收藏五億年

1882年4月，英國倫敦的一個雨夜。一位老人在彌留之際對身邊的人說:“我一點(diǎn)也不怕死，我只是難過，我已經(jīng)沒有氣力把我的研究進(jìn)行下去了。”說完這句話不久，這位影響世界的老人——查爾斯·達(dá)爾文，在他的著作《物種起源》發(fā)表23年后，安詳?shù)仉x開了人世(圖1)。

(1)影響世界的老人——查爾斯·達(dá)爾文

然而，在他身后有關(guān)他的進(jìn)化學(xué)說的爭論卻一直沒有停息過。而這些爭論的根源，依然在于達(dá)爾文那顆尊重事實的心。他在《物種起源》一書的最后說:“今后如果有人對我的理論進(jìn)行挑戰(zhàn)，這很可能來自對寒武紀(jì)動物突然大量出現(xiàn)的理論解釋?！奔词乖谒松淖詈笠环庑胖?，達(dá)爾文還在討論他心底那個無法消解的困惑——在他看來，像三葉蟲這么復(fù)雜的動物突然出現(xiàn)在寒武紀(jì)地層中，是不可思議的(圖2)。

(2)

2008 年10月，春城昆明，一個月朗風(fēng)清的夜晚，云南大學(xué)的侯先光教授，還在實驗室整理著一塊讓全世界古生物學(xué)家都著迷的化石。

侯先光(云南大學(xué)教授):拍下來也很精彩，這個分節(jié)的腹部，嵌在后一個動物的雙幔殼前部之內(nèi)，它和三葉蟲是同時期的，屬于寒武紀(jì)大爆發(fā)時期所產(chǎn)生的動物，都屬于節(jié)肢動物。還有一塊標(biāo)本顯示出20個動物個體，一個嵌著一個，形成一個很長的鏈狀結(jié)構(gòu)(圖3)。

(3)侯先光教授在整理化石

這些5.3億年前出現(xiàn)在大海里的動物行為，與今天我們經(jīng)常看到的一些毛毛蟲或鳥的行為大為相似。當(dāng)侯先光教授從幾千塊化石中找出20塊這樣的化石時，他的心情，比第一次發(fā)現(xiàn)澄江動物群化石還要激動(圖4)。

(4)有20個寒武紀(jì)節(jié)肢動物個體的化石

距昆明市東南方50多公里的地方有一座小城，境內(nèi)有著名的撫仙湖，湖水清澈純凈，可直接飲用，小城也由此而得名澄江。在撫仙湖西北3公里有一座小山，當(dāng)?shù)厝私兴弊臃?，地圖上稱帽天山。誰也料想不到，一部關(guān)于地球早期生命的秘密檔案，就埋藏在這座不起眼的小山下(圖5)……

(5)帽天山

對于侯先光教授而言，1984年在帽天山的那次重大發(fā)現(xiàn)，甚至改變了他的生活軌跡。每當(dāng)說起他的那次發(fā)現(xiàn)，他都顯得有些激動。

侯先光:軟體化石是我們古生物研究者夢寐以求的。但是到哪里去找呢?它存在哪個時代呢?我連做夢都沒有想到能輪到我的頭上(圖6)。

(6)

1984年6月，還是中科院南京地質(zhì)古生物所研究生的侯先光，為了選擇一個可靠的研究方向，第一次來到澄江采集化石。

侯先光:1903年法國人就在這里劃分地層，已經(jīng)確定了下寒武統(tǒng)地層，并且有化石，發(fā)現(xiàn)了三葉蟲，高肌蟲化石……后來許多人在那里做仔細(xì)的工作，發(fā)現(xiàn)的仍然是這些化石……所以也形成了一個根深蒂固的思想，西南地區(qū)就是那些化石了。我1984年來的惟一目的就是找高肌蟲。

作為寒武紀(jì)在我國的標(biāo)準(zhǔn)比對區(qū)，澄江地層更像是一把刻度鮮明的尺子，然而，就是在這個被默認(rèn)、已經(jīng)被研究得清清楚楚的區(qū)域里，侯先光又是怎樣搜尋到隱匿了5億多年的生命秘密呢?

“寒武紀(jì)”是地質(zhì)史上的一個年代，期間大約是5.4億年前～5. 1億年前。它因英國的一座小山而得名，名稱并不含有特殊的意義，卻是一個特殊的時代。就好像生命史書在此劃了一條分界線，之前不過是簡單的熱身運(yùn)動，之后，到了寒武紀(jì)，一切突然開始，生命的形式不知為什么變得多姿多彩生機(jī)盎然了。這一突發(fā)性的生命創(chuàng)新事件，通常被稱為寒武紀(jì)生命大爆發(fā)。

侯先光:寒武紀(jì)一開始，三葉蟲就大量出現(xiàn)了，很快地廣泛分布于世界各地，后來整個寒武紀(jì)發(fā)現(xiàn)最多的絕大部分還是三葉蟲，所以寒武紀(jì)被稱為三葉蟲時代。盡管在后來也發(fā)現(xiàn)零星的軟體類動物化石，但是保存都非常不好，類型也很貧乏，不足以推翻寒武紀(jì)是三葉蟲時代這個理論。

種種跡象表明，寒武紀(jì)時期生命的形式曾經(jīng)豐富多彩過，但是來自化石的證據(jù)卻只能證明寒武紀(jì)是三葉蟲的時代，這樣的尷尬持續(xù)了幾十年，甚至開始有人懷疑寒武紀(jì)生命大爆發(fā)只是一個假象。然而，所有的猜測和爭論，都隨著1984年侯先光的澄江之行，而變得微不足道了。

第一次來澄江，侯先光遭遇的是一個很差的開端，他在洪家沖選擇了一個地質(zhì)剖面，整整工作了一個星期，卻什么都沒得到。

侯老師:從洪家村回來，那一夜幾乎沒睡著覺，工作的失敗，讓我心情非常沉重。第二天是星期天，下著毛毛雨，我當(dāng)機(jī)立斷，到帽天山去。然后民工披著一塊塑料布，我撐一把傘到帽天山去了。從早上8點(diǎn)鐘，我們就沿著這個剖面線往上，一層一層地采(圖7)。

(7)最早發(fā)現(xiàn)軟體化石的地方

民工的鎬頭不停地敲擊著巖層，侯先光也毫不松懈地劈開石塊尋找著化石的蹤跡。此時，34歲的侯先光渾然不知，一個完全超乎他想像的驚人秘密正一步一步向他走來。

侯先光:下午3點(diǎn)多鐘，很突然，一榔頭砸下來，很簡單，半個五分硬幣大的一個半圓形的化石出現(xiàn)了，灰白色的。我很清楚這套地層所含有的化石，打了一塊標(biāo)本，它是不是新的動物，非常清楚。所以我當(dāng)時就想，哎呀，這是一個從來沒有發(fā)現(xiàn)過的，從來沒有報道過的新的物種。

我就告訴民工，我們不再往前推進(jìn)了，就在這里挖。他挖了一個坑，過了半個小時，突然又發(fā)現(xiàn)一個半長橢圓形輪廓的化石。

時間不長，竟然發(fā)現(xiàn)了兩塊代表新的動物的化石!收獲的喜悅讓侯先光幾乎飄了起來，也沖走了他在泥水里工作一天的疲勞。盡管已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了兩塊新化石，但是，當(dāng)?shù)谌龎K化石出現(xiàn)時，侯先光還是震驚了!

侯先光:一榔頭砸下來，一塊栩栩如生的化石一下子映入眼簾，一剎那間，好像空氣都凝固了，整個世界都靜止了，我呆呆地看著這個標(biāo)本。

整個泥巖濕漉漉的，有些油漬光澤，蟲子在水底下。

侯先光:我的手真的是抖，抖動，那個挖石頭的民工覺得不正常，他就叫我，他說你怎么了，怎么了?我這才緩過神來，趕快用棉花把化石包起來，非常珍貴地放到包里。

1984年7月的一個夜晚，侯先光在日記中寫下了這樣的話: 7月1日，星期天，小雨，在帽天山采到葉蝦類化石。

簡簡單單的20個字，帽天山下埋藏了5.3億年的秘密，從這些文字的縫隙間，像撫仙湖的水一樣，清清澈澈地向世人涌來，成為“20世紀(jì)最驚人的發(fā)現(xiàn)之一”。然而，對于侯先光而言，這20個字的意義早已超出了文字本身，在寫下日記的16年后，50歲的侯先光，在知天命之年，又作出了一個出乎所有人意料的決定!

1992年，澄江帽天山北坡修筑公路，推土機(jī)推出了一個巨大的斷面，最完整的奇蝦化石終于顯形了。

奇蝦的第一塊化石最早發(fā)現(xiàn)于1892年，其實那只是奇蝦的一個前肢，當(dāng)時被人們錯誤地認(rèn)為是某種“蝦狀動物”的身體。但令人困惑的是，始終找不見蝦頭。于是，10年后，一位古生物學(xué)家又將“蝦狀動物”的前端接上了一個假想的蝦頭。1909年在加拿大布爾吉斯又發(fā)現(xiàn)了奇蝦的帶有環(huán)狀牙齒的口部，但又被錯當(dāng)成水母狀生物，而其它部位又錯當(dāng)成了別的生物。

直到候先光在澄江帽天山發(fā)掘出3塊最完整的奇蝦化石，才使古生物學(xué)上這個長達(dá)一個世紀(jì)的誤解終于被徹底澄清(圖8)。

(8)圖組:(8-1)奇蝦化石;

(8-2)奇蝦復(fù)原圖

奇蝦是巨型肉食動物，頭背部有一對莖狀眼，口腔前側(cè)有一對強(qiáng)壯的用于捕捉獵物的巨形前肢。根據(jù)其化石碎片推測，奇蝦體長可達(dá)2米以上，而當(dāng)時動物的平均大小只有幾毫米到幾厘米而已。

在澄江發(fā)現(xiàn)的數(shù)萬塊化石，分屬大約150個動物門類，大多數(shù)都是以前從沒有發(fā)現(xiàn)過的?？茖W(xué)家就用采集地、采集人來命名，如云南蟲、撫仙湖蟲、帽天山蟲、灰姑娘蟲，先光海葵等。

侯先光:澄江動物群的發(fā)現(xiàn)，從本質(zhì)上改變了我們對寒武紀(jì)化石傳統(tǒng)的認(rèn)識。

澄江寒武紀(jì)動物群化石是如此的精美，它們深深地吸引著侯先光，以至于在2000年，50歲的他作出了一個驚人的決定，舉家遷居昆明。

侯先光:這里一年四季都能進(jìn)行野外工作，昆明的老百姓很愿意幫助干事，都很淳樸。

劉青(侯先光夫人):在南京的時候路程比較遠(yuǎn)，一出來就幾個月，在山上挺辛苦的，他年紀(jì)越來越大了，再這么辛苦人也有點(diǎn)吃不消了，所以他說把家安到昆明吧，這樣到野外去工作一段時間，回家休整一下，如果需要的時候再去。

1949年，侯先光出生在江蘇省豐城縣。在徐州市讀完中學(xué)后，到江蘇生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)下放勞動; 1973年進(jìn)入南京大學(xué)古生物專業(yè)學(xué)習(xí);1977年進(jìn)中科院南京地質(zhì)古生物所讀研究生，期間在澄江發(fā)現(xiàn)了寒武紀(jì)動物群化石，并最終讓他做出遷居的決定。

遷居昆明，對于侯先光來說，還僅僅是一個開始，在近水樓臺先得月的便利中，侯先光教授悉心呵護(hù)著他的澄江化石。這期間，他又把夫人這位數(shù)學(xué)老師變成了一個高高興興砸石頭的人，因為這些石頭中留存的化石，是侯先光教授一生中最為精美的收藏品。

侯先光:這個節(jié)肢動物分離了，只保存一個節(jié)，有些刺的構(gòu)造，如果它(化石)是一個體節(jié)的話，動物應(yīng)該很大，(比現(xiàn)在那個龍蝦要大得多)，這需要研究它是什么節(jié)肢動物。

劉青:以前我工作的時候，他忙他的，我忙我的，互不相干;現(xiàn)在我退休了，經(jīng)常跟在他后頭，幫幫忙，打打下手，跑跑腿。有的時候跑野外的路上，還能幫他開開車，讓他休息一下。到了野外也能幫他敲兩片石頭，我覺得能幫他做點(diǎn)事挺高興的。

侯先光教授非常珍惜這樣的機(jī)會，他要求年輕的同事們工作起來一定要仔細(xì)，再仔細(xì)!

侯先光:其實我們搞地質(zhì)工作，比如像這個剖面，大約50到100米，1個小時可以做完，兩個小時也可以，一天可以，也可以呆一個星期……我們這個工作必須要非常仔細(xì)，一層一層地采，采的時候，敲化石的時候還要注意哪是上哪是下……

馮卓(云南大學(xué)博士):侯老師1984年發(fā)現(xiàn)這么珍貴的化石，就好像自己養(yǎng)了個孩子，不要讓采礦給破壞掉，那種心情，那種急切的心情，我們都能體會到。

2008年10月，在發(fā)現(xiàn)澄江化石24年后，侯先光教授對寒武紀(jì)動物集體行為化石的研究成果，在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表了。

……

侯先光:前面就是撫仙湖，這個地區(qū)的風(fēng)景十分秀麗，基本上保持著20年前的樣子，我的腳下就是最早發(fā)現(xiàn)澄江動物群化石的地方，我也非常高興，因為我的后半生能夠在風(fēng)景如此秀麗的地方工作……