澄江化石地（中国澄江化石地）-趣爱秀

概述

澄江化石地（Chengjiang fossil site) 位于中国云南澄江帽天山地区，是早寒武纪（5.3亿年）共涵盖16个门类、200余个物种珍稀动物化石的发现地，其中有无脊椎动物化石，也有原始脊索动物化石。澄江化石地发现所有门类生物的远祖代表，有硬体也有软体印模，为研究寒武纪早期生物大爆发过程中生理结构、生物习性、系统演化和生态环境等提供证据。不仅为寒武纪早期生物大爆发这一非线性突发性演化提供了科学事实，同时对达尔文渐变式进化论也提出了挑战。

澄江化石地完整展示了寒武纪早期海洋生物群落和生态系统，也是地球历史早期生物演化的实例。地球早期生物演化典型代表，分别是澳大利亚的埃迪卡拉动物化石群，加拿大的布尔吉斯动物群以及中国的澄江动物化石群。

澄江化石地，亦称澄江动物化石群、澄江动物群和澄江生物群。 2012年7月1日第36届世界遗产委员会会议宣布，澄江化石地正式被列入世界遗产名录。使中国拥有首个化石类世界遗产，填补了中国化石类自然遗产的空白。

地理位置

澄江化石地化石分布广泛，位于云南省玉溪市澄江县（凤麓镇）城东6公里帽天山附近。距昆明市56公里，距玉溪市87公里。澄江化石地为寒武纪早期，埋藏着距今5.3亿年的澄江生物化石群，帽天山化石带，呈带状蜿蜒分布，这条分布带长20公里，宽4.5公里，埋藏深度在50米以上。澄江化石地核心区面积512公顷，缓冲区面积220公顷。

发现过程

澄江古生物化石群

澄江动物化石群的发现是在1984年7月1日，是由当时还是中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员的侯先光在帽天山采集高肌虫动物化石时发现的。

1985年和1986年，侯先光继续来澄江进行艰苦细致的考察、发掘和采集。根据侯先光采集的大量化石标本、研究成果及研究价值。

1987年4月17日，中国科学院南京地质古生物研究所在南京举行新闻发布会，发布会上宣布，中国云南发现的澄江动物化石，距今已5.3亿年，其化石之精美，门类之繁多，为世界近代古生物研究史上所罕见。

1987年起，中科院南京地质古生物研究所的陈均远研究员领导的研究小组对澄江古生物化石群进行了发掘和研究，发现现今世界上所有动物的门类都在这一时期同时出现，而之后再没有产生新的门类，这一时期出现的生命形状同今天的生物已很相近，从星形对称的海星到左右对称的甲壳纲动物，以及具备脊椎雏形的动物等。这说明，在寒武纪早期，动物多样性的基本体系就已经建立了。研究成果发表后，在国际上引起了巨大轰动。

澄江化石最为独特之处就是5亿年前生物的软躯体构造居然成为化石陈存在岩层中。这些古生物化石不仅保存了生物的骨骼，还保存了表皮、纤毛、眼睛、肠胃、消化道、口腔、神经等各种软组织。澄江古生物化石群生动地再现了5.3亿年前海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征，并证明了寒武纪生物大爆炸的存在，打破了达尔文进化理论的局限性，被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”。

科学价值

挑战进化论

澄江古生物化石群

在发现帽天山动物化石群以前，地球生命的演化是一个巨大的谜。达尔文创立了进化论的学说，推翻了神创世界，上帝创人，物种不变等宗教唯心主义的观点，完成了人类认识，特别是对自然界的认识的一次伟大的飞跃。进化论的学说特别阐明了生物进化是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，是一个“渐变”的过程，根本不存在“剧变”。

澄江动物化石群从实物上补充了达尔文进化论的不足，引出带有初始条件的进化论。澄江动物化石群是化石家族中的特殊成员。澄江动物化石群的研究，纠正了许多前人研究的错误。研究表明，人类认识生命的演化过程又产生了一次大的飞跃，对达尔文的进化论提出了重要的补充，就是地球生命在“渐变”过程中也有“突变”。

科学依据

古生物学家研究发现，地球在形成后的30多亿年中，仅仅出现过蓝藻、绿藻等低等生命。可是在距今5亿年到4.9亿年前的一千万年的时间内，地球突然出现多门类、多细胞的高等生命。在生命演化史上这一突发事件，科学家们称之为“寒武纪生命大爆发”。

澄江生物群化石保存在细腻的泥岩中，动物的软体附肢构造保存精美，且呈立体保存。构造细节能比较容易地在显微镜下用针尖揭露出来。

特殊保存环境

澄江古生物化石群

在漫长的地质历史时期中，所产生的大量动物尸骸，尤其是元脊椎动物的软体部分，容易腐烂，遭到破坏，只有在极其特殊的自然环境下，才得以保存为化石。澄江动物化石之所以能完美地保存下来，就是具有极其特殊的自然环境条件。

据地质学家和古生物学家们对云南及澄江的地层取样研究后认为：在寒武纪早期，滇东、滇中、黔西、两广一带是海域，澄江为海域在滇中隆起的扬子江浅海区，靠海岸较近，因此容易聚集泥质的沉积物。这时期气候温暖，海水矿物质变得丰富，海绵、蠕虫、节肢动物、腕足动物等底栖动物，水母状动物等浮游动物，多门类的游泳动物与藻类植物大量出现。后来这些海栖动物和植物突然被洪水或其他意外性涌来的泥质沉积物埋藏，隔绝了空气，不易腐烂，若不再遭遇外界破坏的条件下，软体就容易保存下来，天长日久变成为化石。

澄江动物化石埋藏地为古浅海水区域。就是这种极其特殊的自然条件和特殊的环境，把5.3亿年前生活的各类海生动物栩栩如生地保存下来，成为稀世珍宝，成了保存有软体的动物化石群。

世界古生物之最

1909年科学家在加拿大不列颠哥伦比亚省发现了寒武纪中期的布尔吉斯页岩动物群，被加拿大称之为加拿大五大国际奇迹之一，还被地质界赞誉为古生物学的圣地，并作为国际重要的科学遗址，现已由联合国教科文组织出面列入国际重点保护。但加拿大布尔吉斯页岩动物群比澄江化石群至少晚1500万年以上，澄江动物群是世界最古老、保存最好的惟一一个多门类动物群，它处在地球历史上隐生宙最早期，在这之前，地球上从没发现过这样的动物群。澄江动物化石群的发现，填补了地球早期生命演化的一个空白，为揭开寒武纪早期动物爆发性出现的奥秘提供了极为宝贵的科学依据。又由于澄江动物化石群保存的完善程度、分异度、层次之多及分布地区之广，均在加拿大布尔吉斯页岩生物群之上，为世界古生物之最。

生物门类

科学家们已经陆续采集到130余种化石。几乎所有的现生动物的门类和已灭绝的生物，都出现在寒武纪地层，而更古老的地层中却没有其祖先的化石被发现。澄江生物群以软躯体化石的罕见保存为特色，已发现的澄江生物群化石分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物等多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群。此外，还有多种共生的海藻。动物化石群中的水母化石填补了中国古生物研究的空白。寒武纪早期水母化石的发现，在国际上也属首次。

古老海洋生态群

澄江古生物化石群

澄江生物群提供了一个完整的最古老的海洋生态群落图，这种生态群落之前认识几乎是一片空白。发现该化石群后，不仅能知道在寒武纪大爆发时产生了哪些动物，还能初步了解不同动物的生活方式和食性。澄江生物群或许还能帮助了解寒武纪生物大爆发中生物演化的原因，以及诱发这种大爆发的理由。

主要化石

澄江帽天山动物化石群由于保存完整，门类多、层次分明、分布广泛等，均在加拿大布尔吉斯页岩动物化石群之上，为世界古生物之最，与澳大利亚埃迪卡拉动物群、加拿大布尔吉期页岩动物群被世界古生物学列为地球早期生命起源和演化实例的三大奇迹。

云南虫

云南虫是人类的远祖，属脊索动物门。脊索动物是脊椎动物的祖先。脊椎动物包括鱼类、两栖类、爬行澄江古生物化石群

类、哺乳类(人类属于哺乳类)。脊椎动物类是现代生物群的重要组成部分。帽天山的第一块云南虫化石是侯先光研究员1991年发现的。侯先光发现这块化石后，由于对某些性质难以解释，就把它作为分类位置不明确的动物。1995年陈均远教授等专家学者经过研究，在英国《自然》杂志上发表文章，提出云南虫是脊索动物的论证。这个观点把脊索动物起源从布尔吉斯页岩的“皮凯亚虫”向前推进了1500万年。1997年《奥秘》杂志第一期专门为云南虫配了连环画。1999年昆明海口地区的澄江化石群地层中发现的海口鱼、昆明鱼化石、使脊椎动物的起源又推进了30万年。

抚仙湖虫

澄江古生物化石群

抚仙湖虫是昆虫的远祖。

1993年瑞典古生物学家伯格琼斯发现时认为它是像虫动物或者扁虫动物。

1996年陈均远等专家经过反复研究认为，它是直虾类的祖先。直虾类就是现在昆虫的祖先，间接表明抚仙湖虫就是昆虫的远祖。

纳罗虫

纳罗虫是海底爬行泥食性动物。

纳罗虫化石是侯先光1984年7月1日在帽天山上发现的第一块纳罗虫化石，从此揭开了帽天山神秘的面纱。1985年，侯先光与导师张文堂合作，在《古生物学报》上发表论文《纳罗虫在亚洲大陆的新发现》正式命名为“澄江动物群”。

怪诞虫

澄江古生物化石群

怪诞虫头大，是寒武纪最著名的动物。

怪诞虫是英国古生物学家莫瑞斯命名的。他解释说，形状奇异，用刺行走，用触手游泳，与现今生物对比有天壤之别，真是梦幻动物，给它取名“怪诞虫”。

罗哩山虫

化石是侯先光等人1989年采集命名的。

云南火把虫

专家们说，这种动物可能是食肉或者食腐类动物。澄江古生物化石群

奇虾

奇虾是寒武纪海洋的霸主，是古生物中的强盗。

跨马虫

跨马是一个村名，在澄江坝子的东边，从县城走小路上帽天山的必经之路。

灰姑娘虫

灰姑娘虫是1996年由陈均远、周桂琼等人随意命名的。

中华月亮虫

中华月亮虫是侯先光命名的。

软体动物

软体动物在无脊椎动物中，无论是数量还是种类都是很多的。如蜗牛、河蚌、乌贼等。

节肢动物

节肢动物门是动物界最大的一门，包括虾、蟹、蜘蛛、蚊、蝇、蛤等。现在生存种类已知的有10万种，占现在生物种数的75%。

有一些化石是世界上从未发现和报道过的，因而就没有名字，专家学者在采集过程中就以地名、人名来命名。比如：抚仙湖虫、帽天山虫、跨马虫、尖峰虫、罗哩山虫、云南虫、周小姐虫、先光海葵等。

其他门类还有：海绵动物门、腔肠动物门、线形虫动物门、叶足动物门、腕足动物，分类位置不明的生物等等。

申遗历程

1984，中国云南抚仙湖畔帽天山动物化石群被发现；

1987年，中科院正式对外公布了澄江动物化石群发现的消息，不久澄江县组建了“澄江动物化石群”保护管理小组，由专人进行现场管理；

1992年，在世界地质遗址工作组特别会议上，经过中国地质博物馆研究员潘江推介，澄江动物化石群被列入《全球地质遗址预选名录》东亚优先一等第4号古生物遗址；

1997年5月，云南省人民政府将帽天山及其周边18平方公里的范围列为省级自然保护区；

2001年，澄江动物化石群保护区被批准为首批国家地质公园；

2004年，国务院总理温家宝作出重要指示：“要保护澄江化石群，保护世界化石宝库，保护这个极具科学价值的自然遗产”。同年，玉溪启动了澄江化石地申报世界自然遗产的工作。

2011年1月14日，中国政府向联合国教科文组织世界自然遗产委员会提交了云南澄江化石地申报世界自然遗产的申报材料，正式提出申遗请求。

2011年2月，澄江化石地申报材料通过了世界遗产中心的技术性审查。同年3月1日，联合国教科文组织世界遗产中心主任弗兰西斯科·班达兰致函中国联合国教科文卫组织全国委员会秘书长，正式受理了中国政府提名“澄江化石地”列入《世界遗产名录》的申请。

2011年9月24日至26日，世界自然保护联盟专家对澄江化石地进行世界自然遗产实地考察评估，考查内容主要为澄江化石地在全球范围内突出的普遍价值及其完整性以及提名地的保护管理能力。

2012年5月11日，世界自然保护联盟正式公布了2012年申报世界自然遗产项目的最终评估报告，建议将澄江化石地列入《世界遗产名录》。

2012年6月24日至7月6日，在俄罗斯圣彼得堡，考察报告提交世界遗产大会审议，决定是否申遗成功。

2012年7月1日，在俄罗斯圣彼得堡召开的第36届世界遗产委员会会议宣布，将中国澄江化石地列入《世界遗产名录》。澄江化石地申遗成功使中国拥有首个化石类世界遗产。

其他化石地

地球历史早期生物演化的实例迄今为止全世界仅有3处，分别是澳大利亚的“埃迪卡拉动物化石群”，加拿大的“布尔吉斯动物群”以及“中国澄江动物化石群”。

澳大利亚埃迪卡拉生物是地球生命最早登台的演员，它于1947年在澳大利亚南部被发现，但埃迪卡拉生物的出现是偶然的，它与之后出现的生物没有联系，它至多透露出生命大爆发即将到来的信息；

1909年在加拿大布尔吉斯山发现了距今约5.15亿年的化石。“布尔吉斯动物群”表现出了寒武纪中晚期多细胞、多门类生物的蓬勃发展，由于此前还没有发现过如此大规模反映寒武纪生命突变的证据，在科学界引起轰动，但目前 “布尔吉斯动物群”大部分化石标本已经变质，动物体压得扁平，许多信息丢失，观察不到构造细节，看不到生命大爆发的真实面貌；距今5.3亿年的澄江动物化石群，晚于埃迪卡拉动物群，早于“布尔吉斯动物群”，填补了两者之间古生物化石的资料。

澄江化石是寒武纪早期生命大爆发的最好例证，代表了早寒武纪时期后生动物迅速多样化的一个独一无二的重要化石记录；澄江化石具有显著的物种多样性，共有16个门类的200余个物种被记录，这在世界上同类化石地中极为罕见；澄江化石属于特异保存的化石，不仅保存了生物的硬体组织，而且保存了大量软体生物化石，化石的保存极为精美，属世界罕见；澄江化石展示了完整的寒武纪早期海洋生物群落和生态系统，是了解寒武纪早期生物群落结构的最好窗口，世界上尚没有其他的化石地能够与其媲美。

重大意义

澄江生物群是以全景式写照，生动地再现了5.3亿年前的“寒武纪大爆发”发生的真实过程，充分显示了寒武纪早期生物多样性。澄江生物群如实地再现地球海洋中最古老的动物原貌，自寒武纪生物大爆发时，地球海洋中就生活着纷繁众多，生态各异的动物。几乎所有现生动物的门类和许多灭绝的生物，在完全没有祖先痕迹可寻的前提下，奇迹般地突然出现在寒武纪的原始海洋中，将大多数现生动物门类的演化历史，追溯到了寒武纪的开始阶段。

虽经5亿多年的沧桑巨变，这些最原始的各种不同类型的海洋动物软体构造保存完好，千姿百态，栩栩如生，是世界上所发现的最古老、保存最好的一个多门类动物化石群；生动如实地再现了当时海洋生命壮丽景观和现生动物的原始特征，为研究地球早期生命起源、演化、生态等理论提供了珍贵证据。

寒武纪大爆发证据

澄江化石地是早寒武纪（5.3亿年前）共涵盖16个门类、200余个物种化石。几乎所有的现生动物的门类和已灭绝的生物，都突然地出现在寒武纪地层，而更古老的地层中却没有其祖先的化石被发现。澄江生物群以软躯体化石的罕见保存为特色，现已发现描述的澄江化石分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物等多个动物门以及一些分类位置不明的奇异类群。此外，还有多种共生的海藻。动物化石群中的水母化石填补了我国古生物研究的空白。寒武纪早期水母化石的发现，在国际上也属首次。

除水母化石外，还有海绵、蠕虫、腕足类、腹足类，软舌螺，金碧虫和其他类型的节肢动物等，其软件结构及骨骼保存得非常完善，并以种类之多，保存之完整、生动可与世界著名的澳大利亚晚前寒武纪的埃迪卡拉动物群、加拿大中寒武纪的布尔吉斯页岩动物群相媲美。而且这一发现，填补了布尔吉斯、埃迪卡拉这两个动物群之间演化的一个重要环节。

地球生命的“寒武纪大爆发”指的就是这里。澄江生物群再现了寒武纪早期海洋生物的真实面貌，为揭示地球早期生命演化的奥秘提供了极其珍贵的证据。澄江化石保存在细腻的泥岩中，动物的软体附肢构造保存精美，且呈立体保存。构造细节能比较容易地在显微镜下用针尖揭露出来。

生命多样性是一切复杂系的基本特征，是生命存在的基本形式，因而成为当今世界的一个最为关切的议题。发生于距今5.4亿年到5.3亿年期间的“寒武纪大爆发”事件是现代多样性基本框架形成的一次最重要事件。我国云南早寒武世早期的澄江生物群不仅保存极为完整，而且十分古老，所代表时间非常贴近“寒武纪大爆发”事件，为揭示“寒武纪大爆发”生命突发性事件进而为回答人类所关注的多样性的起源和演化这一重要科学问题提供了一个最佳的“窗口”和丰富的科学依据。

澄江动物化石群的发现，引起世界科学界的轰动，被称为“20世纪最惊人的发现之一。澄江生物群精确记录寒武纪早期生物大爆发的史实。不仅为“寒武纪大爆发”这一非线性突发性演化提供了科学事实，同时对达尔文渐变式进化论产生了重大的挑战。

修正生物进化史

快速演化的证据

在澄江动物化石群发现以前，最早的保存软体的生物群是中寒武世的加拿大布尔吉斯页岩生物群，它比早寒武世寒武纪大爆发要晚1000多万年。因此，加拿大布尔吉斯页岩生物群不可能指出地球上最老的动物都是些什么。在此之前对寒武纪生物大爆发所产生的生物及生物群落结构所知甚微。

在现代的海洋中，70%以上的动物种和个体实际上都是由软组织构成的，因而极少有形成化石的可能。那么寒武纪生物大爆发时是不是也会产生如此众多的软躯体动物？

通过澄江化石的研究，完全能够修正某些同类生物群原先的研究错误观点。如动物门的大型奇虾类动物，具有100余年的研究历史，过去一直把此类动物认为是无腿的巨大怪物。澄江生物群不但存在着这类动物，而且保存保存的好处多，从根本上改变了原来的观点。加拿大布尔吉斯页岩叶足动物门的怪诞虫的研究，科学界一直把它作为不可思议的奇形怪物。通过对澄江同类化石的研究，证明原来的研究成果是背、腹倒倒置的如果没有澄江生物群，我们对这些动物的认识永远是一个谜。

生命起源证据

生命起源

节肢动物是动物界中最庞大的一类，但是关于节肢动物的原始特征以及各类群之间的关系，科学界对其了解很少。以往所发现的化石，多是节肢动物的外骨骼，而解决节肢动物的分类，论述其演化关系，关键构造是腿肢。保存好的腿肢在化石中很少发现。因此关于寒武纪节肢动物的系统分类处于一个混乱状态。

通过澄江节肢动物的研究，对节肢动物分类关系和原始特征有了一个清楚的认识。澄江节肢动物具有一个非常原始的体躯分化，例如现代虾大约有18个不同类型的体节，而澄江节肢动物仅仅有3或4个。这充分展示了随着漫长时间的推移，节肢动物体节特化而行使不同功能的演化趋势。

澄江生物群中，双瓣壳节肢动物多种多样，小者1mm左右，大者可达100mm以上，许多种类保存有完美的软体附肢。研究证实，相似的壳瓣却包裹着十分不同的软体和附肢。因此它们的壳瓣不能作为分类和相互关系的依据，壳是趋同演化的结果。同是双瓣壳节肢动物，它们可以分属于不同的超纲。因此，澄江生物群为我们研究早期生命起源、演化提供了宝贵证据。

快速演化证据

澄江生物群向人们展示了各种各样的动物在寒武纪大爆发时立即出现，现在生活在地球上的各个动物门类几乎都已存在，而且都处于一个非常原始的等级，只是在后来的演化中，各个不同类群才演化为一个固定模式。如现在所有昆虫的头部体节数量都是一样的，而原始的节肢动物类群头部体节的数量变化则相当大(从1节到7节)。从形态学的观点来讲，早寒武世动物的演化要比今天快得多。新的构造模式或许能在“一夜间”产生，门和纲一级的分类单元特征所产生的速度或许就如我们认为种所产生的速度一样地快。

而达尔文认为，较高级的分类范畴是生物种级水平演化变化慢慢堆积的结果，依次达到属、科、目、纲和门级水平。这并不意味着达尔文是不正确的，由于受当时科学条件束缚，但是其理论是不全面的。自然选择很大程度上是一个稳定选择，这种选择有可能阻碍着演化。另外，正如在现生的昆虫和植物中所遇到的情况，新种或许通过单个或少数几个突变就可以形成，实际上杂交种却难于产生。

在寒武纪，新门(例如腕足动物门)通过不同器官在成长速度中，通过简单的转换就可以产生，以致于成年个体能够保存祖先幼虫的滤食生活方式。这个过程在几百年或几千年内就可以形成、产生新闻。澄江生物群给我们提供的生物高级分类单元快速演化的证据(突变)是我们在教科书中所读不到的。

澄江化石地

概述

地理位置

发现过程

科学价值

生物门类

古老海洋生态群

主要化石

申遗历程

其他化石地

重大意义

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