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走进休宁之一:追寻六亿年前的生命

【字体: 】【编辑日期:2005-01-10 16:41】 【作者:章玉政】 【阅读:
这是一个鲜为人知的世界性发现――休宁“蓝田植物群”。经过古生物学界近20年的努力,其已被证实拥有分布广泛的六亿年前的生命印迹,比恐龙还早几亿年。 (一) 中国科学院南京地质古生物研究所的袁训来先生是“蓝田生物群”研究的集大成者之一。在过去的10多年时间里,这位安徽望江籍古生物学家几次翻山越岭赶到休宁县蓝田镇,在当地寻找地球早期多细胞生命的“证据”。上万件保存精美的生物化石标本让袁训来研究员确信:“蓝田植物群”展现了6亿年前地球上温暖浅海中早期动物大规模出现前夕的生命景观,是地球早期生命从简单向复杂进化过程中的重要环节。他们研究成果已得到国际学术界的认同。 地球上的生命从无到有、从简单到复杂,经历了一个漫长的进化过程。古生物学家认为,早期生命历史是指生命起源到“寒武纪大爆发”这段距今约35纪-5.4亿年的生命进化史。在这段时间内,地球上的生命经历了原核生物的发展、真核生物的起源和演化、后生动物和后生植物的起源和演化等重要进化事件。其中,最引人注目的进化事件之一便是真核生物的出现。举目所见,花草树木、人鱼虫鸟,都是由真核细胞组成的多细胞生命。 “蓝田植物群”是地球早期真核生物多细胞化、组织分化、两性分化和形态多样化的见证。古生物学研究发现,地球上最早的生命是原核生物,其细胞是没有细胞核的。这类生物主宰着距今35亿年-25亿年这段约10亿年的地球生命史。后来,伴随着大气圈中氧含量的逐渐增加,原核生物逐渐演化为真核生物。生命演化历程进入距今10亿年-5.4亿年的新元古代后,真核生物的多样性有了明显提高。而到了新元古代晚期,真核多细胞藻类迅速演化,出现一次大的形态分异。“蓝田植物群”就较好地保留了这些多细胞藻类化石。从其形态来分析,这些化石基本都能在现生的多细胞藻类的三大门类(绿藻、红藻和褐藻)之中找到相似的形态类型,部分类型还可能与后生动物存在亲缘关系。 由此,这个植物群与湖北秭归的“庙河生物群”、贵州瓮安的“瓮安生物群”并称中国南方扬子地台三大典型化石生物群,统称“陡山沱期生物群”。它们均分布在属于新元古代晚期的沉积岩层之中。 (二) 地台是地质学上的概念,是指大陆上自形成以后未再遭受强烈褶皱的稳定地区。在中国南方沿长江两岸,西起云南,东至江苏、浙江,包括南部的江西、湖南,北部的湖北、安徽等地的广大区域,则被称为扬子地台。 “蓝田植物群”所在的安徽休宁一带,在13亿年前还是一片汪洋大海。距今约11亿-8亿年之间,地球上掀起一次强大的造山运动,使得该时期以前的岩石褶皱变质,从而形成较为稳定的地台基底。此后,全球至少经历了一次最为广泛的冰川作用。这次冰川作用使得扬子台形成了复杂的古地形。冰期结束后,紧随而来的是温暖期,扬子地台受到广泛的海侵,并沉积了各种不同的类型的沉积物。这一时期适宜的温暖浅海环境为地球上后生生物的发展提供了有利的外部条件。“蓝田植物群”就生活在这样的浅海之中。 自1994年以来,袁训来等人对该生物群进行了系统的野外标本采集和详细的古生物学研究,发现了线状安徽藻、帚状陡山沱藻、蓝田扇形藻等生物化石。这些化石的发现为古生物界研究生命的演化提供了珍贵的依据。   过去一般认为,地球上的动物,特别是海洋无脊椎动物是在寒武纪初期“突然”出现的, 因此称之为“寒武纪大爆发”。今天看来,这种说法并不完全确切。实际上,地球上任何生命形式的产生都有一个长期的演化过程,只是有些阶段快一些、有些阶段慢一些而已。 “蓝田植物群”的发现、研究表明,在中元古代晚期至新元古代,已经出现多细胞动物和多细胞植物的早期分化以及复杂生态系统的演化。“蓝田植物群”等正是多细胞生物早期演化的代表,寒武纪之后,乃至现今很多后生生物的祖先类型在那一时期都已出现。 (三) 更重要的是,从已经获得的化石证据来看,以“蓝田植物群”为代表的“陡山沱期生物群”出现了有性繁殖的痕迹。在贵州瓮安发现的多细胞藻类化石显示,其已具有与现代真红藻类相似的有性生殖结构。 性分化和生物多细胞化对后生植物和后生动物的发展起到了关键作用。这也让古生物学家开始思索:在“蓝田植物群”所在的地质时期,会不会有动物的出现?按照分子生物学的推算,后生动物在地球上的出现时间不晚于10亿年前,而从休宁的古地理位置和现代藻类的生活环境来分析,蓝田当时可能是温暖的浅海或滨海环境,这种环境也应该适合底栖动物生存。按此判断,完全有可能从这一时期的地层中寻找到动物化石。 可是,从目前的化石采集情况来说,在蓝田页岩中发现的可靠后生动物化石类型非常有限。据休宁县蓝田镇前川村孔坑组青年余星峰说,每次袁训来来当地采集化石,都会请他充当向导和助手。而他就很少看到过袁训来采集到动物化石,只是偶尔发现过一些形似三叶虫之类的“可疑化石”。 袁训来研究员承认,对这一时期的动物化石研究还存在一定的难度。关键的问题是,如何从形态上来判别已发现的“可疑化石”是动物而不是其他类型的生物,或者它们是动物结构而不是地质作用的结果。实际上,大部分可供分类的信息已在生物体死亡、搬运、降解、埋葬、成岩作用和变质作用中被丢失。这就更增加了研究的难度。 尽管如此,袁训来研究员依然坚定地认为,“蓝田植物群”是认识早期多细胞生命的窗口,极有可能书写全新的地球早期动物演化历史。从这一层面说,“蓝田植物群”是一个世界级的生物化石圈,科学价值非同一般。 (四) 可惜的是,由于种种因素的限制,除了曾经担任袁训来向导的余星峰外,休宁一带几乎无人知晓这一“化石宝库”。 12月初,记者赶赴当地“追寻六亿年前的生命”。在余星峰的带领下,记者探看了袁训来采集化石遗留下的两个页岩凹坑,那里还遗留着不久前挖掘的痕迹。随手扒拉一番,就能找到带有黑色线状痕迹的石头。余星峰告诉记者,那就是藻类化石。 袁训来研究员说,“蓝田植物群”世界罕见,为古生物研究提供了极为丰富的化石资源。可如今却大量裸露地山间地头,有的甚至被开矿破坏,这对于科学研究是一个不小的损失。他呼吁,当地有关部门尽快重视这些六亿年前的生命印迹,启动相应的保护措施,并在适当的情况下进行资源开发,使之闪现出应有的耀眼光芒。
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