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貴陽(yáng)生物群生態(tài)復(fù)原圖。 （楊定華 繪）

貴陽(yáng)生物群重要化石類(lèi)別。 （受訪(fǎng)者供圖）

貴州日?qǐng)?bào)天眼新聞?dòng)浾?金秋時(shí)

穿越“石”空

穿越“石”空，探秘地球起源？你知道地球是怎么形成的嗎？為何通過(guò)一塊石頭能折射出地球的歷史？本期中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)宋海軍教授，帶我們一起探秘地球的起源、生命的起源、大陸的起源等奧妙。

編者按

5億年來(lái)，地球上共發(fā)生過(guò)5次生物大滅絕事件。生物大滅絕后，生態(tài)系統(tǒng)如何恢復(fù)和進(jìn)化？生活在現(xiàn)代的人類(lèi)，該如何看待那個(gè)古老又神秘的地質(zhì)時(shí)代？

今年2月，由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）宋海軍教授、代旭博士后等主導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中科院等多個(gè)國(guó)內(nèi)單位和法國(guó)、加拿大、瑞士、美國(guó)多個(gè)研究機(jī)構(gòu)的學(xué)者合作研究成果《中生代一個(gè)新的特異埋藏化石庫(kù)——貴陽(yáng)生物群，揭示現(xiàn)代類(lèi)型海洋生態(tài)系統(tǒng)》在《Science》（《科學(xué)》）雜志發(fā)表。

該研究成果表明，貴陽(yáng)生物群埋藏時(shí)期距今2.508億年，是目前全球中生代最古老的一個(gè)特異埋藏化石庫(kù)，距離地球歷史上最大的一次生物大滅絕事件僅過(guò)去了約100萬(wàn)年時(shí)間，改變了前人認(rèn)為的生態(tài)系統(tǒng)復(fù)蘇非常緩慢，完整的海洋生態(tài)系統(tǒng)直到中三疊世（大滅絕后約800萬(wàn)年）才出現(xiàn)的傳統(tǒng)觀(guān)念，引發(fā)圈內(nèi)轟動(dòng)。

這一重大發(fā)現(xiàn)，究竟具有怎樣的研究?jī)r(jià)值？這個(gè)神秘“地質(zhì)寶盒”是如何被打開(kāi)的呢？近日，記者專(zhuān)訪(fǎng)宋海軍教授和他的研究團(tuán)隊(duì)，和他們一起走進(jìn)貴州生物群，探尋史上生物大滅絕后新世界見(jiàn)證者的奧秘。

3月6日一大早，冒著淅淅瀝瀝的春雨，宋海軍、代旭等團(tuán)隊(duì)成員再次踏上了位于貴陽(yáng)市和龍里縣交界區(qū)域的那座山頭，8年前，他們?cè)谶@里最早發(fā)現(xiàn)貴陽(yáng)生物群。

這條路，宋海軍不知走了多少次?！吧襟w呈階梯狀態(tài)，兩側(cè)都可以往上爬坡，幾年前，這里還沒(méi)有進(jìn)行城市開(kāi)發(fā)，如今已經(jīng)建起了棟棟高樓?！彼魏＼娨贿呑咭贿厡?duì)記者說(shuō)。

一手抓住向上攀爬的藤蔓，一手緊握地質(zhì)錘，跟隨宋海軍和代旭的腳步，在一處粘土巖覆蓋的陡峭巖壁前，代旭用手指著一處不起眼的小土坑說(shuō)：“就是這里，我們發(fā)現(xiàn)第一塊較完整魚(yú)化石的地方！”

一把錘子、一個(gè)背包、一雙徒步鞋……是宋海軍團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)年在野外工作的主要裝備。

“地質(zhì)工作非?？简?yàn)人的心態(tài)和耐力?！眻F(tuán)隊(duì)成員代旭說(shuō)，有時(shí)，發(fā)掘化石的過(guò)程、盲敲的過(guò)程中少不了好運(yùn)氣的加持。

時(shí)間回轉(zhuǎn)到2015年的那個(gè)夏天，頂著30攝氏度高溫，團(tuán)隊(duì)成員們正分頭蹲在地上用地質(zhì)錘在周邊的巖壁上反復(fù)敲打。沒(méi)想到，代旭竟在一塊黑色頁(yè)巖上發(fā)現(xiàn)了一枚非常奇特的化石碎片，后經(jīng)鑒定為龍蝦化石碎片。

盡管是個(gè)驚喜，但宋海軍團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有因?yàn)檫@塊石頭的發(fā)現(xiàn)立馬歡呼雀躍起來(lái)。

這次意外“邂逅”后，他們接連圍繞貴陽(yáng)周邊地區(qū)開(kāi)展了整整8年的研究，收集和發(fā)現(xiàn)了更多化石，得以發(fā)表最新論文。

根據(jù)此次最新的論文成果顯示，截至目前，貴陽(yáng)生物群中已發(fā)現(xiàn)了包括硬骨魚(yú)、軟骨魚(yú)、牙形動(dòng)物、海綿動(dòng)物、雙殼、菊石、腹足、蝦類(lèi)、原蟹、放射蟲(chóng)、有孔蟲(chóng)等十幾個(gè)大類(lèi)，總計(jì)達(dá)40多種不同的生物。

從生態(tài)上看，貴陽(yáng)生物群的營(yíng)養(yǎng)金字塔已經(jīng)很完整，大到近1米長(zhǎng)的頂級(jí)捕食者腔棘魚(yú)，小到100微米左右的初級(jí)消費(fèi)者有孔蟲(chóng)，各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)均有代表。此外還有發(fā)現(xiàn)大量糞便化石。這些豐富的化石表明當(dāng)時(shí)的食物網(wǎng)已經(jīng)較為復(fù)雜，生態(tài)結(jié)構(gòu)已經(jīng)很完善。通過(guò)化石層中的火山粘土鋯石，聯(lián)合國(guó)際頂級(jí)地質(zhì)年代學(xué)團(tuán)隊(duì)利用目前最先進(jìn)的鈾鉛測(cè)年方法獲得了貴陽(yáng)生物群的準(zhǔn)確年齡，為250.83＋0.07/-0.06百萬(wàn)年前，即約2.5億年前。

值得注意的是，貴陽(yáng)生物群中還出現(xiàn)了大量魚(yú)類(lèi)和蝦類(lèi)化石，這兩個(gè)主要類(lèi)別是現(xiàn)代海洋中較為豐富和重要的類(lèi)群，在中生代海洋革命中作為捕食者扮演重要的角色。因此，貴陽(yáng)生物群的發(fā)現(xiàn)，表明現(xiàn)代類(lèi)型的海洋生態(tài)系統(tǒng)在大滅絕之后約100萬(wàn)年的時(shí)間內(nèi)就已經(jīng)初具雛形，并且指示中生代海洋革命的時(shí)間可能也比以往的認(rèn)識(shí)更為提前。

貴州省在早三疊世位于古赤道地區(qū)，貴陽(yáng)生物群中大量的魚(yú)類(lèi)化石也表明當(dāng)時(shí)赤道地區(qū)的溫度在魚(yú)類(lèi)的耐受限度之內(nèi)，這讓人類(lèi)開(kāi)始重新認(rèn)識(shí)當(dāng)時(shí)的古氣候狀況、生物生理耐受性，以及極端氣候條件下生物與環(huán)境之間的相同演化關(guān)系。

宋海軍（右一）和省地質(zhì)博物館一同開(kāi)展野外踏勘。 貴州日?qǐng)?bào)天眼新聞?dòng)浾?金秋時(shí) 攝

日常教學(xué)、科研工作并不輕松，宋海軍研究團(tuán)隊(duì)基本是利用每年寒暑假時(shí)間，帶著學(xué)生到貴州開(kāi)展野外工作。

宋海軍說(shuō)，自己在2006年本科學(xué)習(xí)時(shí)，第一次來(lái)到貴陽(yáng)，那時(shí)是跟著老師到青巖地區(qū)開(kāi)展地質(zhì)科考。

那時(shí)起，他便和貴州結(jié)下了深厚緣分。

從事地質(zhì)研究，必須要耐得住寂寞，頂?shù)米毫Α?015年的踏勘“意外驚喜”，到2018年定年研究取得一定成果，發(fā)表第一篇學(xué)術(shù)論文，宋海軍已經(jīng)記不清帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在貴陽(yáng)周邊經(jīng)歷了多少次野外踏勘工作。

作為地道山東人，多年和貴州“打交道”，如今，宋海軍不僅愛(ài)上了涼拌折耳根、辣子雞火鍋等貴州特色美食，對(duì)貴州的地質(zhì)研究資源更是如數(shù)家珍。

“貴州化石資源豐富，是我們從事古生物研究的天然實(shí)驗(yàn)室?！彼魏＼娫u(píng)價(jià)，貴州是當(dāng)今國(guó)際地質(zhì)界公認(rèn)的三疊紀(jì)地層和古生物王國(guó)，其中的海百合、海生爬行類(lèi)等都是世界保存最好的古生物遺產(chǎn)。每年，都有不少美國(guó)、瑞士、法國(guó)等國(guó)的地質(zhì)學(xué)家絡(luò)繹不絕地來(lái)這里進(jìn)行古生物地質(zhì)研究。

“8年研究歷程，并非一帆風(fēng)順?！彼魏＼娞寡?，研究大滅絕后的生物復(fù)蘇相對(duì)更困難些，因?yàn)闇缃^后的生物稀少，保存下來(lái)的化石就更少。起初，僅發(fā)現(xiàn)少量的化石碎片，后來(lái)通過(guò)每年開(kāi)展大范圍的詳細(xì)野外調(diào)查，最終在多個(gè)地點(diǎn)找到了較為豐富的化石類(lèi)型，才順利揭示了貴陽(yáng)生物群的全貌。

從2018年至今發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文6篇，宋海軍研究團(tuán)隊(duì)已初步理清貴陽(yáng)生物群的主要面貌、地層分布、埋藏年代、埋藏環(huán)境等信息。剛剛發(fā)表的這篇文章系統(tǒng)報(bào)道了該特異埋藏化石群的全貌，并首次正式命名為貴陽(yáng)生物群。

“和貴州很有緣分！”宋海軍告訴記者，他會(huì)繼續(xù)發(fā)揮好中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)資源和優(yōu)勢(shì)，和貴州省自然資源廳、省古生物化石專(zhuān)家委員會(huì)加大溝通和合作，推動(dòng)達(dá)成戰(zhàn)略合作，做好貴陽(yáng)生物群的保護(hù)和利用，發(fā)掘其中更大的研究?jī)r(jià)值。

宋海軍（中）、代旭（左一）今年3月代表中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）研究團(tuán)隊(duì)向省地質(zhì)博物館捐贈(zèng)化石標(biāo)本。 貴州日?qǐng)?bào)天眼新聞?dòng)浾?金秋時(shí) 攝

“地球，擁有46億年的演化歷史，其生命演化的奧秘就保存在這層層巖石中。”

宋海軍說(shuō)，目前，他們的研究成果只是揭開(kāi)了古生物進(jìn)化歷史的“冰山一角”，未來(lái)需要開(kāi)展的發(fā)掘和研究?jī)?nèi)容還很多，甚至需要數(shù)代地質(zhì)人投注畢生心血去開(kāi)展研究。貴陽(yáng)生物群的研究工作還處于第一階段，為了徹底揭開(kāi)貴陽(yáng)生物群的神秘面紗，還需要他們持續(xù)每年在貴陽(yáng)周邊地區(qū)開(kāi)展大量更仔細(xì)、更全面的野外發(fā)掘和室內(nèi)科研工作。

“我們期待在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，找到貴陽(yáng)生物群更多的可發(fā)掘點(diǎn)。每隔一段時(shí)間，推出更新的研究成果?！?/span>

談到貴陽(yáng)生物群的命名，宋海軍說(shuō)，該化石群在貴陽(yáng)市及其周邊都有分布，是針對(duì)一個(gè)地區(qū)的廣義命名，為打響貴陽(yáng)市在國(guó)內(nèi)國(guó)際上的城市知名度奠定了基礎(chǔ)。

研究團(tuán)隊(duì)成員田力則表示，在貴陽(yáng)生物群特異埋藏化石庫(kù)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)，他們發(fā)現(xiàn)了火山灰沉積，具有重要的鋯石定年意義。希望未來(lái)能針對(duì)研究成果發(fā)現(xiàn)地做好保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用。如果有機(jī)會(huì)，能與貴州省各級(jí)部門(mén)共同努力，因地制宜打造出一處具有科普和研究意義的地質(zhì)公園。

宋海軍介紹，地質(zhì)學(xué)上的“金釘子”是全球年代地層單位界線(xiàn)層型剖面和點(diǎn)位（GSSP）的俗稱(chēng)，是年代地層的“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”。對(duì)照它，便可以標(biāo)出它及其上下地層的“年齡”。2018年，在貴州大學(xué)趙元龍老師等8個(gè)單位專(zhuān)家投注了20年心血的努力下，貴州擁有了第一顆來(lái)自寒武紀(jì)的“金釘子”，在地質(zhì)學(xué)上具有非凡意義。

“對(duì)于貴陽(yáng)生物群的研究計(jì)劃，我們同樣有一個(gè)矢志奮斗終生的目標(biāo)?！彼魏＼娫V說(shuō)著自己的夢(mèng)想，希望通過(guò)和貴州省自然資源廳等單位開(kāi)展合作，在各方長(zhǎng)期不懈努力下，在三疊系地層中建立貴州省的第二顆“金釘子”。

延伸閱讀

貴州是“古生物王國(guó)”

貴州省內(nèi)古生物化石種類(lèi)豐富，保存完美，在國(guó)際地質(zhì)學(xué)界有“古生物王國(guó)”的美譽(yù)，是研究古生物及地層的重要寶庫(kù)。經(jīng)過(guò)100多年的國(guó)內(nèi)外古生物學(xué)家及地質(zhì)學(xué)家的研究，貴州的古生物及地層研究取得了豐碩的成果。特別是上世紀(jì)末以來(lái)，以關(guān)嶺生物群、興義生物群和盤(pán)縣生物群為代表，大量三疊紀(jì)海洋爬行動(dòng)物化石陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，彌補(bǔ)了我國(guó)乃至亞洲的空白。

貴州古生物群分布

貴州發(fā)現(xiàn)比較重要的生物群有10多個(gè)，除最新命名的貴陽(yáng)生物群外，由古至今有：早震旦世甕安生物群，下寒武統(tǒng)底部的小殼動(dòng)物群及下部的牛蹄塘組生物群，頂部的臺(tái)江生物群，中寒武世早期的凱里生物群，晚奧陶世赫南特貝動(dòng)物群，早志留世的維管束植物群，晚三疊世早期貴州龍動(dòng)物群及興義生物群、關(guān)嶺動(dòng)物群，早侏羅世祿豐龍動(dòng)物群及第四紀(jì)盤(pán)縣大洞人類(lèi)遺跡等。

貴州第一顆“金釘子”

2018年6月，國(guó)際地質(zhì)科學(xué)聯(lián)合會(huì)把全球寒武系第三統(tǒng)及第五階共同底界的標(biāo)準(zhǔn)層型剖面和點(diǎn)位建立在貴州八郎村。隨著這顆“金釘子”的落戶(hù)，苗嶺成為全世界科學(xué)家探索這段地質(zhì)年代的對(duì)比中心。這顆“金釘子”是世界第72顆、中國(guó)第11顆，也是貴州目前唯一一顆，標(biāo)志著中國(guó)超越意大利成為全球“金釘子”最多的國(guó)家。

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貴州日?qǐng)?bào) (gzrbs.com.cn)

《貴州日?qǐng)?bào)》（2023年3月23日）