澄江動物群的生物多樣性

澄江動物群的生物多樣性

1.重要的巖石學依據澄江動物群是中國古代生物工程師侯賢光在云南省澄江區(qū)福田寒武系早期地層中發(fā)現的一個新細胞動物化石。它距離冷武系稍微長500萬年，比中冷武系早1000年至1500年。1985年，澄江動物群成立，并發(fā)表了一篇主要的研究文章。1997年，羅惠林等人在昆明發(fā)現了幾種澄江動物群的分布。澄江動物群的發(fā)現引起了世界科學的動蕩，被稱為“20世紀最令人驚訝的發(fā)現之一”。云南省寒武紀地層分布廣泛,化石豐富.自1984年澄江動物群第一塊軟體化石自東邊距澄江縣城6公里的帽天山產出后,目前,除藻類、遺跡化石和糞便化石外,澄江動物群共描述159屬,180種化石(其中130個新屬,148個新種).現今幾乎所有現生動物門在澄江動物群中都有代表,另外還有大量形形色色的難以歸入已知的門類.因此,可以說它是迄今為止地球上發(fā)現的種類最豐富、保存最完整的早寒武紀動物化石群,是地球生命寒武紀大爆發(fā)理論最有力的實物例證.澄江動物群涵蓋所有從布爾吉斯和其它一些中寒武世化石點已知的動物類別,這大大縮短了寒武紀大爆發(fā)動物形態(tài)分異的時間,可能只有250萬年.更令人驚奇的是,化石動物的軟軀體保存極為完整,90%以上還保留了諸如眼睛、表皮、神經、消化道及其中的食物等軟體組織印痕,其姿態(tài)千奇百怪,為研究寒武紀早期動物大爆發(fā)及這個時期動物的解剖構造、功能形態(tài)、生活習性等提供了重要的實物依據.現在包含澄江動物群的區(qū)域被劃定為國家保護區(qū).根據中國法律,保護區(qū)18km2,向地下延伸50m.分為三個區(qū):核心區(qū)、北部緩沖區(qū)和南部實驗區(qū).中心區(qū)首發(fā)地帽天山海拔2026m,實行一級保護和管理.2動物類動物澄江動物群的動物盡管年代久遠,但它們大多數能歸入到現生的動物門,如海綿動物(多孔動物),刺細胞動物(腔腸動物),櫛水母動物,線形動物,鰓曳動物,環(huán)節(jié)動物,軟體動物,節(jié)肢動物,腕足動物,棘皮動物,毛顎動物、尾索動物和脊索動物.還有一些藻類化石,痕跡化石和糞便化石.2.1.探源的多態(tài)性海綿海綿動物是多細胞動物,但它的胚胎發(fā)育又與其它多細胞動物不同,有逆轉現象以及水溝系、領細胞、骨針等特殊構造,所以科學家認為它是很早由原始的群體領鞭毛蟲發(fā)展而來的一個側枝,又稱為“側生動物”.大多數海綿動物死亡后快速分解,完整的骨骼化石早寒武紀巖層中同樣稀少.然而,澄江動物群保存了大量完整的海綿化石,這些海綿化石呈集群式或分散式保存,以壓扁方式平行巖石層面分布,大都是原地埋藏.為我們研究這個類群在早寒武紀的生物多樣性提供了實物依據.澄江動物群包含10余屬20多種海綿,是僅次于節(jié)肢動物的第2大類別.它們與布爾吉斯驚人相似,如都有細絲海綿,小細絲海綿,斗篷海綿,漢普敦海綿.另外還有首次發(fā)現完整的與海綿相似的疑難化石開腔骨動物.2.2調整后的調整型海羽蟲動物群海綿動物在動物演化史上是一個側枝,腔腸動物才是真正后生動物的開始.澄江動物群中現有兩個種類的化石報道,其中包括有爭議的古海羽蟲.先光?？壳肮舶l(fā)現30余塊標本,它由圓柱形基盤和16根圍繞口腔并向上伸展的觸手構成,其形態(tài)十分類似現代?？?可能與這類動物有親緣關系.2.3無砂生物的出現,僅有出現在壁面水型的狀況,可將其作為內部的組織形態(tài)和形態(tài),其又以復歸一般形態(tài)為動物,可分為帽天囊、中華囊、變板、tenrhab治療和變式水和采用投資前生的加大研磨法.現生櫛水母類不到100種,身體輻射對稱,形狀像胡桃,又稱海胡桃,海醋栗.它們是從寒武紀至新生代都生存的海洋小型漂浮食肉后生動物.這類動物具有初級的組織分化和原始神經系統(tǒng),身體主要為膠質體,很難保存為化石.帽天囊水母和中華囊水母是澄江動物群目前已報道的兩種櫛水母.帽天囊水母類似于現生的櫛水母.但寒武紀櫛水母的櫛板數目比現生種類要多.八瓣帽天囊水母有16條,布爾吉斯的Ctenorhabdotus有24條.另外兩種具有圓形外形的動物被認為是水母的遠親,它們就是著名的有12cm直徑,具有中心氣室的輪盤缽和大個體伊爾東缽.但是目前仍沒有發(fā)現伊爾東缽具有水母的螺旋型腸道.2.4葉足類和緩步類節(jié)肢動物與環(huán)節(jié)動物之間在分類學上存在著一些中間性地位的生物分支,這些動物身體不分節(jié),軀干沒有明顯功能分化,附肢短而不分節(jié),只具有環(huán)紋,有環(huán)節(jié)動物的特點.但附肢末端有兩個爪,大顎由附肢變成,又是節(jié)肢動物的特點.有科學家把這些處于中間地位的現生有爪類和緩步類動物以及絕滅的化石類型合稱為葉足類.現生有爪類不到80種,全部生活于陸地,分布于南半球的熱帶和亞熱帶地區(qū).緩步動物又稱具腿蠕蟲,是生活在海洋和陸地的小型動物.蠕蟲狀的身軀由軟體組織,輕微骨化的表皮和單支型附肢組成.澄江動物群有最豐富的化石類型緩步動物.目前報道8個屬種.它們是行走者的先驅和節(jié)肢動物的祖先支系.微網蟲長期以來一直得名于它的蜂窩狀骨片.澄江動物群第一次顯示這種骨片是成對生長在蠕蟲狀軀體上.著名的化石明星怪誕蟲在澄江和布爾吉斯都有發(fā)現.它具有橢圓形的頭,7對背刺和7對腿.軟體的哩山蟲最招人注意,因為它既像緩步動物又像有爪動物.盡管類似于布爾吉斯的阿烏舍蟲,但它與阿烏舍蟲完全不同,對于我們理解這個絕滅動物類群具有根本意義.2.5納羅蟲及相近藻類澄江動物群節(jié)肢動物占優(yōu)勢地位,至少有68個生物種,例如海怪蟲、灰姑娘蟲、謎蟲等.其中有8種具鈣質外骨骼的三葉蟲和磷質殼瓣的8種微小介形動物高肌蟲.另外6種高肌蟲產于同一個巖石組,但不與軟體動物化石一起.豐富的納羅蟲同樣見于布爾吉斯,但一些大的動物如網面蟲,撫仙湖蟲,跨馬蟲,菱頭蟲是澄江動物群特有,后面兩種外形類似布爾吉斯的盔頭蟲.撫仙湖蟲及相近類群是葉足動物和冠系節(jié)肢動物之間的橋梁化石.另外還有一些分類群的系統(tǒng)位置爭議較大,如納羅蟲.少量物種屬于甲殼動物,大多數屬于從基干節(jié)肢動物分化出來的短分支.一些澄江和布爾吉斯疑難化石被認為與真節(jié)肢動物的冠系類群相近.其中一部分在觸角之后發(fā)展有大附肢(如強鉗蟲).包括蝎子和蜘蛛在內的冠系螯肢動物可能起源于大附肢動物(包括寒武紀怪物奇蝦).一些節(jié)肢動物有一個甲殼,其中一些是雙瓣殼,它們的身體完全包含在殼瓣之內,但體型要比高肌蟲大得多.如同樣見于布爾吉斯的鰓蝦蟲和等刺蟲.2.6調整材料.現存的腕足類動物有300種,全部生活在海洋中.澄江動物群的腕足類化石如澄江小舌形貝,日射水母貝.小舌形貝類似于現生種類,有長長的肉莖,類似于頭部蓋著“帽子”的蠕蟲,用肉莖把殼體拖進海底泥中.2.7身份種的動物蠕蟲類是澄江動物群中豐富程度居第三位的生物類別.現有三個線形動物被識別出來:環(huán)飾蠕蟲,古蠕蟲和帽天山蟲.一些研究人員對此有不同看法.另外一些不分節(jié)的體腔動物被歸入鰓曳動物,如古鰓曳蟲,始鰓曳蟲和無飾蠕蟲.鰓曳動物有一個帶刺的吻,像現生種類一樣,它們可能是食肉動物.鰓曳動物化石保存精美,甚至腸道都能看到.另一些蠕蟲外形的動物是頭部具有5對觸手的火把蟲.通過與環(huán)節(jié)動物多毛類對比后認為,火把蟲前端具有觸手和外翻吻,與多毛類較為相似.所不同的是多毛類觸手一般長在頭部,軀體上各環(huán)節(jié)具有疣足和剛毛.有的科學家又認為火把蟲與葉足動物有關.2.8其它克氏原螯蝦克氏原螯蝦澄江動物群中的脊索動物報道不多.云南蟲顯示具有脊索動物的解剖特征如脊索,7對鰓弓,但是它的脊索位于肌節(jié)腹側,咽腔沒有包含鰓籃,因此被認為是最早的脊索動物.一些研究人員也認為它是半索動物.另外還有單件標本建立的尾索動物長江海鞘,它可能與同樣是一件不完整標本建立的疑難化石火炬蟲有關.頭索動物華夏鰻由舒德干等報道,另外兩個相近種類由羅惠麟等描述.最重要的脊椎動物代表是昆明魚.現已確認的另外一個尾索動物是山口海鞘.長江海鞘被一些研究人員認為是帚蟲.毛顎動物又稱箭蟲,現生種類只有100多種,它們是海洋的初始獵食者.毛顎動物化石稀少,澄江動物群中報道了兩種:始祖箭蟲和原始箭蟲.2.9古蟲動物門古蟲有一長長的尾巴,類似于龍蝦.它們外形分節(jié)類似于甲殼動物,但是無法將他們歸入任何已知的節(jié)肢動物.古蟲曾被認為是一類獨特的節(jié)肢動物,成立了古蟲綱.除古蟲外,相近類群還有另外5個屬:斑府蝦,地大蟲,異形蟲,西大蟲,俞元蟲.西大蟲被認為與無頜類關系最近.最近,舒德干等在鰓孔的位置發(fā)現鰓裂,并把鰓孔重新解釋為鰓囊.這樣就把古蟲從節(jié)肢動物中分裂出來,建立古蟲動物門,代表具有一個特殊身體構型的后口動物類群.新發(fā)現的巨型古蟲動物俞元蟲,還發(fā)育有細長而精細的鰓絲,代表古蟲動物發(fā)展的最高峰.古蟲動物代表一個后口動物的早期特化分支.盡管它們在寒武紀早期很繁盛,但它們沒有留下現生代表.實際上,它們盡管在早寒武世盛極一時,但終究只代表了后口動物演化試驗中的一次失敗嘗試,它們在不久之后與狹路相逢的脊索動物和攻擊能力相當強的節(jié)肢動物的生存競爭中完全退出了生命歷史舞臺.低等古蟲類動物在澄江化石庫的后口動物序列中出現時間最早,這表明頭索動物和脊椎動物的分節(jié)特征很可能不是后來獨立獲得的,而是從后口動物和原口動物共同的分節(jié)型祖先那里繼承而來的.最近舒德干等又描述了澄江動物群中的一個新類群,古囊動物,它們既有古蟲的特征,又具有奇異棘皮動物海扁果的特征,它的分類位置爭議較大.2.10具柄高足杯蟲的物種澄江動物群還包含許多謎一樣的生物.其中有體長2m的分節(jié)“巨無霸”——奇蝦.澄江有4個獨特的奇蝦屬發(fā)現.從腸道里仍然保留的其它動物碎片表明它是一個危險的獵食者.它具有粗壯的分節(jié)長刺“手”和武裝有“刀子”的口器.盡管這些特征現實它有節(jié)肢動物特征,但它在親緣關系上還是接近袋形動物.但無論如何,奇蝦在早寒武紀出現,表明它是成功的類群.在完整標本發(fā)現之前,身體的不同部分被認為是棘皮動物,節(jié)肢動物,甚至水母.這些錯誤表明在未弄清楚它們的身體構型之前,是很難理解這些動物的.具柄的高足杯蟲就像一個奇特的觸手或者內肛動物.3虎林市總成員國.克氏原口動物與后口動物的主要類型以非三葉蟲節(jié)肢動物占統(tǒng)治地位的澄江動物群處于一個令人驚奇的早寒武紀時代,具有眾多的動物構型.它們顯示僅發(fā)現于澄江的早期輻射的節(jié)肢動物是原始的.例如撫仙湖蟲及相近類群.只有很小一部分比較進步,例如澄江發(fā)現的尖峰蟲和布爾吉斯的約霍伊蟲,它們都屬于大附肢動物,但尖峰蟲軀干都具有雙枝型附肢,而約霍伊蟲軀干后部附肢已退化,很明顯,后者起源于前者.實際上,澄江動物群節(jié)肢動物明顯不同于布爾吉斯,澄江動物群更接近節(jié)肢動物的起