名刊封面

澄江动物群和寒武纪大爆发研究 中国学者的文章首次登上本杂志封面,报道了南京地质古生物研究所澄江动物群和寒武纪大爆发研究取得的成果。针对澄江动物群的埋藏机制和生态群落特征问题,该研究不仅定量论证了节肢动物是澄江动物群的优势类群,还识别了两个重要的化石埋藏相,证实了同一群落经过不同埋藏过程是导致两种埋藏相内化石群落差异的丰兽原因。     

寒武纪早期四方塔型壳属的胚胎发育及其系统学意义

寒武纪大爆发是生命演化史上重要的创新事件.我国澄江动物群(距今约5.18亿年)代表了寒武纪大爆发的高潮,而产自寒武系最底部,时代上早于澄江动物群的宽川铺生物群(距今约5.35亿年)则为研究寒武纪大爆发的第一幕提供了重要的埋藏窗口.宽川铺生物群产自陕南宁强、西乡等地寒武系底部宽川铺组钙质磷块岩和磷质碎屑灰岩中,以保存了大...     

动物的起源和寒武纪大爆发：来自中国的化石证据北大核心

近30年来,中国埃迪卡拉纪—寒武纪发现了包括瓮安生物群和澄江动物群在内一系列重要化石群,为揭示动物的起源和寒武纪大爆发过程提供了全球独一无二的古生物学证据。文中全面而简洁地介绍发现于华南埃迪卡拉纪—寒武纪的所有化石群和重要动物化石发现,总结其中特异化石群保存类型和埋藏环境。其中,陡山沱型磷酸盐化胚胎化石群、庙河型宏体碳质膜化石群和牛蹄塘型海绵动物群,以及陡山沱组硅化的动物休眠胚胎化石和宽川铺动物群中"rsten"型化石均是全球这一时期华南独有的特异埋藏化石群。从时空两方面对化石群进行综合分析认为,动物可靠的最早化石记录发现于埃迪卡拉纪早期,成冰纪及其以前的动物化石均存在疑问。动物的起源和寒武纪大爆发经历了从浅水逐步向深水迁移,以及阶段性辐射和灭绝的过程。首先动物经历了在埃迪卡拉纪早期的隐形微体动物早期演化阶段,之后经过以埃迪卡拉型生物为代表的大型复杂化演化阶段,在寒武纪初期发生以梅树村动物群为代表的两侧对称动物和生物骨骼矿化的大爆发,并随后又被以澄江动物群为代表的寒武纪动物群所替代,在筇竹寺期达到了动物造型和生态系统复杂化的高峰。     

动物的起源和寒武纪大爆发:来自中国的化石证据

近30年来,中国埃迪卡拉纪—寒武纪发现了包括瓮安生物群和澄江动物群在内一系列重要化石群,为揭示动物的起源和寒武纪大爆发过程提供了全球独一无二的古生物学证据。文中全面而简洁地介绍发现于华南埃迪卡拉纪—寒武纪的所有化石群和重要动物化石发现,总结其中特异化石群保存类型和埋藏环境。其中,陡山沱型磷酸盐化胚胎化石群、庙河型宏体碳质膜化石群和牛蹄塘型海绵动物群,以及陡山沱组硅化的动物休眠胚胎化石和宽川铺动物群中"rsten"型化石均是全球这一时期华南独有的特异埋藏化石群。从时空两方面对化石群进行综合分析认为,动物可靠的最早化石记录发现于埃迪卡拉纪早期,成冰纪及其以前的动物化石均存在疑问。动物的起源和寒武纪大爆发经历了从浅水逐步向深水迁移,以及阶段性辐射和灭绝的过程。首先动物经历了在埃迪卡拉纪早期的隐形微体动物早期演化阶段,之后经过以埃迪卡拉型生物为代表的大型复杂化演化阶段,在寒武纪初期发生以梅树村动物群为代表的两侧对称动物和生物骨骼矿化的大爆发,并随后又被以澄江动物群为代表的寒武纪动物群所替代,在筇竹寺期达到了动物造型和生态系统复杂化的高峰。     

寒武纪大爆发——来自贵州的化石证据*

寒武纪展示了生物演化和生态创新最为关键的一段历史, 在此期间发生了后生动物快速的辐射性演化事件, 被称为“寒武纪大爆发”。近四十年来, 基于寒武纪特异埋藏生物群的大量研究为解密寒武纪大爆发具体过程、主要动物类群起源与生态演化作出了重要贡献。贵州素有古生物王国之称, 在寒武系地层中不仅保存了大量解剖学细节精美的化石资源, 也在多个地区产出时间连续的生物组合演化序列, 在探讨动物起源与演化、全球地层对比及群落古生态学等方面具有极其重要的科研价值。近年来, 以小壳动物群、牛蹄塘生物群、杷榔生物群、剑河生物群、凯里生物群等多个生物群在贵州的发现提供了早期后生生物的新信息, 加密了中国乃至全球早期后生生物特异埋藏化石群的演化链, 为全面揭示寒武纪生物群落面貌、早期多门类后生动物的辐射演化和海洋生物群落演替提供了独特的意义, 最终为深入解读寒武纪大爆发的过程与发生机制提供重要实证。本文简要总结了贵州地区在该领域的主要学术贡献, 结合全球研究进展, 对目前存在的问题和未来研究方向提出展望。     

寒武专辑封面介绍:寒武纪大爆发时期海洋生态系统重建工作模型(见本期特邀论文张兴亮, 2021)。

：寒武纪大爆发不仅引发了动物门类多样性的形成,而且构建形成了现代生态系统的雏形。背景以澄江动物群化石复原为底纹,预示动物门类构型形成,是现代生物多样性和生态体系统起源点,借用中国阴阳,寓意生物与环境相互作用,地球演化形成当今生态系统和宜居环境。     

贵州新元古代到寒武纪早期特异埋藏后生生物群及其研究意义

贵州化石丰富,素有古生物王国之称,其中早期特异埋藏后生生物十分发育,由老至新有埃迪卡拉系的瓮安生物群、江口庙河生物群、寒武系第1统的小壳动物群、第2统下部的牛蹄塘生物群及中上部的杷榔动物群、第3统底部的凯里生物群。这些特异埋藏生物群与云南寒武系的澄江动物群、关山生物群及陕南埃迪卡拉系高家山生物群构成了我国早期后生生物的演化链,反映了从动物起源（瓮安生物群）、可疑多门类动物出现（江口庙河生物群）、动物骨骼化（高家山生物群）、生物矿化质和量的变化或骨骼动物爆发性辐射（小壳动物群）及海绵动物辐射（牛蹄塘生物群）再到动物主要门类出现的寒武纪大爆发（澄江动物群）、海洋生物多样化及生态复杂化（凯里生物群）的演化过程。     

探索地球早期生命起源--记国家自然科学奖一等奖"澄江动物群与寒武纪大爆发"项目组

在刚刚揭晓的2003年度国家科学技术奖获奖人选和项目名单中,由中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈均远、云南大学教授侯先光、西北大学教授舒德干承担的“澄江动物群与寒武纪大爆发”项目得国家自然科学奖一等奖的桂冠。     

奇虾类前附肢化石在河北唐山地区寒武系馒头组的发现

奇虾类是寒武纪海洋中的大型捕食动物,广泛发现于世界各地的寒武纪地层,但是多为前附肢或口器的标本。我国扬子地台云南、贵州一带的寒武纪特异埋藏动物群中都发现了奇虾化石,如澄江动物群、牛蹄塘动物群、关山动物群、凯里动物群等。但在华北地台,寒武纪特异埋藏动物化石目前为止只有零星报道,包括一些大型双瓣壳节肢动物、古蠕虫类等。本文描述一枚发现于河北省唐山市丰润区左家坞一带馒头组(毛庄期)紫红色页岩中的奇虾类前附肢化石,可能代表了一个新类型。这枚化石的发现丰富了奇虾类的古地理分布,也为在华北地台边缘地区寻找特异埋藏动物化石提供了线索。     

寒武纪早期岩家河生物群:研究进展和展望*

埃迪卡拉纪-寒武纪转换时期动物的起源、演化和"寒武纪大爆发"一直是国际古生物学界研究的热点问题,其中寒武纪早期小壳化石群与埃迪卡拉纪化石群和寒武纪早期澄江化石库之间的内在关系是古生物学界研究的难题,其主要原因是寒武纪早期与小壳化石群伴生的宏体动、植物化石的缺乏。发现于峡东地区的寒武纪早期岩家河生物群填补了这一缺失环节,该生物群包含宏体动物、宏观藻类、小壳化石、球形化石(可能的胚胎化石)、微古植物和蓝菌类等化石,部分宏体化石显示了从埃迪卡拉纪向寒武纪过渡色彩。化石保存方式有碳质膜、黄铁矿化、磷酸盐化、硅化。因此对岩家河生物群生物多样性和埋藏学进行综合研究,将可提供纽芬兰世(梅树村期)碳酸盐台地—碳酸盐台地内部的局部凹陷盆地相的一个较完整的生物景观图,对探索"寒武纪大爆发主幕"前夕生物的辐射、演化模式及保存机制具有重要的科学意义。     

【专辑序言】动物起源和寒武纪大爆发——序 言

动物起源和寒武纪大爆发是生命史上重要的演化创新事件。为展示相关领域的最新进展, 特组织主题为“动物起源和寒武纪大爆发”的论文专辑。作为专辑序言, 本文概述了动物起源和寒武纪大爆发领域的科学意义和当前研究趋势, 并简要介绍了本专辑的内容。专辑包含了来自13个研究单位共42位作者的12篇论文, 包括特约综述论文1篇和研究论文11篇。专辑不仅评述了相关领域的现状和未来发展趋势, 也展示了我国学者在该领域取得的部分新进展。这些进展涉及华南和华北数个特异埋藏化石库, 比如埃迪卡拉纪石板滩生物群、寒武纪宽川铺生物群和寒武纪凯里生物群等, 并涵盖了海绵动物、刺细胞动物、腕足动物、三叶虫和双瓣壳类节肢动物以及分类位置尚不明确的疑难动物化石等诸多类群。     

寒武纪早期澄江生物群中受创伤的中间型始莱德利基三叶虫(Eoredlichia intermedia)

三叶虫是寒武纪海洋中的常见动物,其受伤愈合现象的化石记录可以反映生态系统内物种之间竞争关系。中国华南寒武纪早期澄江化石生物群因保存软躯体构造化石而成为研究寒武纪大爆发时期古海洋生态群落的绝佳窗口,然而,澄江生物群中三叶虫受伤愈合现象的化石至今未见报道。中间型始莱德利基虫(Eoredlichia intermedia Lu,1940)是澄江生物群的常见物种,也是我国寒武系第二个三叶虫化石带的标准带化石。在2 000余枚中间型始莱德利基虫标本中,发现两枚成体标本的头甲侧边缘、颊刺和胸甲肋节保存了不同程度的残缺。据此推测,Eoredlichia intermedia在生命活动过程中曾受到碎壳型捕食动物的攻击或其他伤害而形成伤口。伤口部位边缘加厚且光滑,显示了明显的愈合痕迹。这些特征表明始莱德利基虫在受到非致死的伤害后,具备自身修复损伤的能力。这是迄今所知最为古老的,也是在澄江生物群中首次发现的三叶虫受伤并且愈合的标本,反映了寒武纪第二世第三期底栖生态系统中碎壳型捕食者和三叶虫猎物之间的军备竞赛生态关系。     

【特约论文】寒武纪大爆发的过去、现在与未来

人类探索认识寒武纪大爆发的过程先后经历了神创论、渐变论和爆发式演化思想的影响, 形成了越来越接近真理的重要科学认识。寒武纪大爆发本质上是动物门类的大爆发, 同时伴随着属种多样性的增长、体型增大、生物矿化以及海洋生态系统的重大变革。寒武纪大爆发是多因素制衡的自然历史过程, 任何单因素的内、外因驱动假说都不足以解释寒武纪大爆发的复杂过程。分子遗传基础和宜居环境分别是寒武纪大爆发的内在和外在必要条件, 但不是必要充分条件。因此, 寒武纪大爆发, 与其他所有生命演化事件一样, 必须通过生态作用实现。寒武纪大爆发是在氧气和其他资源不太受限、环境多变、生态荒芜的外在条件下, 基因发育调控系统预先高配的内在条件下, 发生的动物门类大爆发。在埃迪卡拉纪晚期, 多细胞的文德生物与动物采取了不同的体型发育策略和演化途径, 共享海底两千万年后, 文德生物灭绝。此后, 动物在寒武纪最初的两千万年间快速分异演化, 产生了大量演化结局各不相同的动物门类, 生态适应策略同步分化, 形成了以动物为主导的海洋生态系统, 踏上显生宙的演化征程。目前对寒武纪大爆发的探索和研究存在着偏向性或局限性, 主要关注动物门类演化和生存环境氧化还原条件, 没有将海洋生态系统作为统一整体开展全面系统的研究工作。未来探索有必要在全球范围内开展广泛全面的研究工作, 揭示寒武纪大爆发时期海洋生态系统的时空演变。     

寒武纪生命大爆发新解与地球海洋动物生态系统建立*

寒武纪大爆发是地球历史上唯一的动物门类创生事件, 导致所有现生动物门类几乎同时在寒武纪早期海洋中首现——地球动物树成型。显生宙之后的其他重大地质事件甚至动植物登陆过程中地球再无新的动物门类出现。因此, 寒武纪大爆发既是重大生命事件也是地质事件, 成为地球宜居性演化研究的关键。国内外许多研究团队和学者从不同的视角对寒武纪大爆发做了深入探索和思考, 取得了系列成果和认识。基于生命物质的组织层次(organismal hierarchical level)及其地质背景, 本文提出了地球早期生命宏演化包括分子水平进化、细胞水平进化和组织水平进化三大宏演化阶段。据此, 认为寒武纪大爆发的实质是原生生物细胞群“组织化”的必然结果, 并提出寒武纪动物大爆发组织“拼图”新假说(Lego Blocks Hypothesis)。寒武纪动物大爆发的突发性和爆发性是在现代板块构造体制建立和异养型消费者生态位空缺的背景下, 在全球圈层联动、全球海洋微生物和化学循环的促使下, 部分真核细胞发生“分化和特化”形成原始组织后, 快速“拼图组装”的必然结果。期间, 地球海洋生态空间(生态位)多样性剧增、动物消费者生态位空缺及其导致的古地理和生殖隔离, 成为寒武纪早期动物门类爆发的生态动力和生物发育内在需求。罗迪尼亚超大陆裂解和冈瓦纳大陆形成过程中, 全板块深俯冲为标志的现代板块构造体制的建立, 导致全球圈层联动和全球海洋微生物化学循环, 进一步加速了动物门类的生态扩张。显生宙盘古大陆演化和原、古、新特提斯洋发育过程中全球海洋生态空间多样性阈值的稳定甚至减少, 可能成为寒武纪大爆发后地球海洋再无新的动物门类出现的环境条件和地质背景制约。     

再论寒武纪大爆发与动物树成型

显动宙(也译为显生宙)创新大爆发导致了动物门类的幕式出现,并非"瞬间"或"同时发生".狭义寒武纪大爆发代表三胚层动物的首次大辐射,包括2大幕(不宜定义为"序幕"和"主幕"):第一幕为"小壳幕",规模较大.基本完成了原口动物亚界中触手担轮类和蜕皮类两大谱系的轮廓构建;第二幕以澄江动物群为代表,它既延续并扩展了前期海绵类、双胚层动物和原口动物的兴旺,更诞生了后口动物亚界完整的"5+1类群":即全部五大现生类群(棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类)的原始代表和"遗失了"的古虫动物门.至此,随着多数动物门类的陆续面世,大爆发宣告基本终结.该爆发的前奏即"埃迪卡拉幕","试验性"地创造了各种成功的和不成功的基础动物和原口动物的少数先驱.寒武纪爆发与其前奏之间并无实质性间断,可合称为显动宙早期创新大爆发,它导致了整棵动物形态树的框架成型.     

再论织金钉类（Zhijinitids）的生物亲缘

寒武纪最早期层位中获得的离散骨片化石Ｈａｌｋｉｅｒｉａ和Ｍｉｃｒｏｄｉｃｔｙｏｎ,已在较高层位的特异埋藏化石群中找到了它们的完整生物躯体,它为研究离散骨片化石的自然分类和生物亲缘提供了直接证据。本文通过寒武纪最早期钉状化石的形状、对称性、壳质成分、矿化特征的对比,提出了离散骨化石织金钉（Ｚｈｉｊｉｎｉｔｅｓ）和拟织金钉（Ｐａｒａｚｈｉｊｉｎｉｔｅｓ）与澄江动物群中的怪诞虫（Ｈａｌｌｕｃｉｇｅｎｉａ     

动物起源和寒武纪大爆发——序言

动物起源和寒武纪大爆发是生命史上重要的演化创新事件.为展示相关领域的最新进展,特组织主题为"动物起源和寒武纪大爆发"的论文专辑.作为专辑序言,本文概述了动物起源和寒武纪大爆发领域的科学意义和当前研究趋势,并简要介绍了本专辑的内容.专辑包含了来自13个研究单位共42位作者的12篇论文,包括特约综述论文1篇和研究论文11篇...     

寒武纪大爆发的过去、现在与未来

人类探索认识寒武纪大爆发的过程先后经历了神创论、渐变论和爆发式演化思想的影响,形成了越来越接近真理的重要科学认识.寒武纪大爆发本质上是动物门类的大爆发,同时伴随着属种多样性的增长、体型增大、生物矿化以及海洋生态系统的重大变革.寒武纪大爆发是多因素制衡的自然历史过程,任何单因素的内、外因驱动假说都不足以解释寒武纪大爆发的...     

火炬虫Phlogites在寒武纪关山动物群中的发现及意义北大核心

文中报道并描述昆明地区寒武纪早期关山动物群火炬虫Phlogites一新种——广卫火炬虫P.guang-weiensis sp.nov.。Phlogites是一类奇特的软躯体化石,其在关山动物群中的发现对了解该类动物的亲缘关系和演化,以及探讨关山动物群与澄江动物群的关系等都有着重要意义。     

再论织金钉类(Zhijinnids)的生物亲缘

寒武纪最早期层位中获得的离散骨片化石Halkieria和Microdictyon,已在较高层位的特异埋藏化石群中找到了它们的完整生物躯体,它为研究离散骨片化石的自然分类和生物亲缘提供了直接证据。本文通过寒武纪最早期钉状化石的形态、对称性、壳质成分、矿化特征的对比,提出了离散骨片化石织金钉(Zhijinites)和拟织金钉(Parazhijinites)与澄江动物群中的怪诞虫(Hallucigcnia)和爪网虫(Onychodictyon)等体表上的钉状物有近亲关系,它们可能同属于多足缓步类(Tardipolypoda)。