科技之眼丨素問：5億年前的生物大滅絕藏著什么秘密？
來源：新華網(wǎng) 時間：2026-01-30 08:52:27 編輯：郝莉娜 責(zé)編：王丹
5億多年前的寒武紀(jì)生命大爆發(fā)孕育出地球幾乎所有動物門類，但緊隨其后的辛斯克大滅絕事件導(dǎo)致無數(shù)早期動物消亡。由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所聯(lián)合湖南省博物館等組成的科研團(tuán)隊，在湖南湘西發(fā)現(xiàn)的軟軀體化石群——花垣生物群，首次揭示這次大滅絕事件對地球生命系統(tǒng)造成的影響。相關(guān)成果已于近期發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。
日前，記者就相關(guān)問題采訪了中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎。
1月22日，中國科學(xué)院院士、研究員朱茂炎在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所會議室留影。新華社記者 金立旺 攝
Q:花垣生物群是怎么發(fā)現(xiàn)的？它有何價值？
A:花垣生物群發(fā)現(xiàn)于湖南省湘西土家族苗族自治州花垣縣境內(nèi)。2021年，我們收到了湖南省博物館在此采集的化石標(biāo)本線索，迅速意識到其意義重大。歷經(jīng)持續(xù)五年的野外發(fā)掘，采集5萬多塊化石標(biāo)本，我們研究了其中的8千多塊，識別出153個動物物種，近六成為新物種。
花垣生物群的獨(dú)特之處在于它的時代緊隨辛斯克大滅絕事件之后，為研究其對地球生命系統(tǒng)的影響提供了寶貴證據(jù)。國際特異埋藏化石群研究專家羅伯特·蓋恩斯評價道，花垣生物群展現(xiàn)了高化石豐富度、高物種多樣性、高軟軀體保真度，填補(bǔ)了大滅絕后關(guān)鍵時段頂級軟軀體化石群的空白。
科研團(tuán)隊在湖南省湘西土家族苗族自治州花垣縣石欄鎮(zhèn)磨子村首次野外科考中采集化石（2021年4月7日攝）。新華社發(fā)
位于湖南省湘西土家族苗族自治州花垣縣石欄鎮(zhèn)磨子村化石采坑俯瞰（無人機(jī)照片，2025年3月24日攝）。新華社發(fā)
Q:相比于其他生物群，花垣生物群有哪些獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)？
A:花垣生物群中不僅發(fā)現(xiàn)了地球上最早的巨型動物和頂級捕食者——奇蝦類動物，還發(fā)現(xiàn)了豐富的類似樽海鞘那樣的浮游動物，表明花垣生物群存在具有復(fù)雜捕食關(guān)系的食物網(wǎng)。
更意外的是，其中還發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)在北美加拿大布爾吉斯頁巖生物群中的多種代表性動物，表明大滅絕之后多種海洋動物發(fā)生了跨越大半個地球的遷徙。我們分析，這可能是因?yàn)楹芏嗪Ｑ髣游锒加杏紫x期，浮游能力較強(qiáng)，容易隨著全球洋流實(shí)現(xiàn)長距離擴(kuò)散。
花垣生物群射齒類節(jié)肢動物－赫德蝦類化石圖（左）和復(fù)原圖。新華社發(fā)
花垣生物群節(jié)肢動物－蘇魯斯蝦化石圖（左）和復(fù)原圖。新華社發(fā)
花垣生物群葉足動物－柯林斯蟲化石圖（左）和復(fù)原圖。新華社發(fā)
花垣生物群開腔骨動物化石圖（左）和復(fù)原圖。新華社發(fā)
Q:花垣生物群反映了辛斯克大滅絕事件對淺水和深水環(huán)境的影響不同，具體有什么體現(xiàn)？
A:通過研究，我們發(fā)現(xiàn)花垣生物群是一個在外大陸架深水環(huán)境的生物群，這在同時期的軟軀體生物群中極為少見。
此前，我國科研人員已在辛斯克大滅絕事件前后分別發(fā)現(xiàn)了位于云南的澄江動物群和關(guān)山生物群，但二者均處于淺水環(huán)境。通過對比分析，我們發(fā)現(xiàn)，淺水環(huán)境的軟軀體生物群中，許多物種在大滅絕后消失不見。然而，在花垣生物群所處的深水環(huán)境中，一些代表性物種如納羅蟲、原始管蟲等，卻從滅絕事件之前延續(xù)到滅絕之后。
這表明深水環(huán)境在滅絕事件中扮演了“生物避難所”的角色，不僅保存了大量古老類群，還可能成為演化創(chuàng)新的發(fā)源地與擴(kuò)散地。
1月22日，在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所舉行的發(fā)布會上，中國科學(xué)院院士、研究員朱茂炎（右）和副研究員曾晗就花垣生物群的發(fā)現(xiàn)回答媒體提問。新華社記者 金立旺 攝
Q:常見的化石大多是“硬骨頭”，軟組織很難保存，這些軟軀體化石是怎么經(jīng)過數(shù)億年保存下來的？
A:花垣生物群屬于軟軀體特異埋藏化石群，不僅保存了許多完整的全身軟軀體動物個體，還保存了多種軟組織和器官。其中，很多化石上能清晰看到腸道等消化系統(tǒng)、以鰓為代表的呼吸器官，甚至視神經(jīng)組織這樣精細(xì)的結(jié)構(gòu)，為復(fù)原早期動物身體結(jié)構(gòu)提供了寶貴證據(jù)。
特異埋藏化石群大部分都是快速埋藏，保存在細(xì)顆粒的沉積物里，隔絕氧氣的能力強(qiáng)，因此生物死后的降解減緩，就像“水泥封漿”一樣被“封存”于巖層之中。
1月22日，在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所標(biāo)本館，中國科學(xué)院院士、研究員朱茂炎（中），研究員趙方臣（左），副研究員曾晗（右）查看化石。新華社記者 金立旺 攝
1月22日，在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所拉曼－場發(fā)射聯(lián)用掃描電鏡實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院院士、研究員朱茂炎（后），研究員趙方臣（前），副研究員曾晗（中）在觀察掃描電鏡掃描的化石圖。新華社記者 金立旺 攝
1月22日，在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所實(shí)驗(yàn)室，團(tuán)隊部分成員：中國科學(xué)院院士、研究員朱茂炎（中），研究員趙方臣（左），副研究員曾晗（右）合影留念。新華社記者 金立旺 攝
Q：研究這類遠(yuǎn)古時期的大滅絕，對我們有什么現(xiàn)實(shí)意義？
A:地球生命史上的每一次滅絕事件，都標(biāo)志著生物多樣性的巨大損失和生態(tài)系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)變。研究地球歷史上的這些災(zāi)難事件，不僅能揭示生物多樣性的演化規(guī)律，也為我們科學(xué)審視當(dāng)今人類活動可能引發(fā)的生態(tài)變化提供重要參考。
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