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

 人參與 | 時間：2025-11-22 15:19:41
臨沂動物群生態(tài)復(fù)原圖（楊定華繪，億年沂動趙方臣指導(dǎo)）
臨沂動物群生態(tài)復(fù)原圖（楊定華繪，前臨趙方臣指導(dǎo)）
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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. 群體的探索對角海綿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
科考人員在臨沂地區(qū)野外工作照片，從左到右：曾晗、寒武化動唐永剛、紀(jì)演孫智新、新窗趙方臣
科考人員在臨沂地區(qū)野外工作照片，億年沂動從左到右：曾晗、前臨唐永剛、物群物群孫智新、打開趙方臣
（神秘的探索地球uux.cn報道）據(jù)光明日報南京4月18日電（記者 蘇雁 通訊員 姬尊雨）：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，而富含精美的寒武化動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，紀(jì)演中國科學(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、廈門海滄外圍商務(wù)模特（外圍）vx《365-2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)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。化石庫時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(dú)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。“寒武紀(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(yù)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。
相關(guān)報道：5.04億年前臨沂動物群：探索遠(yuǎn)古生命新窗口
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)中國科學(xué)報（沈春蕾）：4月15日，《中國科學(xué)報》從中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所（以下簡稱南古所）獲悉，南古所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了來自華北地區(qū)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”。相關(guān)研究成果4月5日在線發(fā)表于《國家科學(xué)評論》（National Science Review）。
“這一獨(dú)特的特異埋藏化石庫的發(fā)現(xiàn)，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。”論文作者、南古所研究員趙方臣告訴《中國科學(xué)報》。
尋找特異埋藏化石庫
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，包括脊椎動物在內(nèi)動物在短短幾百萬年時間內(nèi)快速出現(xiàn)，大多數(shù)動物門類的代表在寒武紀(jì)早期短短的2000萬年里都出現(xiàn)在海洋，這在整個地球生命進(jìn)化史上具有重要的地位。
趙方臣向《中國科學(xué)報》介紹，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，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20多處寒武紀(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，并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（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，這一時期大多數(shù)的特異埋藏化石庫位于勞倫大陸，而此時恰恰是寒武紀(jì)演化動物群最為繁盛的階段。”趙方臣說，“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)立的大陸，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)。
發(fā)現(xiàn)35個化石類群
近年來，南古所寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊在華北地區(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。
趙方臣介紹，本次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。
通過對三葉蟲化石的研究，科研人員推測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。
“目前，已有超過35個化石類群在臨沂動物群中被發(fā)現(xiàn)，包括至少8個門類和多種生態(tài)類型，豐富了這一時期海洋生物與群落的多樣性面貌。”趙方臣告訴《中國科學(xué)報》，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是臨沂動物化石群的一大特點(diǎn)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，臨沂動物群中的化石大部分為軟軀體形式保存，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，華北板塊在寒武紀(jì)的古地理位置存在長期爭議，此次臨沂動物群的發(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。
暗示充當(dāng)生物地理紐帶
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。”趙方臣說。
為此，寒武紀(jì)大爆發(fā)研究團(tuán)隊采用聚類分析、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，支持了華北與北美軟軀體動物群之間的聯(lián)系，進(jìn)而表明華北可能充當(dāng)著東岡瓦納與北美之間的生物地理紐帶。
趙方臣還指出，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，寒武紀(jì)大爆發(fā)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)。
趙方臣表示，如果說澄江動物群的發(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，那么，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。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwac069 頂: 528踩: 65472