当前位置: 读物 > 开心 > 奇趣 > 正文
编号:37725
http://www.100md.com 2004年8月16日 喜满你
     人是从哪里来的?当然由猿演变而来。然而,再追问一步:在猿之前生命是如何起源,又是如何演化的?这个问题就连“进化论之父”达尔文也没能完整地回答出来。千百年来,科学家们一直在试图探究生命起源和进化的脉络,希望能绘制出一个生物进化的清晰图谱。直到进入21世纪,这个千古谜团终于被我国的3名科学家揭开。

    今天,罗惠麟、陈良忠、胡世学3位古生物学家向新华社独家披露,他们在昆明地区早寒武世澄江动物群化石中找到重要线索,人类出现以前生物演化进程中非常重要的一些缺环得到了填补,一个寒武纪生命大爆发的壮观图景、一个生命演化的完整链条已经清晰地展现在人们面前。

    罗惠麟、陈良忠、胡世学都是云南省地质科学研究所的古生物学家。1997年8月,三人在昆明海口地区的耳材村进行田野考察时,意外地发现了两块脊索动物的化石标本。随后,他们对这两块化石开展了长达5年多的研究。他们将这两块化石分别定名为海口华夏鱼和中新鱼。随着研究的深入,3位古生物学家惊喜地发现,这两块毫不起眼的小小化石竟然隐藏着生命起源的巨大奥秘:海口华夏鱼、中新鱼正是众多科学家百思而不得其解的生物进化过程中两个最大的缺环!

    作为国家“九五”攀登计划专项成果之一,他们此项具有突破性的研究得到了学术界的认同。近日,权威的《地质学报》英文版2001年12月号公开发表了他们的研究成果。

    人类从来没有停止过对包括自身在内的生命起源的探索。1859年,英国伟大的生物学家达尔文完成了他的科学巨著《物种起源》,创立了进化论。但鉴于当时古生物学的研究程度,在寒武纪之前的地层中很少发现生物化石,达尔文对在那些古远世代里究竟生存着什么样的原始生命尚不能做出准确的描述。但他意识到,这将是困扰进化论的一个重大难题。他写道:“这个问题如果得不到合理的解释,已经建立起来的进化论就难以自圆其说,就会遇到严重的挑战。”

    20世纪80年代中期,云南东部早寒武世的澄江动物群化石的发现,是当代古生物学研究中最为重大的事件。它使得科学家们找到了一把解开生命起源之谜的钥匙。在对澄江动物群化石的长期研究中,科学家们逐渐对生命的起源和演化有了比达尔文更新、更深的认识。

    到现在,罗惠麟已经对澄江动物群化石进行了10多年孜孜不倦的研究。他说:“最古老脊索动物化石的发现,是澄江动物群研究史上最令人兴奋的时刻。”1991年,古生物学家侯先光等人在澄江动物群中发现了一些奇怪的化石,命名为“云南虫”。但他们将之归入分类位置不明的生物类别。这以后,古生物学家又发现了海口虫。1995年,古生物学家陈均远等提出,云南虫、海口虫属脊索动物中的低等动物即头索动物。这一研究成果使得将包括人类自身在内的脊索动物演化历史的起点从寒武纪中期往前推进了至少1500万年。在此之前,世界上最早的脊索动物发现于加拿大不列颠哥伦比亚中寒武纪的伯吉斯页岩动物群,该动物群距今约5.15亿年,而澄江动物群出现的时间距今5.3亿年。

    1999年,澄江动物群化石再次爆出轰动世界的惊人发现,舒德干、罗惠麟等古生物学家发现无颌类鱼化石昆明鱼和海口鱼。科学家们确认,这是世界上最早的脊椎动物。科学家们由此推断:“鱼是所有脊椎动物包括人类的远古始祖。”

    但是,昆明鱼、海口鱼又从何演化而来?显然,从“虫”就突然演化到“鱼”,物种之间差异如此之大,实在难以令人信服。尽管古生物学家舒德干等曾在澄江动物群中发现了脊索动物华夏鱼,认为华夏鱼很可能是云南虫、海口虫与昆明鱼、海口鱼之间的过渡类型,但由于该属种仅发现一块标本,另一部分古生物学家因此否认华夏鱼的存在,认为所谓“华夏鱼”只不过是云南虫幼虫的背压标本。

    “此次发现的海口华夏鱼是华夏鱼的一个新种。它的发现进一步证实了华夏鱼的存在,它确实是从头索动物演化到脊椎动物之间的一个过渡类型。这个科学悬案由此可以迎刃而解。”罗惠麟这样认为。

    “而中新鱼的发现,其科学价值更是不可估量。它是过去从未发现过的一种新的古生物属种。它已经开始长出了背鳍,形态更接近于鱼类。但它还不是真正的鱼,因为没有脊椎。它介于‘虫’与‘鱼’之间,比云南虫、海口虫高级,但比昆明鱼、海口鱼原始。”罗惠麟介绍,“昆明鱼、海口鱼已经是脊椎动物,是真正的鱼类,但海口华夏鱼、中新鱼还依然是头索动物,严格地说,还是两条‘虫’。将之称为‘鱼’,是为了表明它们正在向着鱼类进化。”

    罗惠麟告诉记者,肌节的形态和特征是脊索动物演化和分类的一个重要标志。凡脊椎动物,都具有W型的肌节,云南虫、海口虫的肌节十分平缓,几近于直线,因此它们是头索动物而不是脊椎动物。而此次新发现的海口华夏鱼和中新鱼,肌节均呈现S型。这种形状的肌节,在古生物学研究中也是首次发现。“这足以证明,海口华夏鱼和中新鱼确信无疑就是云南虫、海口虫与昆明鱼、海口鱼之间的过渡类型,是比较高等的头索动物。头索动物与脊椎动物之间的演化空白由此得以填补。”

    “海口华夏鱼和中新鱼的发现,对研究脊索动物的起源和早期演化以及寒武纪生命大爆发有着重要的科学意义。”罗惠麟兴奋地说,“到此,所有的研究已经形成了一个生物演化的完整链条,我们终于可以为从云南虫到人类的进化历程绘制出一个全图了!”

    据此,罗惠麟、陈良忠、胡世学等科学家描绘出生命起源和演化的序列如下:

    由头索动物到脊椎动物的演化模式:云南虫——海口虫——华夏鱼——中新鱼——昆明鱼——海口鱼;

    脊椎动物的演化模式:无颌鱼类(昆明鱼、海口鱼)——硬骨鱼类——两栖类——爬行类(一支演化成恐龙、一支演化成鸟类)——原始哺乳类(一支演化为象、一支演化为人类)。