国家自然科学奖得主Science文章

生物通报道，云南大学云南省古生物研究重点实验室侯先光教授与牛津大学地球科学研究室和莱斯特大学的科学家围绕寒武纪早期甲壳动物研究取得新进展，最新文章发表在10月10日的《Science》杂志上。

 

文章的通讯作者是来自云南大学云南古生物研究重点实验室的主任侯先光教授。早在1984年，侯先光在云南澄江县采集到此前从未发现的古生物化石的群。也因此提出了闻名世界的“寒武纪大爆发”理论，该理论为揭示早期生命演化奥秘提供了极其珍贵的化石证据，为世界早期生命科学研究开辟了重要的创新性研究领域，被世界科学界称为“二十世纪最惊人的发现之一”。侯教授也因此和另外两位教授获得2003年国家自然科学奖一等奖。

 

“寒武纪大爆发”理论主要证明，在地球上生活的各个动物门类，几乎在寒武纪同时产生，即是生命大爆发。而这些珍贵的远古生物化石，在云南省澄江县却保存得十分丰富、十分完整、十分精美，举世罕见。

 

近期，侯教授发现的一些化石为寒武纪大爆发理论又补充了新的血液，研究发现，在寒武纪早期发现了一些与生命大爆发时期同期的节肢动物新物种，这些节肢动物的种类至今不明。通过研究这些化石，侯教授发现，寒武纪早期的节肢动物已经具有群体行为特性。

新发现的节肢动物与现有存活的节肢动物以及节肢动物化石都有明显的区别，研究者认为这些可能是动物迁徙的直接证据。

 

原文摘要：Collective Behavior in an Early Cambrian Arthropod

 

【Abstract】

Examples that indicate collective behavior in the fossil record are rare. A group association of specimens that belong to a previously unknown arthropod from the Chengjiang China, provides evidence that such behavior was present in the early Cambrian (about 525 million years ago), coincident with the earliest extensive diversification of the Metazoa, the so-called Cambrian explosion event. The chainlike form of these specimens is unique for any arthropod, fossil or living, and most likely represents behavior associated with migration.

 

（生物通 张欢）

 

附

 

侯先光

 

男，1949年３月出生，江苏丰县人，汉族，九三学社社员。2005年3月加入九三学社，教授。现任国际古生物协会副主席、云南大学云南省古生物研究重点实验室主任、云南大学学术委员会委员、云南大学资源环境与地球科学院学术委员会主任。

 

1969年参加工作。1969年12月至1973年8月在江苏生产建设兵团工作。1973年9月至1977年2月就读于南京大学地质系。1977年2月至1978年8月在南京大学地质系任教。1978年9月至1981年9月在中国科学院南京地质古生物研究所攻读硕士学位。1981年9月至1990年9月在中国科学院南京地质古生物研究所工作，历任实习研究员、助理研究员。1990年9月至1997年8月在瑞典国家自然博物馆、乌普萨拉大学工作。期间，1994年晋升为研究员。1997年5月在瑞典乌普萨拉大学古生物系获博士学位。1997年8月至2000年8月在南京地质古生物研究所工作，继续从事澄江动物化石群的研究工作。2000年8月至今在云南大学工作，任国际古生物协会副主席、云南大学云南省古生物研究重点实验室主任、云南大学学术委员会委员、云南大学资源环境与地球科学院学术委员会主任，教授。曾获何梁何利奖。

 

寒武纪大爆发理论简介

 

1987年4月17日，中科院南京古生物研究所正式宣布了一条震惊中外的消息：在中国云南发现的澄江动物化石群，距今5.3亿年，其化石之精美、门类之众多，为世界古生物之最。澄江动物群重见天日后，令世界瞩目的研究也就开始了。侯先光、陈均远、舒得干、张兴亮等一批地质古生物学家，先后对澄江动物化石群进行了多次大规模考察和系统发掘，采集了近3万余件珍稀的化石标本。目前，一个以跨国科学家小组为核心的早期生命研究中心已经形成和逐步发展，澄江动物群宏观生物面貌已基本弄清：生物种类超过90属、100余种，现今生物的所有门类都可以找到其远祖代表。丰硕的研究成果表明，澄江动物群在研究生命起源上具有极其深远的意义。

 

澄江动物群研究中极重要的成果莫过于发现了包括人类在内的脊椎动物的祖先——云南虫。凡是了解云南虫意义的人无不为之动容：它可是5亿多年前人类的始祖！ 1991年，侯先光等人命名了云南虫。云南虫的发现，使脊椎动物在地球上出现的历史又往前推进了1500万年。云南虫是无脊椎动物与脊椎动物之间最典型的过渡型动物。它的发现使科学家们在为脊椎动物溯本清源时有了进一步的线索，虽然一时还无法明确指出脊椎动物演化的起点在哪里，但有一点可以肯定：5.3亿年前它们已经出现在地球上了。人们普遍认为：云南虫是最早落户地球的“居民”。

 

1984年以后的10年间，来自十多个国家的50多位古生物学家，在澄江帽天山地区采集了约5万块化石，这些动物化石分别属于海绵、腔肠、蠕虫、节肢、腕足等动物门。有的动物化石因前所未见而无法分属，只好以采集地命名为帽天山虫、抚仙湖虫、跨马虫等等。

 

科学家们如今认为，寒武纪生命大爆发实际上并不是瞬间的爆发性变化，而是一种生物突变的过程，在地质时代上，它的相对时间极短而已。例如，澄江古生物的突发性变化演化，大约只有一亿年的时间，这在地球历史上的确只是短短的一瞬。在达尔文时代，寒武纪生命大爆发的确是个极大的难题及挑战，大家以为无脊椎动物就是地球史上最早出现的生命。寒武纪大爆发作为最典型的案例证明了大突变的存在。澄江动物群所展示的演化模式与达尔文所预示的完全不同，它不但证实了大爆发式的演化事件在5.3亿多年前确实曾经发生——在短短的数百万年期间，几乎所有现生动物的门类和许多已灭绝了的生物突发式地出现了。在这一个瞬间性突发的事件中，所有现生动物门类的结构蓝图就已建立，另外还有20余个已经灭绝了的生物种，与现生动物的分类系统没有任何关联。澄江化石群代表了寒武纪大爆发在短时间内进化成果的最为完整的化石记录，对描绘寒武纪大爆发所引发的生命多样性起着任何其他化石产地所不能代替的特殊作用。

 

可以说，侯先光等人用自己的生命在探索着人类的源起，他们没有苟同于前人的结论，而是在自己认定的科学道路上沉默前行，为并不完善进化论打了一个必要的“补丁”。