古老的軟軀體化石
2023-04-01 12:13:12 1
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沒有堅硬的骨頭，也要留在地層裡
地層中的化石記錄是一個「有偏見的人口普查者」，它非常偏向於那些有堅硬骨骼的生物，但是仍然有一些軟體生物抗拒並進入化石記錄，為地質歷史留下了一個名字。
恐龍化石
說到化石，我相信每個人都會自然而然地想到博物館裡陳列的高大恐龍骨骼、奇怪的三葉蟲、角狀珊瑚和堅硬如石的貝殼。
這些是古代動物骨骼或外殼石化的產物。動物堅硬的部分，如外殼、骨頭、牙齒等。，主要由礦物組成，相對容易形成化石。
然而，動物的軟體大多被氧化、水解和酶促丟失。非礦物生物結構通常被分解得無影無蹤，難以作為化石保存。為了保留化石記錄，需要特殊的埋葬條件。
保存軟體化石的具體環境條件可能各不相同，但它們都有一個共同點:活的有機體或屍體必須迅速掩埋，在軟體腐爛前與腐爛的微生物隔離，迅速礦化，並記錄在巖層中。
琥珀中保存的昆蟲和凍土中的猛獁象是典型的例子。
螞蟻琥珀
科學家通常把地球的地層比作一本記錄地球發展史的巨著。化石是這本書裡的詞彙，它記錄了地球發展的各個時期的生物及其生存和發展。
研究化石的科學是古生物學。古生物學的基本目標和任務是研究地球發展史上的生物特徵和發展規律。
經過近200年的研究，人類已經獲得了數以億計的生物硬體化石標本。通過這些標本，我們逐漸展示了寒武紀以來生物進化的一般面貌。
然而，由於缺乏直接的化石證據，許多生物種類的起源和進化仍然不確定，這也是人類試圖探索的秘密之一。
蜻蜓化石
據估計，地質歷史時期有10億多種生物，而人類只發現了13萬種，僅是歷史時期可能存在的物種的1/10000。
發現的這些生物化石大多是生物硬體，而擁有最多信息內容的軟體部分已經消失。
因此，有遠見的古生物學家專注於尋找軟體化石。雖然這種化石很少，但它們能提供全面可靠的生物信息，在生物分類學和系統進化研究中發揮重要作用。
軟體化石還能全面、準確地展示生物與環境之間的關係、生物與生物之間的各種共生依賴關係、攝食對抗等。
因此，人們把具有精美軟體的化石群稱為古生物學的寶庫，探索生物軟體化石庫並進行深入研究已成為當代古生物學的一個重要熱點。
水母化石
科學觀察窗口-化石庫
寒武紀大爆發，生命和智力的起源被列為「六大自然科學問題」。為了解開寒武紀大爆發之謎，除了基於理論的科學猜想之外，更有必要找到合適的科學觀察窗口——化石庫，以便找到可靠的化石證據。
目前，世界上發現了幾十個軟體化石庫。對古生物學家來說，破譯寒武紀大爆發和動物物種起源的最完美的研究對象是伯吉斯頁巖化石庫。
伯吉斯頁巖化石銀行
伯吉斯頁巖化石庫於1909年首次在加拿大落基山脈的中寒武世伯吉斯頁巖中被發現，因此得名。
化石銀行長期以來一直是古生物學和進化生物學的「領導者」。在過去的100年裡，在世界各地已經發現了50多個這樣的化石庫。然而，從化石保存的質量和化石物種的多樣性來看，只有1984年在雲南省發現的加拿大的伯吉斯頁巖化石庫和中國的澄江化石庫成為「理想的頂級研究目的地」。
伯吉斯頁巖化石庫和澄江化石庫位置圖
澄江動物化石銀行
20世紀80年代在雲南澄江發現的軟體化石庫是顯生宙最古老的化石庫，具有重要意義，被稱為20世紀重大科學發現之一。
澄江化石庫富含多種軟體動物結構化石，包括主要體腔動物的祖先類型和體腔動物之間的過渡類型，為體腔動物的早期爆發演化提供了大量的研究信息。
自雲南澄江生物群發現以來的30年間，在成千上萬的化石標本中發現了280多個物種。研究成果在三大科學期刊《自然/科學/PNAS》上發表了28次，成為中國唯一的化石世界自然遺產。
澄江動物群中的撫仙湖昆蟲
澄江動物群中的中國微網化石
澄江動物群中中國微網的恢復
清江動物化石銀行
在2019年3月之前，當人們提到證明寒武紀大爆發存在的化石群時，會想到雲南的澄江生物群和加拿大的伯吉斯頁巖化石庫，但未來可能會有另一個生物群:中國湖北的清江生物群。
清江生物群的特點和優勢體現在以下五個方面:新屬種比例最高，後生動物相對多樣性最大，軟體生物群數量最多，化石形態最逼真，原始有機質埋藏和保存最好。它具有不可估量的研究潛力。
清江生物群中的檸檬科化石
清江生物群中發現的新物種化石
清江生物群中發現的水母化石
對動物的系統發育、營養動態和關鍵進化特徵的出現的研究依賴於發現更柔軟的結構和更好的形態保存，例如內臟、鰓條、脊索、神經組織、心血管系統等。然而，眾所周知，這些是高度不穩定的組織和器官。
然而，清江生物群中發現的軟體化石奇蹟般地保存了原生碳質膜形式的原始有機質，這將為開展埋藏和地球化學研究以及進一步開展深入的古環境研究提供理想的材料。
清江化石銀行提供了一個無與倫比的早期寒武紀日常生活的一瞥，所有這些都沒有被地質過程「修正」。
清江生物群模擬恢復圖
軟體化石的魅力在於，當這些生物被埋葬時，它們可能還活著。這是一個「生活的聚會場所」。
正是這些幾米厚的巖石單元提供了更多關於現代生物圈起源的信息，而地質科學的任務就是挖掘出這些信息並告知人類。
生物軟體化石庫是自然界中的一個重要寶藏，應該得到認真的保護和進一步的研究。
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參考:張興亮、舒德幹。實驗土葬科學及其研究進展[。地球科學進展，1998，13(6):51525。
姚陽。[早寒武世澄江化石庫軟體化石富集層研究。西北大學，2006年。
王燕。澄江化石銀行[海葵。西北大學，2010年。
部分材料來自網際網路，僅用於科普傳播。
製作/出色的科學寫作團隊
寫作/斯通編輯/夏
