內(nèi)容摘要:臨沂動物群生態(tài)復(fù)原圖楊定華繪,趙方臣指導(dǎo))臨沂動物群中的代表性類群。A. 刺迷音蟲Thelxiope spinosa;B. 對稱莫里森蟲Mollisonia symmetrica;C. 群體的對角海綿
廣州外圍上門(廣州外圍預(yù)約外圍上門外圍女)微信189-4469-7302一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源

臨沂動物群生態(tài)復(fù)原圖(楊定華繪,趙方臣指導(dǎo))

臨沂動物群中的代表性類群。A. 刺迷音蟲
Thelxiope spinosa;B. 對稱莫里森蟲
Mollisonia symmetrica;C. 群體的特異探索
廣州外圍上門(廣州外圍預(yù)約外圍上門外圍女)微信189-4469-7302一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源對角海綿
Diagoniella;D. 唐氏迷音蟲
Thelxiope tangisp. nov;E. 線紋心蝦
Cordaticaris striatus的口器;F, 標(biāo)準(zhǔn)長清蟲
Changqingia puteata;G, 未定的蠕蟲狀動物;H. 線紋心蝦
Cordaticaris striatus的前附肢;I. 抱怪蟲類的前附肢

16個主要的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的時空分布和多樣性,及臨沂動物群(Linyi Lagerstatte)在其中的埋藏位置

非度量性多維標(biāo)度變換(左上)聚類分析(右上)、和網(wǎng)絡(luò)分析(下)等定量分析手段所識別的化石寒武化動臨沂動物群與全球16處經(jīng)典寒武紀(jì)特異埋藏化石庫之間的關(guān)系

科考人員在臨沂地區(qū)野外工作照片,從左到右:曾晗、庫臨唐永剛、物群物群孫智新、窗口趙方臣
(神秘的距今紀(jì)演地球uux.cn報道)據(jù)中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所:華北板塊(North China Block)在寒武紀(jì)時期是一個獨(dú)立塊體,具有獨(dú)特的約億沂動構(gòu)造演化歷史。作為中國傳統(tǒng)“中寒武統(tǒng)”的特異探索標(biāo)準(zhǔn)地區(qū),這里的埋藏寒武紀(jì)中期地層序列完整、化石豐富,化石寒武化動是庫臨尋找這一時期特異埋藏化石庫的潛力地區(qū)。近日,物群物群南京古生物所趙方臣研究員、博士研究生孫智新等報道了來自華北地區(qū)的一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,并命名為“臨沂動物群”(Linyi Lagerstatte)。這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫為深入了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之后動物早期輻射分異、遷徙擴(kuò)散、群落結(jié)構(gòu)和生物古地理提供了新的窗口。該項成果于2022年4月5日在線發(fā)表于綜述性期刊《國家科學(xué)評論》(National Science Review)。
距今5.3億年前后發(fā)生的寒武紀(jì)大爆發(fā)(Cambrian explosion)是一次前所未有的快速演化事件,其以門一級動物類群的出現(xiàn)和現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)的成型為顯著特點(diǎn),在整個地球生命進(jìn)化史上具有重要的地位。
寒武紀(jì)大爆發(fā)的相關(guān)問題一直是古生物學(xué)界研究的核心,而富含精美的多門類軟軀體化石的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫(也稱布爾吉斯頁巖型化石庫Burgess Shale-type lagerstatten)則是了解這一重大生物演化事件的主要窗口。自1909年沃克特(Walcott)發(fā)現(xiàn)著名的布爾吉斯頁巖生物群(Burgress Shale)以來,全球已有十余處經(jīng)典的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫被發(fā)現(xiàn),尤其是澄江動物群的發(fā)現(xiàn)更是開啟了華南板塊(South China Block)作為相關(guān)研究熱點(diǎn)地區(qū)的歷史。
近年來新的化石庫不斷涌現(xiàn),但由于寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的時間和空間分布不均勻,大多數(shù)著名的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在華南板塊和勞倫大陸(Laurentia,今北美大陸的主體)。這種地理分布的不均衡在寒武紀(jì)中期(苗嶺世Miaolingian)表現(xiàn)最為明顯:這一時期幾乎所有的特異埋藏化石庫都位于勞倫大陸,而此時恰恰是寒武紀(jì)演化動物群最為繁盛的階段。因此,這些客觀條件在很大程度上制約了我們對寒武紀(jì)演化動物群面貌和格局的全面認(rèn)識。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊在這一地區(qū)展開了長期野外工作,并選取山東省臨沂市西郊的寺口剖面代表性層位進(jìn)行了集中采集,收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。
本次綜合研究的臨沂動物群軟軀體化石集中產(chǎn)出于寒武系張夏組盤車溝段下部的黑色與黃綠色頁巖中。根據(jù)其中的三葉蟲判定該特異埋藏化石庫的時代是距今約5.04億年寒武紀(jì)苗嶺世鼓山期(Drumian)的早期,稍微晚于布爾吉斯頁巖生物群。目前已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn),極大豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物,而其中又以奇蝦類(radiodonts)和莫里森蟲類(mollisoniids)最為引人注目。除節(jié)肢動物以外,多樣的海綿動物和蠕蟲狀動物也值得進(jìn)一步深入研究。
臨沂動物群中的化石大部分以軟軀體形式保存,且多保存了精細(xì)的
廣州外圍上門(廣州外圍預(yù)約外圍上門外圍女)微信189-4469-7302一二線城市外圍預(yù)約、空姐、模特、熟女、白領(lǐng)、老師、優(yōu)質(zhì)資源解剖結(jié)構(gòu),如附肢、眼睛、消化系統(tǒng)和剛毛等,為進(jìn)一步了解這些生物的解剖結(jié)構(gòu)提供了新信息。與其他經(jīng)典的布爾吉斯頁巖型特異埋藏化石庫相類似,臨沂特異埋藏化石庫中的軟軀體結(jié)構(gòu)也多以碳膜的形式保存在背景層與事件層交互出現(xiàn)的地層中,顯示了類似的埋藏學(xué)路徑在軟軀體化石保存中的普遍性。
由于時代相近的其他特異埋藏化石庫均集中于勞倫大陸,此次華北板塊臨沂動物群的發(fā)現(xiàn)為研究寒武紀(jì)中期的生物地理學(xué)提供了獨(dú)特的視角。臨沂動物群與同期的北美特異埋藏化石庫之間有許多相同的生物類型,其中一些珍稀節(jié)肢動物,如迷音蟲Thelxiope和莫里森蟲Mollisonia,即使在原產(chǎn)地北美也十分少見,這也暗示了華北與北美軟軀體動物群在這一時期的密切聯(lián)系。通過聚類分析(cluster analysis)、非度量性多維標(biāo)度變換(nMDS)和網(wǎng)絡(luò)分析(network analysis)等定量分析手段進(jìn)一步支持了華北與北美軟軀體動物群之間的聯(lián)系,表明了華北可能充當(dāng)著東岡瓦納與北美之間的生物地理紐帶。不過,由于來自不同角度的古地理證據(jù)尚存在差異,這種聯(lián)系的生物地理解釋還需要深入的研究評估。
在比臨沂特異埋藏化石庫時代更古老的饅頭組上、下頁巖段(苗嶺世烏溜期)中,該研究團(tuán)隊也發(fā)現(xiàn)有保存良好的軟軀體化石。此類化石在華北板塊東部寒武紀(jì)中期地層中的連續(xù)分布,使華北成為研究這一時期生物面貌演替的重要潛力地區(qū)。此前澄江動物群的發(fā)現(xiàn)揭開了華南板塊一系列寒武紀(jì)特異埋藏化石庫研究的序幕,而如今臨沂動物群作為華北板塊第一個被綜合研究的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,將有望為華北寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的研究開啟新的篇章。
本研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金和現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室項目共同資助。 (原標(biāo)題:臨沂動物群:探索寒武紀(jì)演化動物群的新窗口)
論文相關(guān)信息:Sun, Z.X., Zhao, F.C.*, Zeng, H., Luo, C., Van Iten, H., Zhu, M.Y., 2022. The middle Cambrian Linyi Lagerstatte from the North China Craton: a new window on the Cambrian evolutionary fauna. National Science Review, https://doi.org/10.1093/nsr/nwac069.
相關(guān)報道:5億年前臨沂動物群 打開探索寒武紀(jì)演化動物群新窗口
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)央視新聞客戶端(總臺央視記者 帥俊全):近日,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊報道了來自華北地區(qū)的一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,并命名為“臨沂動物群”。這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫為深入了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之后動物早期輻射分異、遷徙擴(kuò)散、群落結(jié)構(gòu)和生物古地理提供了新的窗口。該項成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》發(fā)表。
距今5.3億年前后發(fā)生的寒武紀(jì)大爆發(fā)是一次前所未有的快速演化事件,在整個地球生命進(jìn)化史上具有重要的地位。寒武紀(jì)大爆發(fā)的相關(guān)問題一直是古生物學(xué)界研究的核心,而富含精美的多門類軟軀體化石的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫則是了解這一重大生物演化事件的主要窗口。全球已有十余處經(jīng)典的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫被發(fā)現(xiàn),尤其是澄江動物群的發(fā)現(xiàn)開啟了華南板塊作為相關(guān)研究熱點(diǎn)地區(qū)的歷史,且近年來新的化石庫仍在不斷涌現(xiàn)。然而,寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的時間和空間分布并不均勻,大多數(shù)著名的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在華南板塊和勞倫大陸。這種地理分布的不均衡在寒武紀(jì)中期表現(xiàn)最為明顯,這些客觀條件在很大程度上制約了我們對寒武紀(jì)演化動物群面貌和格局的全面認(rèn)識。
華北板塊在寒武紀(jì)時期是一個獨(dú)立塊體,具有獨(dú)特的構(gòu)造演化歷史。作為中國傳統(tǒng)“中寒武統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)地區(qū),這里的寒武紀(jì)中期地層序列完整,化石豐富,是尋找這一時期特異埋藏化石庫的潛力地區(qū)。近年來,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊在這一地區(qū)展開了大量野外工作,并選取代表性層位和剖面進(jìn)行了集中采集,收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。
本次綜合研究的臨沂動物群來自山東省臨沂市西郊的寺口剖面,軟軀體化石集中產(chǎn)出于寒武系張夏組盤車溝段下部的黑色與黃綠色頁巖中。根據(jù)其中的三葉蟲,特異埋藏化石庫的時代被確定在距今約5.04億年寒武紀(jì)苗嶺世鼓山期的早期,稍微晚于布爾吉斯頁巖生物群。已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn),豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物,而其中又以奇蝦類和莫里森蟲類最為引人注目。除節(jié)肢動物以外,多樣的海綿動物和蠕蟲狀動物也值得進(jìn)一步深入研究。臨沂動物群中的化石大部分為軟軀體形式保存,且許多都保存了精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu),如附肢、眼睛、消化系統(tǒng)和剛毛等,為進(jìn)一步了解這些生物的解剖結(jié)構(gòu)提供了新信息。與其他經(jīng)典的布爾吉斯頁巖型特異埋藏化石庫一樣,臨沂特異埋藏化石庫中的軟軀體結(jié)構(gòu)以碳膜的形式保存在背景層與事件層交互出現(xiàn)的地層中,顯示了類似的埋藏學(xué)路徑在軟軀體化石保存中的普遍性。
由于時代相近的其他特異埋藏化石庫均集中于勞倫大陸,華北板塊臨沂動物群的發(fā)現(xiàn)為研究寒武紀(jì)中期的生物地理學(xué)提供了獨(dú)特的視角。臨沂動物群與同期的北美特異埋藏化石庫之間有許多相同的生物類型,這暗示了華北與北美軟軀體動物群在這一時期的密切聯(lián)系。作為華北板塊第一個被綜合研究的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,臨沂動物群也有望為華北寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的研究拉開新的序幕。
相關(guān)報道:距今5億年的“時間膠囊”!中科院南古所最新發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)大爆發(fā)“臨沂動物群”
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)江蘇廣電融媒體新聞中心(黃蒙 編輯/趙夢琰):記者今天(4月15日)從中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所獲悉,該所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊近日發(fā)布了一項最新研究:最新發(fā)現(xiàn)了一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫。這一被命名為“臨沂動物群”的古老化石庫,為深入了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之后動物早期輻射分異、遷徙擴(kuò)散、群落結(jié)構(gòu)和生物古地理提供了新的窗口。該項成果于2022年4月5日在線發(fā)表于綜述性期刊《National Science Review》(國家科學(xué)評論)。
距今5.3億年前后發(fā)生的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”,是地球生命進(jìn)化史上一次前所未有的快速演化事件,構(gòu)建了現(xiàn)代生態(tài)系統(tǒng)的雛形和現(xiàn)代生物多樣性的框架。目前分布在全球十余處的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,是了解這一重大生物演化事件的“時間膠囊”,其中最為著名的,是華南板塊的“澄江動物群”。此次中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)的“臨沂動物群”,來自山東省臨沂市西郊的寺口剖面,屬于華北板塊首個被發(fā)現(xiàn)的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,這為寒武紀(jì)大爆發(fā)研究打開了新的窗口。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員趙方臣告訴記者,古大陸的時候,華北和華南是相當(dāng)于兩個隔海相望的地區(qū)。以往所有的特異埋藏化石庫主要集中在華南地區(qū)發(fā)現(xiàn),這次的“臨沂動物群”,是在華北第一次綜合性地報道一個軟軀體化石群。此外,此次發(fā)現(xiàn)的化石庫基于寒武紀(jì)大爆發(fā)高峰期之后,打開了一個新的窗口去了解寒武紀(jì)生物群的演化過程。
據(jù)了解,華北板塊(North China Block)在寒武紀(jì)時期是一個獨(dú)立塊體,具有獨(dú)特的構(gòu)造演化歷史。作為中國傳統(tǒng)“中寒武統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)地區(qū),這里的寒武紀(jì)中期地層序列完整,化石豐富,是尋找這一時期特異埋藏化石庫的潛力地區(qū)。近年來,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊在這一地區(qū)展開了大量野外工作,并選取代表性層位和剖面進(jìn)行了集中采集,收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。目前“臨沂動物群”已發(fā)現(xiàn)的化石類群超過35個,大部分動物化石為軟軀體形式保存,保存有精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu),如眼睛、消化系統(tǒng)等,這在化石當(dāng)中較為稀少,為進(jìn)一步了解古生物的解剖結(jié)構(gòu)提供了獨(dú)特視角。
本研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項·(B類)、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金和現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室項目共同資助。
相關(guān)報道:中國古生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)距今約5.04億年的臨沂動物群
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)中新網(wǎng)南京4月15日電(記者 楊顏慈):中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所15日消息,該所報道了來自中國華北地區(qū)的一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,并命名為“臨沂動物群”。這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫為寒武紀(jì)大爆發(fā)相關(guān)研究提供了新的窗口。
該項成果已在線發(fā)表于綜述性期刊《National Science Review》(國家科學(xué)評論)。
科研人員介紹,距今5.3億年前后發(fā)生的寒武紀(jì)大爆發(fā)是一次前所未有的快速演化事件,其以門一級動物類群的出現(xiàn)和現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)的成型為顯著特點(diǎn),在整個地球生命進(jìn)化史上具有重要的地位。
寒武紀(jì)大爆發(fā)的相關(guān)問題一直是古生物學(xué)界研究的核心,而富含精美的多門類軟軀體化石的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫則是了解這一重大生物演化事件的主要窗口。
目前,全球已有十余處經(jīng)典的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫被發(fā)現(xiàn),尤其是澄江動物群的發(fā)現(xiàn)使得華南板塊成為相關(guān)研究熱點(diǎn)地區(qū),且近年來新的化石庫仍在不斷涌現(xiàn)。
然而,寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的時間和空間分布并不均勻,大多數(shù)著名的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在華南板塊和勞倫大陸。這種地理分布的不均衡在寒武紀(jì)中期表現(xiàn)最為明顯。這些客觀條件在很大程度上制約了古生物學(xué)界對寒武紀(jì)演化動物群面貌和格局的全面認(rèn)識。
近日,該所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊的趙方臣研究員、博士研究生孫智新等報道了來自華北地區(qū)的一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,并命名為“臨沂動物群”。這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫為深入了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之后動物早期輻射分異、遷徙擴(kuò)散、群落結(jié)構(gòu)和生物古地理提供了新的窗口。
中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所趙方臣研究員介紹,華北板塊在寒武紀(jì)時期是一個獨(dú)立塊體,具有獨(dú)特的構(gòu)造演化歷史。作為中國傳統(tǒng)“中寒武統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)地區(qū),這里的寒武紀(jì)中期地層序列完整,化石豐富,是尋找這一時期特異埋藏化石庫的潛力地區(qū)。
近年來,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊在這一地區(qū)展開了大量野外工作,并選取代表性層位和剖面進(jìn)行了集中采集,收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。
此次綜合研究的臨沂動物群來自山東省臨沂市西郊的寺口剖面,軟軀體化石集中產(chǎn)出于寒武系張夏組盤車溝段下部的黑色與黃綠色頁巖中。根據(jù)其中的三葉蟲,特異埋藏化石庫的時代被確定在距今約5.04億年寒武紀(jì)苗嶺世鼓山期的早期。
“已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn),豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物,而其中又以奇蝦類和莫里森蟲類最為引人注目?!壁w方臣說。
科研團(tuán)隊認(rèn)為,除節(jié)肢動物以外,多樣的海綿動物和蠕蟲狀動物也值得進(jìn)一步深入研究。臨沂動物群中的化石大部分為軟軀體形式保存,且許多都保存了精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu),如附肢、眼睛、消化系統(tǒng)和剛毛等,為進(jìn)一步了解這些生物的解剖結(jié)構(gòu)提供了新信息。
由于時代相近的其他特異埋藏化石庫均集中于勞倫大陸,華北板塊臨沂動物群的發(fā)現(xiàn)為研究寒武紀(jì)中期的生物地理學(xué)提供了獨(dú)特的視角。
科研團(tuán)隊認(rèn)為,澄江動物群的發(fā)現(xiàn)揭開了華南板塊一系列寒武紀(jì)特異埋藏化石庫研究的序幕,而臨沂動物群作為華北板塊第一個被綜合研究的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,也有望為華北寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的研究開啟新的篇章。
本研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金和現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室項目共同資助。
相關(guān)報道:探尋“神奇動物大爆發(fā)”奧秘,南京專家發(fā)現(xiàn)5億年前化石庫
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)現(xiàn)代快報(記者 阿里亞 儲希豪):5億多年前,地球上突然出現(xiàn)了大量新奇的物種,這一現(xiàn)象被人們稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。在我國,大多數(shù)著名的寒武紀(jì)時期化石都分布在華南板塊。近年來,中科院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊,在華北板塊收集了數(shù)千枚精美的寒武紀(jì)化石標(biāo)本。這項研究填補(bǔ)了關(guān)鍵的空白,相關(guān)成果近日發(fā)表于綜述性期刊《國家科學(xué)評論》上。
另辟蹊徑,破譯5億年前“無字天書”
46億歲的地球養(yǎng)育萬物,自然成為了我們最好奇的星球之一。
“追溯地球46億年的起源與演化史,距今約5億年前的寒武紀(jì)大爆發(fā)是一個重要時間點(diǎn)?!敝锌圃耗暇┑刭|(zhì)古生物研究所研究員趙方臣說,當(dāng)時在短短幾百萬年時間內(nèi),地球上就誕生了絕大多數(shù)動物門類。這些新物種仿佛從天而降,如同“從石頭里蹦出來的孫悟空”,讓地球變得生機(jī)勃勃。
現(xiàn)在的我們無法穿越時空,親眼看見這些神奇的史前生命和當(dāng)時如此驚艷的世界。幸運(yùn)的是,地球給我們留下了寶貴的自然遺產(chǎn)——化石。
長著“兔耳朵”的三葉蟲、身長2米的“巨無霸”奇蝦、保齡球瓶狀的蠕蟲……上世紀(jì)80年代,中科院南京地質(zhì)古生物研究所的科學(xué)家們在云南發(fā)現(xiàn)了澄江動物群。30余年來,他們對澄江動物群開展了持續(xù)的化石挖掘工作,發(fā)現(xiàn)了寒武紀(jì)早期動物300多個物種,歸屬20多個門類。
“澄江動物群的發(fā)現(xiàn)開啟了華南板塊作為相關(guān)研究熱點(diǎn)地區(qū)的歷史,相比之下,華北板塊一直不太受關(guān)注。”為了繼續(xù)求解這部5億年前的“無字天書”,研究團(tuán)隊將目光投向華北板塊。
珍貴的軟體動物化石,藏在泥巖里
“具體地點(diǎn)是山東。”趙方臣告訴了現(xiàn)代快報記者選擇這里的理由。原來,研究團(tuán)隊中的博士研究生孫智新是山東人,大學(xué)本科時,他恰好就讀于地質(zhì)相關(guān)專業(yè)。在系統(tǒng)學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)理論知識后,尋找化石也不再是碰運(yùn)氣。每到假期,他就到處尋找合適的地質(zhì)剖面。
“我一直對寒武紀(jì)興趣濃厚,讀大學(xué)期間利用所學(xué)知識,在老家及周邊找了幾個不錯的剖面?!睂O智新說,隨后他申報大學(xué)生創(chuàng)新項目,在現(xiàn)導(dǎo)師趙方臣研究員指導(dǎo)下,開始對山東寒武紀(jì)地層的進(jìn)一步工作。
“2017年起我們每年都去幾趟山東,在這一地區(qū)展開大量野外工作,并選取代表性層位和剖面進(jìn)行集中采集?!苯迥陙?,研究團(tuán)隊總共收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。
這些化石距今有約5.04億年前的歷史,因來自山東省臨沂市西郊一處寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,故被研究人員命名為“臨沂動物群”。它們藏在泥巖里面,保存著5億多年前那些動物比較容易腐爛的軟組織結(jié)構(gòu),包括附肢、眼睛、消化系統(tǒng)和剛毛等。
“這類帶軟體結(jié)構(gòu)的化石很少見,為進(jìn)一步了解這些動物的解剖結(jié)構(gòu)提供了新信息?!壁w方臣說,已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn)。組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物,而其中又以奇蝦類和莫里森蟲類最為引人注目,豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。
5億年前,華北板塊和北美板塊可能有聯(lián)系
“寒武紀(jì)時,華南、華北之間還是‘隔海相望’。”趙方臣介紹,華北板塊在寒武紀(jì)時是一個獨(dú)立塊體,具有獨(dú)特的構(gòu)造演化歷史。大多數(shù)著名的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在華南板塊和勞倫大陸,這些客觀條件在很大程度上制約了我們對寒武紀(jì)演化動物群面貌和格局的全面認(rèn)識。
“臨沂動物群與同期的北美特異埋藏化石庫之間有許多相同的生物類型,其中一些珍稀節(jié)肢動物,如迷音蟲和莫里森蟲,即使在原產(chǎn)地北美也十分少見?!壁w方臣告訴現(xiàn)代快報記者,這暗示了華北與北美軟軀體動物群在這一時期的密切聯(lián)系。
通過聚類分析、非度量性多維標(biāo)度變換和網(wǎng)絡(luò)分析等定量分析手段進(jìn)一步支持了華北與北美軟軀體動物群之間的聯(lián)系,這表明華北可能充當(dāng)著東岡瓦納與北美之間的生物地理紐帶。不過,由于來自不同角度的古地理證據(jù)尚存在差異,這種聯(lián)系的生物地理解釋還需要進(jìn)一步的研究評估。
“澄江動物群的發(fā)現(xiàn)揭開了華南板塊一系列寒武紀(jì)特異埋藏化石庫研究的序幕,而臨沂動物群作為華北板塊第一個被綜合研究的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,也有望為華北寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的研究開啟新的篇章?!壁w方臣說。
相關(guān)報道:南京專家發(fā)現(xiàn)5億年前“臨沂動物群”
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)揚(yáng)子晚報/紫牛新聞(記者 于丹丹):近日,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊報道了來自華北地區(qū)的一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,并命名為“臨沂動物群”。這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫為深入了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之后動物早期輻射分異、遷徙擴(kuò)散、群落結(jié)構(gòu)和生物古地理提供了新的窗口。該項成果日前在國際學(xué)術(shù)期刊《國家科學(xué)評論》發(fā)表。
生命在寒武紀(jì)出現(xiàn)大爆發(fā)
46億年前,地球形成,在黯淡的環(huán)境中,生命經(jīng)歷了約40億年的漫長演化歷史;直至5億多年前的寒武紀(jì),包括脊椎動物在內(nèi)的幾乎所有動物,在短短幾百萬年間快速登場,一系列與現(xiàn)代動物形態(tài)基本相同的生物“集體亮相”,形成了多種門類動物同時存在的繁榮景象。這一快速的生命演化事件,被稱為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。
“寒武紀(jì)大爆發(fā)”在整個地球生命進(jìn)化史上具有重要的地位。寒武紀(jì)給大家留下的最主要印象,就是奇形怪狀的生物種類,比如生物的奇特樣貌連怪誕派畫家都為之稱奇,如當(dāng)時的“海洋霸主”奇蝦;品種繁多有長著尖刺、有長著“兔耳朵”的三葉蟲等等。
這些五花八門、千奇百怪的生物是如何突然出現(xiàn)的?“寒武紀(jì)大爆發(fā)”是古生物學(xué)界研究的核心,而富含精美的多門類軟軀體化石的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫則是了解這一重大生物演化事件的主要窗口。
中科院南京地質(zhì)古生物研究所研究員趙方臣告訴記者:“雖然近年來新的化石庫仍在不斷涌現(xiàn)。然而,寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的時間和空間分布并不均勻。”趙方臣說,大多數(shù)著名的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在華南板塊和勞倫大陸,這些客觀條件在很大程度上制約了我們對寒武紀(jì)演化動物群面貌和格局的認(rèn)識。
超過35個化石類群被發(fā)現(xiàn)
近些年, 南古所專家將目光投向華北板塊,并在這一地區(qū)展開了大量野外工作,并選取代表性層位和剖面進(jìn)行了集中采集,收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。
具體來說,“臨沂動物群”來自山東省臨沂市西郊的寺口剖面,軟軀體化石集中產(chǎn)出于寒武系張夏組盤車溝段下部的黑色與黃綠色頁巖中。根據(jù)其中的三葉蟲,專家們判斷特異埋藏化石庫的時代被確定在距今約5.04億年寒武紀(jì)苗嶺世鼓山期的早期,稍微晚于布爾吉斯頁巖生物群。
記者了解到,已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn),豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物,而其中又以奇蝦類和莫里森蟲類最為引人注目。
“除節(jié)肢動物以外,多樣的海綿動物和蠕蟲狀動物也值得進(jìn)一步深入研究?!壁w方臣說,臨沂動物群中的化石大部分為軟軀體形式保存,且許多都保存了精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu),如附肢、眼睛、消化系統(tǒng)和剛毛等,為進(jìn)一步了解這些生物的解剖結(jié)構(gòu)提供了新信息。
華北板塊和北美板塊或有聯(lián)系
華北板塊臨沂動物群的發(fā)現(xiàn)為研究寒武紀(jì)中期的生物地理學(xué)提供了獨(dú)特的視角。趙方臣說,臨沂動物群與同期的北美特異埋藏化石庫之間有許多相同的生物類型,其中一些珍稀節(jié)肢動物,如迷音蟲和莫里森蟲,即使在原產(chǎn)地北美也十分少見,這暗示了華北與北美軟軀體動物群在這一時期的密切聯(lián)系。
通過聚類分析、非度量性多維標(biāo)度變換和網(wǎng)絡(luò)分析等定量分析手段進(jìn)一步支持了華北與北美軟軀體動物群之間的聯(lián)系,這表明華北可能充當(dāng)著東岡瓦納與北美之間的生物地理紐帶。不過,由于來自不同角度的古地理證據(jù)尚存在差異,這種聯(lián)系的生物地理解釋還需要進(jìn)一步的研究評估。
相關(guān)報道:研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)“臨沂動物群”化石庫,來自距今5億年的寒武紀(jì)
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)澎湃新聞(記者 呂新文):近日,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊的趙方臣研究員、博士研究生孫智新等報道了來自華北地區(qū)的一處距今約5.04億年的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,并命名為“臨沂動物群”。這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫為深入了解寒武紀(jì)大爆發(fā)之后動物早期輻射分異、遷徙擴(kuò)散、群落結(jié)構(gòu)和生物古地理提供了新的窗口。該項成果于2022年4月5日在線發(fā)表于綜述性期刊《National Science Review》(國家科學(xué)評論)。
距今5.3億年前后發(fā)生的寒武紀(jì)大爆發(fā)(Cambrian explosion)是一次前所未有的快速演化事件,其以門一級動物類群的出現(xiàn)和現(xiàn)代海洋生態(tài)系統(tǒng)的成型為顯著特點(diǎn),在整個地球生命進(jìn)化史上具有重要的地位。寒武紀(jì)大爆發(fā)的相關(guān)問題一直是古生物學(xué)界研究的核心,而富含精美的多門類軟軀體化石的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫(也稱布爾吉斯頁巖型化石庫Burgess Shale-type lagerstätten)則是了解這一重大生物演化事件的主要窗口。
自1909年沃克特(Walcott)發(fā)現(xiàn)著名的布爾吉斯頁巖生物群(Burgress Shale)以來,全球已有十余處經(jīng)典的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫被發(fā)現(xiàn),尤其是澄江動物群的發(fā)現(xiàn)開啟了華南板塊(South China Block)作為相關(guān)研究熱點(diǎn)地區(qū)的歷史,且近年來新的化石庫仍在不斷涌現(xiàn)。然而,寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的時間和空間分布并不均勻,大多數(shù)著名的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在華南板塊和勞倫大陸(Laurentia,今北美大陸的主體)。這種地理分布的不均衡在寒武紀(jì)中期(苗嶺世Miaolingian)表現(xiàn)最為明顯:這一時期幾乎所有的特異埋藏化石庫都位于勞倫大陸,而此時恰恰是寒武紀(jì)演化動物群最為繁盛的階段。因此,這些客觀條件在很大程度上制約了我們對寒武紀(jì)演化動物群面貌和格局的全面認(rèn)識。
華北板塊(North China Block)在寒武紀(jì)時期是一個獨(dú)立塊體,具有獨(dú)特的構(gòu)造演化歷史。作為中國傳統(tǒng)“中寒武統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)地區(qū),這里的寒武紀(jì)中期地層序列完整,化石豐富,是尋找這一時期特異埋藏化石庫的潛力地區(qū)。近年來,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊在這一地區(qū)展開了大量野外工作,并選取代表性層位和剖面進(jìn)行了集中采集,收集到了數(shù)千枚精美的化石標(biāo)本。本次綜合研究的臨沂動物群來自山東省臨沂市西郊的寺口剖面,軟軀體化石集中產(chǎn)出于寒武系張夏組盤車溝段下部的黑色與黃綠色頁巖中。根據(jù)其中的三葉蟲,特異埋藏化石庫的時代被確定在距今約5.04億年寒武紀(jì)苗嶺世鼓山期(Drumian)的早期,稍微晚于布爾吉斯頁巖生物群。已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn),豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物,而其中又以奇蝦類(radiodonts)和莫里森蟲類(mollisoniids)最為引人注目。除節(jié)肢動物以外,多樣的海綿動物和蠕蟲狀動物也值得進(jìn)一步深入研究。臨沂動物群中的化石大部分為軟軀體形式保存,且許多都保存了精細(xì)的解剖結(jié)構(gòu),如附肢、眼睛、消化系統(tǒng)和剛毛等,為進(jìn)一步了解這些生物的解剖結(jié)構(gòu)提供了新信息。與其他經(jīng)典的布爾吉斯頁巖型特異埋藏化石庫一樣,臨沂特異埋藏化石庫中的軟軀體結(jié)構(gòu)以碳膜的形式保存在背景層與事件層交互出現(xiàn)的地層中,顯示了類似的埋藏學(xué)路徑在軟軀體化石保存中的普遍性。
由于時代相近的其他特異埋藏化石庫均集中于勞倫大陸,華北板塊臨沂動物群的發(fā)現(xiàn)為研究寒武紀(jì)中期的生物地理學(xué)提供了獨(dú)特的視角。臨沂動物群與同期的北美特異埋藏化石庫之間有許多相同的生物類型,其中一些珍稀節(jié)肢動物,如迷音蟲Thelxiope和莫里森蟲Mollisonia,即使在原產(chǎn)地北美也十分少見,這暗示了華北與北美軟軀體動物群在這一時期的密切聯(lián)系。聚類分析(cluster analysis)、非度量性多維標(biāo)度變換(nMDS)和網(wǎng)絡(luò)分析(network analysis)等定量分析手段進(jìn)一步支持了華北與北美軟軀體動物群之間的聯(lián)系,這表明華北可能充當(dāng)著東岡瓦納與北美之間的生物地理紐帶。不過,由于來自不同角度的古地理證據(jù)尚存在差異,這種聯(lián)系的生物地理解釋還需要進(jìn)一步的研究評估。
在比臨沂特異埋藏化石庫更古老的饅頭組上、下頁巖段(苗嶺世烏溜期)中,該研究團(tuán)隊也曾發(fā)現(xiàn)保存良好的軟軀體化石。此類化石在華北板塊東部寒武紀(jì)中期地層中的連續(xù)分布,使華北成為研究這一時期生物面貌演替的重要潛力地區(qū)。澄江動物群的發(fā)現(xiàn)揭開了華南板塊一系列寒武紀(jì)特異埋藏化石庫研究的序幕,而臨沂動物群作為華北板塊第一個被綜合研究的寒武紀(jì)特異埋藏化石庫,也有望為華北寒武紀(jì)特異埋藏化石庫的研究開啟新的篇章。
本研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(B類)、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金和現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室項目共同資助。