到底长得什么样却真的是一场噩梦。本世纪初当它的化石在加拿大布尔吉斯页岩矿坑被发现的时候，它看起来好像带刺毛的蠕虫。后来，一位科学家认为这种动物的身体是管状的，以7对长腿站立，背上长有触手，并将它命名为怪诞虫。但在最近，科学家在中国发现了保存完好的怪诞虫的近亲。这些动物并没有长腿。给它命名的那位科学家所认为的长腿实际上是它背上的刺，他认为的触手却是肉足。但这种动物到底哪端朝前哪端向后，却仍然足一个难解之谜。
　　由于最初的化石保存不好，当英国古生物学家莫瑞斯1977年看到它身体上规则分布的两排刺时，误当成了用来走路的腿，而把本用来走路的腿误作装饰品。他认为这样的奇幻生物“只有做梦才能梦到”，所以命名为怪诞虫。
　　我国科学家在澄江发现的怪诞虫化石订正了这种错误的解释。后来，侯先光先生对采自澄江的最好的块标本修理后揭示，原先复原的怪诞虫头尾也颠倒了。在讨论动物演化时，怪诞虫被作为“寒武纪大爆发产生了比现代多得多的门（门一级生物），后来大部分灭绝”这一观点的理论基础。
　　22年前7月的第一天，云南澄江县帽天山，中科院古生物研究所教授侯先光手拿一把小镐在一块岩壁前进行考察，天近傍晚，在准备收拾工具回家的最后一刻，他收集到一块在生物进化史上具有重要标志性意义的古化石标本————纳罗虫化石。此后，侯先光等中国古生物学家在这里先后发现了10000余块距今5.3亿年的古生物化石标本，这是迄今世界上时间最早、保存最完整、门类最多的寒武纪化石群。
　　澄江动物化石群的发现，掀开了“寒武纪生物大爆发”的神秘面纱，对于研究地球生命的起源和进化有着无可估量的科学价值。3年后，我国科学家向世界公布了这一讯息，帽天山从此成为“古生物学新的天堂”。
　　澄江动物化石群的发现和研究被世界科学界称为“20世纪最惊人的发现之一”。上世纪80年代以来，已有100多篇有关它的论文相继发表于国际顶级科学杂志并列入英、美、德等国大学教材。我国科学家的研究成果还获得了中科院自然科学特等奖、获2004年惟一的国家自然科学一等奖。不久前，记者来到云南澄江，探访了这一在世界古生物科学史上，具有着标志性意义的地方。
　　在位于县城内的澄江动物群博物馆，我们看到一块块页层岩上的形状奇异的“世界珍宝”。馆长陈爱林给我们讲述了澄江动物化石群发现的巨大价值：
　　地球有46亿年的历史，30多亿年前产生了低等生物————藻类和细菌，但在漫长的20多亿年中，地球的生物仅此而已，逐渐出土的一些化石告诉我们，到5亿年至6亿年前的寒武纪，地球的生物似乎发生了重大的突变，一些新的生物豁然出现，一种理论认为地球上出现了生物大爆发，但在帽天山动物化石群发现之前，后生多细胞动物的出现是一个巨大的谜。寒武纪地球生命的大爆发也没有太多化石标本的支持和验证，地球早期生命的演化困扰着全球的科学家。而澄江动物化石群的发现，展现了地球早期生命的窗口，为寒武纪生命大爆发提供了科学证据。
　　含澄江动物化石群的地层以帽天山为中心，分布在约18平方公里的区域内，在这里，中国科学家奇迹般地采集到了众多的寒武纪早期动物标本计有40多门，150余属，180多种，在这些标本中，不仅有大量的海绵动物、腔肠动物、软体动物、节肢动物等，还有约2/3多迄今为止没有被人类发现过的没有名字、无法归类的化石。这些化石无可辩驳地告诉我们，地球在寒武纪时期确实出现了一次生物的大爆发，现今所有30多门类动物的祖先几乎都在那个时期出现了，称得上一次物种的“大突变”。
　　陈馆长指着标本说，寒武纪动物化石群距今约5.3亿年，这些化石把当时各类动物的软体结构展示得栩栩如生，千姿百态，俨然一幅世界上最古老、最完整的海洋生态群落图。在博物馆的墙壁上，科学家们根据化石复原了5.3亿年前海洋生物的景观图，上面有近似海葵的动物，有游动着的怪异的物种，诡奇而神秘，如同科幻电影中的景像。我们看到的复原图中的生物都是现有动物的远古祖先，有的已经灭绝，但它所传递的丰富信息够全球的生物学家研究一个相当长的时期。
　　科学家们还认为，澄江动物化石群还修正和补充了达尔文进化论的不足。众所周知，达尔文进化论认为，生物进化是物竞天择、优胜劣汰的“渐变”过程，这一过程十分漫长，从单细胞到多细胞，从低级到高级，不存在“剧变”。而澄江动物化石群却向达尔文进化论提出挑战，它证明在5.4亿年到5.3亿年前约1000万年的“极短”时间内，地球突然出现了多门类、多细胞的后生动物，从而验证了“寒武纪生命大爆发”的存在，证明生命的演化既有渐变，也有“剧变”，展示了达尔文未曾发现的地球生命演化的过程。
　　澄江动物化石群保存完整，门类众多，展示着地球早期生命演化谱系中最惊人、最壮丽的部分，是世界古生物研究史上从来没有出现过的。古生物学家从化石中能清晰地辨认出5.3亿年前动物的表皮、纤毛、附肢、消化道、脑和神经等印痕，甚至还有动物的粪便等，对研究那个时期的动物构造、功能形态、生活习性、演化环境等提供了极为宝贵的实物依据。
　　澄江动物化石群是一个巨大无比的宝库，对它的研究虽然已有20多年了，但正如一位古生物学权威所说，如今所有的研究成果好比是“大地上一个浅浅的划痕”。澄江化石群的出现提出了许多关于古生物学的新的研究课题和体系，也纠正了许多前人错误的研究定论。陈馆长指着一个叫“怪诞虫”的化石说，这一物种是英国科学家莫瑞斯命名的，他认为这种动物形状奇异，用刺行走，用触手游泳，称得上“梦幻动物”。但我国古生物学家依据澄江发现的“怪诞虫”化石论定，莫瑞斯所发现的化石标本只是“怪诞虫”的局部，因此把背腹颠倒了。我国澄江的“怪诞虫”化石十分清晰完整，足以纠正莫瑞斯的描述和结论。
　　在澄江化石群中还找到了昆虫的祖先————抚仙湖虫。1993年瑞典科学家曾认为抚仙湖虫是种囊虫动物或扁虫动物的祖先，而我国科学家陈均远教授1996年的论文认为，抚仙湖虫是直虾类的祖先，直虾类就是现在昆虫的祖先，从而间接表明抚仙湖虫就是现今昆虫的远祖。
　　传统理论认为，距今5亿多年前的寒武纪不会有大型食肉动物出现，而我国科学家从澄江帽天山采集到一种叫奇虾的化石，其个体有2米长，长着像虾似的前爪，是寒武纪时期的巨型食肉动物，它证明那时生物之间已经有了较为复杂的食物链关系，从而大大突破了对传统生物多样性模式的认识。
　　离开澄江动物化石博物馆，我们又驱车前往距县城11公里处的帽天山。沿着盘山公路，我们来到1984年侯先光教授发现动物化石群的山体剖面前，剖面下堆积着不少页岩片。陈爱林馆长说，在我们脚下，曾找到过现在地球上所有门类动物的远祖化石，有多孔动物、腔肠动物、线形虫动物、叶足动物、脊索动物等。还有一些化石，已无法确定其分类，因为它们的后代已经在地球上消失。有一些化石在地球上从未发现过，没有名字，中国的专家学者在起名时就很“中国”，很“浪漫”，如抚仙湖虫(抚仙湖是澄江县内的大湖)、帽天山虫、跨马虫等……
　　在离开帽天山之前，我们好奇地询问澄江动物化石群的形成机理，陈馆长介绍说：数亿年前，澄江地区是一片浅海，多门类的海栖动物出现其中，也许是地质变化，陆地上大量泥沙冲向海中把海中的生物迅速掩埋，隔绝的空气使细菌难以破坏这些生物，其尸体被完整保留，经过几亿年的地质作用形成化石，后来又由于地球本身的运动，云贵高原从海中升起，这些动物化石就出现在山头上……
　　夕阳西下，一层薄雾渐渐隐去帽天山的身影，就像它本身所隐含着的谜一样，似乎在等待更多的人去求解这部5.3亿年前的“无字天书”。