侯先光:为达尔文打“补丁”
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侯先光:为达尔文打“补丁”

2021-09-15 08:03:36 投稿作者: 点击:

2004年2月,中共中央、国务院在北京隆重举行国家科学技术奖励大会。经国务院批准,云南大学澄江动物群研究中心侯先光和西北大学舒德干、南京古生物所陈均远三人合作完成的“澄江动物群与寒武纪大爆发”项目,被授予国家自然科学奖一等奖。国家自然科学奖评审委员会对该成果的评价是:澄江动物群是20世纪古生物学的伟大发现,为生物早期及其在寒武纪早期的“大爆发”问题提供了新的回答。对一些现存生物门类的早期演化进行了系统研究,是对达尔文进化论的重要发展,科学价值重大,在世界范围内影响深远。澄江动物群的发现和研究引起国际社会的强烈关注。一位英国皇家科学院院士认为,澄江动物群“永远是科学的大厦”;《纽约时报》评论说,这是“20世纪最惊人的发现之一”。

19世纪30年代,英国科学家达尔文进行大量科学考察后创立了著名的生物进化论学说,其中一个核心论点是:生物物种是逐渐进化的。达尔文在其著名的《物种起源》一书中预言:今后如果有人对我的理论提出挑战,那很可能来自对寒武纪动物突然大量出现的解释。

科学家们经过长期研究后发现,迄今已有46亿年历史的地球,最初是一片冥冥混沌、没有任何生命的荒漠。直至距今32亿年,才在海洋中出现了仅有单细胞的菌类、藻类等低级动物;又经过缓慢的发展,到了距今5.3亿年的寒武纪早期,地球上的生命存在形式突然出现了飞跃。于是“寒武纪生命大爆发”的命题被提了出来,只是由于种种原因,在过去相当长的时间里,这个命题难以被充分证实。

混沌之门的开启人侯先光是南京古生物研究所研究员。他从一份调查报告中获悉“帽天山页岩,从下到上有一种低等生物化石”,“德国米士教授获有三叶虫化石”。于是,他于1984年6月中旬来到澄江,跑遍大坡头附近的沟沟壑壑,劈开两三吨石头,寻找化石。

1984年7月1日是一个令世界震惊的日子。下午3时左右,一个半圆形、伍分硬币大小的化石出现在侯先光眼前。他为自己从未发现的这一新化石激动不已。正是这块化石标本敲响了澄江动物群发现的前奏。侯先光干得更欢了,他一锤下去,石破天惊──一个栩栩如生的虫体出现了,侯先光失声惊叫:“纳罗虫!”

澄江动物群终于重见天日。已沉睡了5.3亿年的寒武纪生物世界,从此撩开了神秘的面纱。

1987年4月17日,中科院南京古生物研究所正式宣布了一条震惊中外的消息:在中国云南发现的澄江动物化石群,距今5.3亿年,其化石之精美、门类之众多,为世界古生物之最。

澄江动物群重见天日后,令世界瞩目的研究也就开始了。侯先光、陈均远、舒得干、张兴亮等一批地质古生物学家,先后对澄江动物化石群进行了多次大规模考察和系统发掘,采集了近3万余件珍稀的化石标本。目前,一个以跨国科学家小组为核心的早期生命研究中心已经形成和逐步发展,澄江动物群宏观生物面貌已基本弄清:生物种类超过90属、100余种,现今生物的所有门类都可以找到其远祖代表。丰硕的研究成果表明,澄江动物群的发现对研究生命起源具有极其深远的意义。

澄江动物群研究中极重要的成果莫过于发现了包括人类在内的脊椎动物的祖先——云南虫。凡是了解云南虫意义的人无不为之动容:它可是5亿多年前人类的始祖!1991年,侯先光等人命名了云南虫。云南虫的发现,使脊椎动物在地球上出现的历史又往前推进了1500万年。云南虫是无脊椎动物与脊椎动物之间最典型的过渡型动物。它的发现使科学家们在为脊椎动物溯本清源时有了进一步的线索,虽然一时还无法明确指出脊椎动物演化的起点在哪里,但有一点可以肯定:5.3亿年前它们已经出现在地球上了。人们普遍认为:云南虫是最早落户地球的“居民”。

1984年以后的10年间,来自十多个国家的50多位古生物学家,在澄江帽天山地区采集了约5万块化石,这些动物化石分别属于海绵、腔肠、蠕虫、节肢、腕足等动物门。有的动物化石因前所未见而无法分属,只好以采集地命名为帽天山虫、抚仙湖虫、跨马虫等等。

科学家们如今认为,寒武纪生命大爆发实际上并不是瞬间的爆发性变化,而是一种生物突变的过程,在地质时代上,它的相对时间极短而已。例如,澄江古生物的突发性变化演化,大约只有一亿年的时间,这在地球历史上的确只是短短的一瞬。在达尔文时代,寒武纪生命大爆发的确是个极大的难题及挑战,大家以为无脊椎动物就是地球史上最早出现的生命。寒武纪大爆发作为最典型的案例证明了大突变的存在。澄江动物群所展示的演化模式与达尔文所预示的完全不同,它不但证实了大爆发式的演化事件在5.3亿多年前确实曾经发生——在短短的数百万年期间,几乎所有现生动物的门类和许多已灭绝了的生物突发式地出现了。在这一瞬间性突发的事件中,所有现生动物门类的结构蓝图就已建立,另外还有20余个已经灭绝了的生物种,与现生动物的分类系统没有任何关联。澄江化石群代表了寒武纪大爆发在短时间内进化成果的最为完整的化石记录,对描绘寒武纪大爆发所引发的生命多样性起着任何其他化石产地所不能代替的特殊作用。

可以说,侯先光等人用自己的生命在探索着人类的源起,他们没有苟同于前人的结论,而是在自己认定的科学道路上沉默前行,为并不完善的进化论打了一个必要的“补丁”。

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