臨沂動物群生態(tài)復(fù)原圖 楊定華繪

【科技前沿】

本報南京4月18日電寒武紀(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。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)隊研究員趙方臣、博士研究生孫智新等在綜述性期刊《國家科學(xué)評論》上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，并將其命名為“臨沂動物群”。臨沂動物群為深入了解寒武紀(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。

奇蝦、三葉蟲、怪誕蟲等“奇形怪狀”的生物均誕生于距今5.3億年前后發(fā)生的寒武紀(jì)大爆發(fā)。作為一次前所未有的快速演化事件，寒武紀(jì)大爆發(fā)在不到地球歷史1%的時間內(nèi)誕生了絕大多數(shù)動物門類。

此次發(fā)現(xiàn)的臨沂動物群有何特殊之處？自1909年美國考古學(xué)家沃克特發(fā)現(xiàn)著名的布爾吉斯頁巖生物群以來，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)。但大多數(shù)著名寒武紀(jì)特異埋藏化石庫都集中分布在勞倫大陸（今北美大陸的主體）和我國華南板塊，尤其是寒武紀(jì)中期，幾乎所有的化石庫都位于勞倫大陸，而這恰恰是寒武紀(jì)演化動物群最為繁盛的階段?；瘞鞎r間和空間分布的不均現(xiàn)象在很大程度上制約了我國科學(xué)家對寒武紀(jì)動物群面貌和格局的全面認(rèn)識。

作為我國傳統(tǒng)“中寒武統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)，華北板塊的寒武紀(jì)中期地層序列完整，化石豐富，是尋找該時期特異埋藏化石庫的潛力地區(qū)。自2017年起，中科院南古所研究團(tuán)隊就在華北板塊展開了大量野外工作，選取代表性層位和剖面進(jìn)行集中采集，在山東省臨沂市西郊的寺口剖面發(fā)現(xiàn)了集中的軟軀體化石群，命名為“臨沂動物群”。目前，已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn)，組合中多樣性最高的類群是非三葉蟲節(jié)肢動物，其中又以奇蝦類和莫里森蟲類最引人注目。除節(jié)肢動物外，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，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。

除此之外，臨沂動物群還為研究寒武紀(jì)中期的生物地理學(xué)提供了獨特的視角，表明華北板塊可能充當(dāng)著東岡瓦納與北美之間的生物地理紐帶?！昂浼o(jì)時，我國華北和華南板塊并不像現(xiàn)在一樣緊密相接，而是隔海相望的，分布在不同的地理位置上。而華北板塊在寒武紀(jì)的古地理位置長期以來都存在爭議。在臨沂動物群中我們發(fā)現(xiàn)了迷音蟲和莫里森蟲，這些珍稀的節(jié)肢動物與同期的北美特異埋藏化石庫中的生物類型有許多相同之處，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。”趙方臣介紹道。研究過程中采用的聚類分析、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。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。

1984年，中科院南古所研究員侯先光在云南省玉溪市澄江縣帽天山發(fā)現(xiàn)的“澄江動物群”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，被譽為“世界近代古生物研究史上罕見”“20世紀(jì)最驚人的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”。而此次發(fā)現(xiàn)的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。（記者 蘇 雁 通訊員 姬尊雨）

關(guān)鍵詞：