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如今多彩動物世界的“藍圖”5億多年前已畫好?

來源:  新華網       作者:金地 宋晨 朱筱      發布時間:2021-10-20 21:12  |  

我們如今豐富多彩的動物世界從何而來?在這顆藍色星球上,形形色色的動物構成的“生命樹”已枝繁葉茂。而將時間的比例尺轉換至以“億年”為單位,這棵“生命樹”最初的枝干何時出現?

“追溯地球38億年的生命演化歷程,5億多年前的寒武紀生命大爆發是一個重要時間點。”中科院南京地質古生物研究所研究員趙方臣說,當時在約2000萬年的時間里誕生了幾乎所有的動物門類,爆發式地涌現出動物的原始祖先們。從這個意義上講,寒武紀生命大爆發可以被看作是如今動物多樣性的一個“起源點”。

在寒武紀早期,具有運動能力的動物們組成群落、相互競爭,物種的演化日新月異。而云南澄江生物群,正記錄下了約5.18億年前寒武紀生命大爆發最“巔峰”的時期,為相關研究提供了核心化石證據。

10月13日拍攝的澄江化石地世界自然遺產博物館(無人機照片)。新華社記者 陳欣波 攝

在澄江化石地世界自然遺產博物館,記者“看到”了5億多年前豐富多彩的動物世界——

當時澄江還是一片淺海,千奇百怪的動物有著不同的生活方式:有的在海底的泥里鉆來鉆去;有的用尾刺將身體錨定在海底,避免“隨波逐流”;還有的漂浮在海面上捕食。“這里既有弱肉強食,也有共生關系。有固著在海底的海綿、海葵,也有長著腿可以行走、會游泳的動物,它們共同組成了一個多層次的海洋生態系統。”博物館館長陳泰敏說。

10月13日在澄江化石地世界自然遺產博物館拍攝的寒武紀海底隧道。新華社記者 陳欣波 攝

盡管當時大部分動物的體型在幾厘米甚至更小,但海洋中已出現體型可達兩米的“巨無霸”——奇蝦。陳泰敏告訴記者,這是當時海洋中的霸主,盡管名叫奇蝦,但卻不是現代蝦類的祖先。“因為它的身體太龐大,在地層里很難完整保存下來,科學家一開始只找到了它捕食用的螯肢,形狀像一只沒有頭的蝦,因此命名為奇蝦。”

10月14日在澄江化石地世界自然遺產博物館拍攝的奇蝦化石。新華社記者 陳欣波 攝

除了奇蝦,行走在博物館各個展廳,還可以看到在背上長有成對鋒利刺、腹部長有成對的腿的怪誕蟲,常以聚集的形式附著在其他動物殼體上的澄江龍潭村貝等“神奇生物”。據介紹,在寒武紀生命大爆發中,動物演化出了多種多樣的身體構型,誕生了包括節肢動物、軟體動物、刺胞動物、腕足動物等在內的20多個門類。

“當時的動物多樣性有可能比現在還豐富。”趙方臣說,有很多寒武紀生命大爆發時期的奇特化石無法被歸入已知的動物門類中。

“在寒武紀之前,動物構成身體所需的DNA都已具備,但DNA需要相互關聯、形成基因網絡,才能構建身體的形態。”趙方臣解釋,寒武紀生命大爆發,就好比有了建材之后,蓋出了房屋,這一時期,動物迅速找到了幾十種內部結構高度穩固的身體構型。

以脊椎動物為例,在澄江化石地世界自然遺產博物館,可以找到最古老的脊椎動物之一——一只3厘米左右的小魚“昆明魚”。陳泰敏介紹,雖然昆明魚的個頭很小,但它已經出現大腦、心臟和脊椎。

10月14日在澄江化石地世界自然遺產博物館拍攝的鳳嬌昆明魚化石。新華社記者 陳欣波 攝

經過幾億年的演化,如今的動物在形態上與寒武紀時期已截然不同。在漫長的地質歷史中,地球先后經歷了5次生物大滅絕,也演化出諸多新物種。如今豐富多彩的動物世界,是否依然在寒武紀生命大爆發所描繪的“藍圖”中?

趙方臣解釋,盡管許多物種出現又滅絕,但從大的門類上看,至今動物們依然在寒武紀生命大爆發時期所形成的“框架”中。

“比如節肢動物是一個門類,既包括昆蟲,也包括蝦、蟹等,它們的共同特征是身體分節、具有附肢,這個門類在寒武紀生命大爆發時期已經出現。”趙方臣說,此后地球經歷的生物大滅絕都是小單元的出現和滅絕,再也沒有大的門類產生。

在博物館大廳高高的“化石墻”上,記者找到了一枚三葉蟲化石。講解員告訴記者,這種長著堅固甲殼、在寒武紀廣泛存在的生物,在約2.5億年前的二疊紀末期已經滅絕。

10月13日,游客在澄江化石地世界自然遺產博物館大廳“化石墻”前參觀。新華社記者 陳欣波 攝

“在地質歷史中,物種會因為不適應環境而自然滅絕,也會因為大的災難而滅絕。”趙方臣說,而現在,一些物種由于人類活動而滅絕,這些物種的滅絕會導致整個生態環境的惡化,因此我們呼吁保護生物多樣性。從這個角度看,最近在云南舉行的《生物多樣性公約》第十五次締約方大會,從物種的演化角度也具有重大的意義。

穿越5億多年的時光,這張動物世界的“藍圖”上已畫滿色彩,在目、科等層級上發展得更為多樣,地球也因此更加生機勃勃。

(編輯:王星

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