古生物化石在黔贵大地述说地球生命变迁
史学界普遍认为,在经历了二叠纪时期96%以上的生物灭绝后,三叠纪海生爬行类是“时代亲历者”。根据历史学者范同寿所著《贵州历史笔记》中的描述,若干亿年前的这片海洋,由于地壳运动,逐渐隆起成为高原。再经过无尽的岁月风化与水流溶蚀,才慢慢地被镌刻成今天山峰林立、沟壑纵横的山地。在这一过程中,由于沉积环境宁静,水生爬行动物、鱼类、海百合及大量的无脊椎动物等得以完好地保存下来,经过后期的地质作用和石化,最终形成了现在的古生物化石群。贵州因此成为三叠纪海生爬行类化石标本储量最为庞大、丰富、全面的地区。
关岭海百合化石还原远古生命故事
走进贵州省地质博物馆的序厅,首先映入眼帘的是一块自上而下镶嵌于墙壁间、蜿蜒四溢的海百合化石标本,这块标本长12.5米,宽8.2米,面积102.5平方米,重约25吨,属于超大型密集共生的国家一级重点保护古生物化石,是目前已知自然产出面积最大、独立生态系统最完整的海百合群体化石。
这块化石展示了2.35亿年前,一个完整的小型创孔海百合生态群落。经10余名化石修复师精心修复半年多,才呈现出现在的面貌。整块化石规模宏大、气势磅礴,生态群落保存完整、内部结构清晰可见、花型硕大具有美感,是举世罕见的化石珍品,也是贵州省地质博物馆镇馆之宝之一。
这块巨型海百合化石来自贵州关岭。在贵州关岭、贞丰等地区的三叠纪晚期岩层中,保存了大量完整、优美的海百合化石,这在全世界也属罕见。
更重要的是,关岭地区不仅有数量丰富、保存精美的海百合化石,同时还保存了海生爬行动物化石,海生两栖动物和鱼类等脊椎化石,以及双壳类、菊石等无脊椎动物化石。
它们之间相互竞争、相互维系,构筑了一个完整的三叠纪晚期生态系统,为研究该时期的海洋生态、古地理环境,海生两栖动物、爬行动物的分类演化,以及创孔海百合的生态群落等,提供了不可多得的实物材料。
天然的三叠纪古生物博物馆
范同寿这样看待海百合化石:“以海百合为代表的古生物化石群不仅是贵州无价的文化财富,更是贵州这片土地有着悠远历史的见证。”
《贵州历史笔记》第一部分的开篇就是《“海百合”的诉说》。根据古生物学家的研究,关岭的海生动物大约生活在2.2亿至2.3亿年前,生存环境为水深200米至500米的海洋。“这就是说,距今2亿年前,贵州这片土地还是一片汪洋。”作为历史学家,范同寿更关注古生物和贵州历史演进之间的关系。
“如果两亿多年前贵州这片土地的确是海洋,那么17万平方公里贵州高原上的古生物化石群,就绝不可能只有关岭新铺乡一处。”范同寿说。1957年,在兴义县(今兴义市)顶效镇绿荫村发现的贵州龙化石,使三叠纪时代的贵州面貌,从依稀可见变得逐渐清晰起来。
中国地质博物馆古生物学家胡承志在绿荫村三叠纪地层中采集到的8块海生爬行动物标本,属肿肋龙目肿肋龙科的一个新属种,被命名为“胡氏贵州龙”,这是闻名遐迩的“贵州龙”首次展现于世,也代表着原始鳍龙类第一次在亚洲被发现,揭开了我国海生爬行动物研究的序幕。
如今,因为海百合、海龙、鳍龙、安顺黄果树鱼龙、胡氏新铺鱼龙、贵州鱼龙等模式标本、独有物种化石的不断横空出世,关岭化石群国家地质公园成为全球晚三叠世独一无二的古生物博物馆——重拾远古海洋爬行类生物在生命演进史上的重要地位,彰显贵州作为天然三叠纪古生物博物馆举世无双的价值,这正是贵州地质界在努力的事。
“解码”化石探索演化奥秘
随着贵州史前盲盒被不断打开,更多惊喜出现在人们眼前。
2006年夏天,中科院南京地质古生物研究所研究员殷宗军从贵州瓮安采集了一些岩石,其中就藏着一枚“海绵宝宝”——6亿年前的贵州始杯海绵化石。这一下子将贵州的生物进化史提前了将近4亿年。
海绵动物是所有动物门类中结构形态复杂程度最低的动物,被学术界广泛认为是最接近动物原始祖先的类群。贵州始杯海绵化石的发现,将原始动物在地球上出现的实证记录从寒武纪向前推进了6000万年。
包括“海绵宝宝”在内的瓮安生物群埋藏于当地的磷块岩中,是以底栖多细胞藻类为主的生物群,同时包括丝状和球状蓝藻化石、细菌化石、海绵动物化石等,属种多达51个。在殷宗军看来,贵州拥有全球独一无二的化石宝库,瓮安生物群就是其中之一。他说:“未来我们会继续推进瓮安生物群的研究,找到更多与动物相关的化石类群,为还原动物起源这个宏大的故事提供关键拼图。”
在贵州大学资源与环境工程学院古生物研究中心的陈列室里,还有一枚长着八根触手、呈螺旋放射状的化石——八臂仙母虫化石。发现于贵州江口庙河(瓮会)生物群,来自距今约5.8亿年至5.5亿年的埃迪卡拉纪。和海绵这类底栖动物相比,仙母虫已经属于浮游动物,拥有更复杂和高级的生物形态。
陈列室另一头的一枚距今约5.4亿年至4.8亿年寒武纪时期的林乔利虫化石,则是小龙虾的祖先。小龙虾的虾线为什么是在背部而不是腹部?现代节肢动物的神经系统在腹部,消化系统在背部,与人类相反。而研究发现,在几亿年前小龙虾的祖先就已经是这样的内部形态了。
4亿年过去,当时间来到2亿年前的三叠纪时期,海百合、贵州龙等海生爬行类动物逐渐成为这片海洋的主宰。随着关岭古生物群、瓮安生物群,以及距今5.2亿年的凯里生物群、距今5.4亿年广泛分布于省境中西部的小壳生物群等的发现,不同时期的古生物群在黔贵大地上述说着地球生命的变迁轨迹。