寒武纪生命扩张及澄江动物群的意义

生命在地球上的出现及其演化有较长的历史。地球的物理，化学条件是早期生命出现的外因，早寒武世西南地区地质，气候及富含营养的浅海水域是澄江动物群在后生动物演化的关键时期出现的外因。     

澄江动物群的核心价值:动物界成型和人类基础器官诞生

澄江动物群以富含多门类精美软躯体构造化石享誉学界,是寒武纪大爆发主幕的见证者;它亲眼目睹了地球动物树上几乎所有主要门类祖先的首次大聚会。对该动物群30多年的大规模调查研究大体上可以划分为3个阶段。始自1984年的第一个10年(1984—1994年),早期动物树上的基础动物亚界和原口动物亚界的大量门类被发现,然而对后口动物亚界全然无知。第二个10年研究(1995—2005年),基础动物亚界和原口动物亚界中的更多门类被发现;而最重要的进展,是西北大学团队主导的早期后口动物大发现使后口动物亚界的基本框架被构建,由此地球三分动物树首次成型。第三个10年及其以后时期(2005年之后),3个动物亚界中进一步添加了一些新的门类认知;综合20世纪40年代以来对埃迪卡拉生物群、寒武纪第一世和第二世的珍稀动物群研究成果,学界开始思考三分动物树分步成型与多幕式寒武纪大爆发事件的内在关联,提出了三幕式寒武纪大爆发新假说。澄江动物群研究具有多方面的科学价值,包括动物群结构研究,生态环境研究等,然其核心学术价值主要集中在如下两个方面:(1)作为寒武纪大爆发的主幕见证者,澄江动物群首次创建了地球上三分动物树的完整谱系框架。三幕式寒武纪大爆发假说揭示了地球上动物门类由低等到高等、分阶段爆发创造的本质内涵,即历时约0.4亿年的三幕式寒武纪大爆发与动物树阶段性快速成型的内在耦合性。第一幕发生于埃迪卡拉纪晚期,它诞生了众多基础动物亚界门类(包括大量绝灭门类),也可能出现了少量原口动物的先驱分子;第二幕发生于寒武纪的第一世,除了延续基础动物门类的繁盛外,更创生了原口动物亚界里的主要门类(包括蜕皮类和触手担轮类);第三幕发生于寒武纪第二世(以澄江动物群为代表),不仅延续了基础动物和原口动物门类的兴盛,更重要的是诞生了后口动物亚界里的所有门类。至此,整个三分动物树的框架成型,寒武纪大爆发创新事件宣告基本结束。文章还对几个重要动物类群的生物学属性进行了评述。第一鱼昆明鱼目是已知唯一的最古老脊椎动物,而云南虫、海口虫既不是脊椎动物(即高等脊索动物),也不属于低等脊索动物,而是一类特殊的低等后口动物;长江海鞘是可信的始祖尾索动物,它支持了经典的尾索动物起源假说;古虫动物门首创鳃裂构造,对后口动物亚界的起源探索提供了关键信息。(2)澄江动物群具有深刻的人文哲学意义,所发现的古虫动物门创造的“第一鳃裂”,昆明鱼目创造的“第一头脑”“第一脊椎”“第一心脏”,为达尔文在《人类的由来》中关于人类的主要基础器官起源悬案的破解提供了关键证据。澄江动物群承上启下,其各种形态解剖学信息对解读埃迪卡拉生物群以及寒武纪相关化石库中绝大多数生物类型都具有重要的参考价值。     

寒武纪大爆发前的高家山生物群

早寒武世澄江动物群的发现为探索后生动物起源和寒武纪辐射（爆发）奥秘提供了一个罕见的化石宝库,成为当今地学界研究的一个热点。然而对于“寒武纪大爆发”之前末元古代晚期的古动物学研究却几乎裹足不前。近来有人甚至认为在最年轻的伊迪卡拉动物群与早寒武世小壳动物...     

昆明地区早寒武世关山动物群研究新进展

总结了昆明地区关山动物群自1999年命名以来开展的研究工作和取得的新进展.简要叙述了关山动物群的研究概况、地层位置、生物群组合特征和关山动物群的研究意义.在关山动物群中首次发现了古虫动物门的Vetulicola gangtoucunensis Luo,Fu et Hu,吐卓虫Tuzoia sp.nov.,古蠕虫Palaeoscolex sp.nov.,腕足类Heliomedusa sp.nov.及三叶形虫、海绵动物新属种.指出关山动物群是一个由多门类软躯体后生动物化石组成的伯吉斯页岩型的动物群,时代介于澄江动物群与凯里动物群(或伯吉斯页岩动物群)之间,起到了承前启后的作用,在寒武纪生命大爆发和寒武纪早期生物演化的研究中有重要意义.     

昆明地区早寒武世关山动物群的古虫动物新发现

关山动物群是一个以三叶虫为主伴生有三叶形虫、吐卓虫、古虫、古蠕虫、腕足类及海绵动物的多门类软躯体后生动物化石群 ,时代介于澄江动物群与凯里动物群 (或伯吉斯页岩动物群 )之间 ,因此它的发现和研究对进一步阐明寒武纪早期生命大爆发和生物的早期演化都具有非常重要的意义。关山动物群中的古虫动物的发现有着更大的意义 ,它不仅增加了古虫动物的属种内容 ,而且对古虫动物的演化具有一定的作用。本文详细描述了昆明地区早寒武世沧浪铺阶乌龙箐组发现的古虫动物新种 Vetulicola gangtoucunensis L uo,Fu etHu sp. nov.,进一步修订了古…     

晚前寒武纪古生物学的研究进展

晚前寒武纪埃迪卡拉动物群在世界各大洲的普遍发现,证明这是动物生命进化的一个独特阶段.这个以软躯体、多门类(至少五个门)、体形大为特点的动物群,远在第一次世界大战时就发现于西南非,后在1947年由斯普里格在南澳大利亚州的埃迪卡拉发现较为丰富的内容.产出层位是在元古代晚期冰期沉积之后、寒武纪骨骼化石大量     

黑龙江省鸡西麻山群后生动物化石

<正> 本文描述的标本系黑龙江省地质局第一地质队在鸡西市龙山屯(图1)麻山群地层中采得。后生动物化石在我国东北北部地槽区系首次发现。这类无骨骼的软躯体多细胞动物化石,对于研究晚前寒式纪地层的划分、对比以及生命起源、演化十分重要。迄今为止晚前寒武纪的后生动物在世界上最具有代表性的应属澳大利亚的埃迪卡拉动物群(Ediacara Fauna),因该类动物在生物演化上尚属无壳的软躯体阶段,不易保存成为化石,多数以印模出现。迄今发现地点不多，只见于澳大利亚、西南非洲、瑞典北部、苏联乌克兰西南部、俄罗斯北部、西伯利亚及英国等十几个地点。近年来我国也发现一些晚前寒武纪动物化石及一些可疑化石，并且作了研究，但可与埃迪卡拉动物群能相对比的则尚未见正式报到。     

中国晚前寒武纪至早寒武世生物事件及前寒武系—寒武系界线

<正> 35亿年前,地球上开始有生物存在,主要是兰藻和细菌。距今10亿年左右,开始出现软躯体动物所形成的遗迹化石。9亿年有蠕形动物的实体化石——淮南生物群保存。7亿年软躯体后生动物——埃迪卡拉动物群(西陵峡生物群、高家山生物群)大量繁殖,使晚前寒武纪的生物演化进入一个新阶段。6亿年左右,骨骼化动物——梅树村动物群(或托莫特动物群)的出现,开创了生物发展、演化史上的新纪元。使更多的生物能够以化石     

全球早、中寒武世藻类生物地理分布初探

澄江生物群、凯里生物群、加拿大布尔吉斯生物群和西伯利亚藻群中均有丰富的藻类化石。根据前寒武纪宏观藻类的分布以及凯里生物群和布吉斯页岩生物群中藻类和后生动物的相似性，论述了前寒武纪至中寒武世期间生物地理分区的控制因素。对几个生物群中的藻类化石和后生动物化石的对比研究发现，在相近的纬度范围内，动植物化石组合特征非常相似；而纬度有明显差异时，藻类生物群及后生动物群也具有明显的差异。由于后生生物在前寒武纪至中寒武世期间具有低的演化程度和分划能力，因此生物地理分 布的 主要控制因素是古纬度。而Schopf(1976）的生物地理分区模式不适合这一时期的生物地理分区。结合前寒武纪至中寒武世后生生物化石的分布情况，建立了前寒武纪－中寒武世时期的生物地理分区模式。这个模式较好地解释了分布在北美大陆和华南大陆上的寒武纪生物群相似的原因。     

新元古代全球冰川事件对早期生物演化的影响

新元古代曾发生过强烈的全球性冰川作用 ,紧随冰川作用之后 ,发生了两次生物大辐射事件。这一时期是地球上早期生命演化的重要时期 ,特别是宏观后生动物的出现标志着生物演化史进入了一个新纪元。全球性冰川作用与早期生命演化这二者之间是否存在着密切的联系呢 ?过去地质学家对于新元古代的冰川沉积物多偏重于地层学、沉积学等方面的研究 ,古生物学家又很少关心前寒武纪的冰期地层 ,“新元古代冰川作用”和“早期生命演化”二者很少放在一起讨论。文章重点讨论了冰川作用对早期生物演化的影响。论述了新元古代晚期全球性冰川作用存在的证据及其特点 ,分析了新元古代冰期前后地球上生物的重大演化特点 ,重点讨论了新元古代全球性冰川作用对地球早期生命演化特别是在真核细胞生物向多细胞动物进化的影响方式和作用机理 ,从而说明新元古代全球性冰川作用对地球早期生命演化起着重要的作用     

Kaili Biota: A Taphonomic Window on Diversification of Metazoans from the Basal Middle Cambrian: Guizhou, China

1 Introduction The Burgess Shale Biota was discovered in the Cambrian strata of western Canada by American paleontologist C. D. Walcott in 1909 (Walcott, 1911). The fauna contains more than 140 metazoan genera (Robison, 1991, Briggs et al., 1994), with a preservational range from hard skeletal parts, non-mineralized remains and internal soft-tissue and soft-body remains. Following that discovery up to 40 similar taphonomic locations have been found globally in Lower and Middle Cambrian …     

贵州早寒武世早期黑色页岩中生物化石保存及生态学研究

早寒武世早期黑色页岩中以前只发现少量的海绵骨针,但随着研究的深入,各类动物化石被发现。最近,贵州早寒武世早期黑色页岩中发现碳质和薄膜型化石,它们包括大量的简单线状遗迹、碳质膜状高肌虫、完整海绵动物、管虫、薄壳双壳动物、碳质膜状软舌螺以及一些圆形膜状化石等。通过对黑色页岩的粘土矿物定量和定性分析,结合地球化学特征,认为早寒武世早期小壳动物繁盛期之上有一个大型动物繁盛期,随后由于地壳拉张作用,大规模的海底热液和火山喷发作用的加强,海洋环境变成酸性环境,不利于生物生存,发生生物绝灭作用,随后海洋环境逐渐趋于碱性,大量的生物又开始繁盛。     

A preliminary note on the dispersal of the Cambrian Burgess Shale-type faunas

The common or similar elements of faunas shared by the Early Cambrian Chengjiang fauna and the Middle Cambrian Burgess Shale fauna are listed in a generic level so as to have a better understanding of the palaeogeographic relationship between the South China Block and Laurentia. The Burgess Shale-type faunas probably had a worldwide distribution during the interval ranging from the Late Tommotian to Atdabanian. The geographic and biological contributions to the cosmopolitan geographic distribution of the Burgess Shale-type faunas are discussed. However, newly developed pelagic larvae in many phyla, which probably acquired their first bloom in the Cambrian, might have promoted the dispersal.     

澄江生物群分子在贵州遵义牛蹄塘组发现

澄江生物群是认识寒武纪生命大爆发的重要窗口,它的分布范围一直仅限于滇东地区,员近在贵州遵义松林牛蹄塘组底部页岩中发现有Naronia,Archotuba Conoidalis,Isaxys,Perpicaris,Lingulepis,Tsunyidiscus,Scenella,水母状化石(medusiform fossil),海绵动物化石Leptomitus,类似半索动物秆壁虫Rhabdopleura化石,软舌螺类Hyolithids,宏观藻类和疑源类化石Zunyiphyton perelegans Yang et Zhao,1999,Yuknessia sp.,Longenema Ding,1996,Sphaerocongregus variabilis等。其中有一部分是属于澄江生物群分子,这是云南省外澄江生物群分子的新发现。由于生物群之下40m处还产大量海绵动物、高肌虫和藻类化石等组成的松林生物群,其上又有下寒武统明心寺组古杯动物群,因此,这一生物群的发现对研究早寒武世生物的演化也具有一定的科学意义,同时,对澄江生物群的古生态学研究也具有重要意义。     

扬子地台前寒武纪－寒武纪界线地层的微体植物化石群

前寒武纪一寒武纪界线地层在扬子地台发育良好、分布广泛,并有包括微体植物群、海藻、瓶形原生物、具硬体动物及‘澄江动物群’等化石的发现。因而,扬子地台成为研究前寒武纪－寒武纪界线生物地层的代表地区之一。基于对扬子地台前寒武纪－寒武纪界线地层已知微体植物化石记录的回顾和论定,总结概括了下寒武统微体植物化石组合：寒武系最底部硅质磷块岩中的Ｍｉｃｒｈｙｓｔｒｉｄｉｕｍ－Ｐａｒａｃｙｍａｔｉｏｓｐｈａｅｒａ－Ｍｅｇａｔｈｒｉｘ组合和较高层位页岩的Ｓｋｉａｇｉａ－Ａｎｎｕｌｕｍ－Ａｒｃｈａｅｏｄｉｓｃｉｎａ组合。它们分别与Ａｎａｂａｒｉｔｅｓ－Ｃｉｒｃｏｔｈｅｃａ－Ｐｒｏｔｏｈｅｒｔｚｉｎａ小壳动物化石带和Ｐａｒａｂａｄｉｅｌｌａ及Ｅｏｒｅｄｌｉｃｈｉａ三叶虫带相对应。与东欧地台疑源类生物地层相对照,扬子地台Ｍｉｃｒｈｙｓｔｒｉｄｉｕｍ－Ｐａｒａｃｙｍａｔｉｏｓｐｈａｅｒａ－Ｍｅｇａｔｈｒｉｘ组合的纵向分布大体和东欧地台Ａｓｔｅｒｉｄｉｕｍｔｏｒｎａｔｕｍ－Ｃｏｍａｓｐｈａｅｒｉｄｉｕｍｖｅｌｖｅｔｕｍ组合带相一致,而以上两地台的化石组合产出层位可能都略高于纽芬兰东部剖面,依据Ｐｈｙｃｏｄｅｓｐｅｄｕｍ所厘定的寒武系底界?     

寒武纪大爆发与动物树的成型

由“真动物”构成的动物界（不包括海绵）通常被划分为双胚层动物、原口动物和后口动物3个亚界。寒武纪大爆发经历了爆发的前奏—序幕—主幕3个阶段,其中后两个阶段处于早寒武世初期（依次以小壳化石的首次辐射和澄江动物群爆发为代表）,另一个则发生在“寒武前夜”（即前寒武纪末期）,以伊迪卡拉生物群为代表。这次独特的三幕式大爆发分步完成了动物形态演化谱系树（简写为TOA）的成型。已有化石证据显示,动物树的3大主体或3个亚界的起源及其早期辐射分别发生于寒武纪大爆发这3个主要阶段。澄江化石库中发现的早期后口动物亚界涵盖了该亚界中所有6大分支（棘皮类、半索类、头索类、尾索类、脊椎类和绝灭了的古虫类）的原始类群,澄江动物群时代标志着寒武纪大爆发的顶峰,完成了动物树框架的成型,从而宣告了寒武纪大爆发的基本终结。其学术重要性超越了中寒武世的布尔吉斯页岩,因为前者位于动物树形成的“源头”,而后者仅代表此后的“一段流程”。在动物演化历史上4个最具转折意义的重大创新事件（即多细胞动物起源、两侧对称动物起源、后口动物起源和脊椎动物起源）中,第一个发生在伊迪卡拉纪甚至更早的时期,其余3个则可通过梅树村化石群和澄江化石群观察到其完成的主体过程。已灭绝的古虫动物门,是初具鳃裂构造的原始分节动物,作为由原口动物向后口动物过渡的一个珍稀“缺环”,很可能代表着后口动物亚界的一个根。古囊类兼有两侧对称的古虫类和一些原始棘皮动物的镶嵌体征,最可能代表棘皮动物的一个根。在早寒武世动物演化谱系中,后口动物的＂顶端类群＂的代表是被誉为“第一鱼”的昆明鱼目,目前已知包括昆明鱼、海口鱼和钟健鱼,它们具对眼、脊索与串珠状脊椎软骨共存的原始脊椎,?     

New chronological constraints for Cryogenian to Cambrian rocks in the Three Gorges,Weng'an and Chengjiang areas,South China

The Neoproterozoic and Cambrian were two of the most dramatic periods in the history of the Earth, because large multi-cellular animals first appeared then in the so-called “Cambrian Explosion”. To better understand this event, many paleontological and geochemical studies now focus on rocks in South China, because of the fossiliferous succession and good exposure. Since the recognition of the Yangtze Gorges and Chengjiang area as type localities of the Sinian (Ediacaran) and Meishucunian (Early Cambrian) Systems, both sections have been intensively investigated. In order to decipher the relationships between the evolution of life and surface environmental changes, it is necessary to understand their paleontological, geochemical and geo-chronological constraints.This study presents new chronological constraints for the Cryogenian to Cambrian rocks in the Three Gorges, Weng'an and Chengjiang areas, South China. We discovered two tuff layers, one at the base of the Shuijingtuo Fm at Three Gorges and the other at the bottom of the Dahai Member in Chengjiang. In addition, we collected sandstones from Neoproterozoic strata in the Three Gorges, Chengjiang and Weng'an areas for provenance analysis. Zircons, separated from the tuff layers, provide new Nano-SIMS U–Pb ages of 526.4 ± 5.4 Ma at the base of the Shuijingtuo Fm, and 523.9 ± 6.7 Ma at the bottom of the Dahai Member. The tuffaceous beds occur at an unconformity, and nodules are common in the Three Gorges, Meishucun and Taoying sections, indicating that major and relatively wide-scale volcanic and sedimentological events occurred at ca. 525 Ma. Moreover, carbonate carbon isotope chemostratigraphies at Morocco, Siberia, Three Gorges and Meishucun display different characteristics during the Tommotian. One possibility is that the South China Ocean was separated from an outer ocean at that time. Detrital zircons in sandstones have age populations at ca. 2.7, 1.8, 1.6, 1.0 and from 0.9 to 0.75 Ga. indicating that the paleo-hinterland of the Nanhua and Kangdian rift basins was geologically complex. Despite the lack of ca. 1.6 Ga rocks in the Yangtze and Cathaysia Blocks, these data are nevertheless interpreted to indicate derivation of the zircons from basement rocks in the Yangtze craton.