为什么「澄江动物群」的化石会引起科学界的极大关注？
侯先光
1984，1年7月，举世闻名的澄江化石动物群在云南省澄江县毛天山首次发现，随即进行了大规模的系统采集。在1984和1985野外地质调查中，发现澄江生物化学群分布广泛，产于滇东下寒武统箭竹寺组玉盘山剖面的泥质岩中，该组为早寒武世，距今约5.3亿年。尽管历经5亿多年的沧桑，这些不同类型海洋动物的原始软体结构保存完好，种类繁多，栩栩如生，是世界上发现的最古老、保存最完整的多类动物化石。它生动、真实地再现了当时海洋生物的壮丽景观和活体动物的原始特征，为研究地球早期生命的起源、进化和生态学理论提供了宝贵的证据。澄江化石动物群的发现在世界科学界引起轰动，被称为“20世纪最惊人的发现之一”。
1澄江生化集团目录
澄江生物地球化学群出现在寒武纪生物大爆发时期，同时出现了大量代表各种生物的动物，除了低等植物藻类。换句话说，各种动物类的活体代表，大部分都在澄江生化组有他们的发现。寒武纪之前，除了零星的海绵骨针，这些动物还没有出现过。
1.1藻类
藻类是最简单、最古老的植物，现在世界各地都有分布，海洋、淡水、潮湿地区都有。澄江生物化学群包含大量藻类化石，它们往往富集保存在岩石表面。大部分是直径不等的无分支细丝，少数是螺旋状的。
1.2紫菜
也被称为海绵动物门，属于最原始的多细胞动物。全身由两层细胞组成，即内层和外层。它生活在水底，形状多样，都属于辐射对称型。澄江生物化学群的海绵非常丰富多彩，包括至少20个不同的属和种，分别属于水绵纲和水绵纲。
1.3棘囊动物(腔肠动物)
真后生动物开始时，组织分化比多孔动物更进一步，有神经和原始肌细胞。澄江生物化学群发现2属2种，分别属于银莲花属和栉水母属。
活着的线虫长而呈线状，大多数种类的幼虫寄生生活，成虫生活在水中。线性蠕虫是澄江生物化学群中最常见的种类之一，体细长圆柱形，有3属3种。
1.5 brachiostyla brachiostyla都是海洋动物，分为吻部、躯干和尾部。澄江化石共发现4属4种。
1.6动物门
目前，这种动物很小，呈圆柱形，分节，嘴在前面，骨板结构包围着嘴。澄江化石中的吻动物也叫外来虾，体型较大，体长可达1m。它们是当时海洋中的宠物。澄江化石中的吻动物也被认为是节肢动物的一个分支，但它们的嘴和附肢与节肢动物完全不同。澄江生物化学群至少有4属4种。
1.7足爪
它包括活着的有蹄类动物，也称为栉水母(Ctenopharyngodon)，其中一些被归类为气管，是节肢动物的一个亚纲，它们都是陆生的，只分布在南半球的少数地区。澄江生物化学群至少存在6属6种，其类型的多样性令科学界惊讶。
1.8腕足动物门
舌形贝类，主要用于保存肉质茎，是世界上保存最好的肉质茎腕足动物化石。与现代舌形贝类相比，说明这种动物在漫长的历史中进化得极其保守。目前已发现澄江化石4属4种。
1.9软体动物以已灭绝的软体动物为代表，澄江化石有4属4种。
1.10节肢动物节肢动物是澄江最大的生化化石类群，已记述40种，隶属于40属，分属于3个超纲。尚未发现独脚类动物。
1.11棘皮动物仅报道了1属的1种。
目前分类地位不确定的有12属12种，由于研究不充分，无法归入各种活着的动物群，包括水母类化石、云南昆虫、火炬昆虫等。
2澄江生物群化石的意义
已知保存软件最古老的生物群是中寒武世的加拿大伯吉斯页岩生物群，比早寒武世的寒武纪大爆发晚了10多万年。所以加拿大的伯吉斯页岩生物群不可能指出地球上最古老的动物是什么。我们对寒武纪生物大爆发产生的生物和生物群落结构知之甚少。在现代海洋中，70%以上的动物物种和个体其实都是由软组织构成的，所以形成化石的可能性很小。那么寒武纪生物大爆发时会有这么多软体动物吗？澄江生物群的发现，让我们真实地看到了地球海洋中最古老动物的原貌。它让我们意识到，自寒武纪生物大爆发以来，地球海洋中生活着许多生态不同的动物。大多数地层中保存的硬骨化石误导了我们对早期生命的认识。例如，足趾门的有蹄类动物现在只生活在南半球的少数陆地上。澄江动物群告诉我们，有蹄类动物不仅存在于寒武纪大爆发时期，而且出人意料地拥有比现代有蹄类动物更丰富多彩的外形。
澄江动物群的化石保存在细泥岩层中，动物柔软的附肢结构保存精美，保存立体。在显微镜下用针尖可以很容易地发现结构细节。通过对澄江化石的研究，完全可以纠正原来对一些类似生物群的错误看法。比如兽脚亚目的大型外来虾，研究历史超过100年，曾经被认为是没有腿的巨型怪物。澄江生物群不仅存在于这类动物中，而且保存完好，种类繁多。我们的研究从根本上改变了原来的看法。在对加拿大伯吉斯页岩足虫这种奇怪昆虫的研究中，科学界一直认为它是一种不可思议的奇怪怪物。对澄江同类化石的研究证明，最初的研究结果是背腹倒置。如果没有澄江动物群，我们对这些动物的了解将永远是个谜。
节肢动物是动物界中最大的类群，但科学界对节肢动物的原始特征和各类群之间的关系知之甚少。过去发现的化石大多是节肢动物的外骨骼，而解决节肢动物分类和讨论其进化关系的关键结构是腿和肢。化石中很少发现保存完好的腿和四肢。因此，寒武纪节肢动物的系统分类处于混乱状态。通过对澄江节肢动物的研究，我们对节肢动物的分类关系和原始特征有了清晰的认识。澄江节肢动物具有非常原始的体-体分化。例如，现代虾大约有18种不同类型的身体部位，而澄江节肢动物只有3或4种。这充分显示了随着时间的推移，节肢动物执行不同功能的进化趋势。澄江生物群中的双壳类节肢动物种类繁多，从1mm左右到100mm以上不等，许多种类具有完善的柔软附肢。研究证实，类似的外壳包裹着非常不同的软件和附件。所以它们的壳不能作为分类对比的依据，它们的壳是趋同进化的结果。两者都是双壳类节肢动物，可以归为不同的超纲。因此，澄江生物群为我们研究早期生命的起源和演化提供了宝贵的证据。
澄江生物群向人们展示了寒武纪大爆发时，各种动物立即出现。现在生活在地球上的各种动物几乎都已经存在，而且都处于非常原始的水平。只是在后来的演变中，不同的群体演变成了固定的模式。比如现在所有昆虫的头节数都是一样的，而原始节肢动物类群的头节数变化相当大(从1到7)。从形态上看，早寒武世动物的进化比今天快得多。新的构造模式可能在一夜之间产生，门和纲水平上的分类单元特征的产生可能和我们认为物种产生的速度一样快。达尔文认为，更高的分类范畴是生物物种层面进化和变化逐渐积累的结果，依次达到了属、科、目、纲、门的层次。这并不意味着达尔文不正确，因为他受到当时科学条件的束缚，但他的理论并不全面。自然选择在很大程度上是一种稳定选择，可能会阻碍进化。此外，就像活的昆虫和植物一样，新的物种可能通过一个或几个突变形成，但事实上杂种很难产生。在寒武纪，通过不同器官生长速度的简单转换，可以产生新的门(如腕足动物)，使成体保留祖先的滤食生活方式。这个过程可以在数百年或数千年后形成并产生新的门。澄江动物群提供的生物高级分类单位快速进化的证据(突变)是我们在教科书上看不到的。
澄江生物群为我们提供了一幅最古老的海洋生态群落的完整地图，这在以前几乎是一片空白。现在，我们不仅可以知道寒武纪大爆发时产生了哪些动物，还可以初步了解不同动物的生活方式和食性。澄江动物群也可能帮助我们理解寒武纪生物大爆发中生物进化的原因，以及诱发这次大爆发的原因。
自《生物学通报》第1999期第12期起