勇于創新?？幸呻y化石研究“硬骨頭”

云南大學古生物研究院

說起古生物化石，大部分人腦海里首先浮現的可能是恐龍的形象。其實古生物化石的含義非常廣泛。理論上講，在地球約38 億年生命演化歷史中，任何保存在地質記錄中的生命印記都可以稱為古生物化石。而研究這些遠古生命遺存的學科就是古生物學。古生物學是一門極其小眾的學科，但卻是自然科學領域最基礎的學科之一。古生物學的學科目標是認識地球上生命演化的規律以及生命與環境相互作用的變化過程。換句話說，古生物學是回答人類三大終極哲學命題（我是誰？我從哪里來？我到哪里去？）的核心支撐學科之一。

站在人類角度來看，地球生命演化過程中動物的起源與早期演化是最重要的演化事件之一。目前多學科的證據都支持后生動物（即多細胞動物）最早的輻射演化事件發生在約5.4 億年前后很短的一段地質時間，被科學界形象稱為“寒武紀生命大爆發”（圖1）。在云南東部的寒武紀早期地層中，產出有舉世聞名的澄江生物群，就是其中最重要的化石寶庫。澄江生物群的發現被譽為二十世紀最重要的科學發現之一。鑒于其重要的科學價值，2012 年澄江生物群被聯合國教科文組織列為中國首個古生物化石類世界自然遺產。

圖1 寒武紀早期海洋生態系統復原圖（藝術加工）

在以澄江生物群為代表的寒武紀早期化石寶庫中，大部分化石種類都有和它們現生后代相似的形狀；但也有一些化石種類缺好像是斷了后，在現生動物中沒有可以對比的后代。這樣的化石統稱為疑難化石。寒武紀早期疑難化石的研究是國際古生物學界公認難題，是研究寒武紀生命大爆發最難啃的“硬骨頭”。而在云南大學，卻有一個專門研究疑難化石的課題組。

2008 年從中國科學院南京地質古生物研究所畢業后，叢培允博士在侯先光教授（澄江生物群的發現者）支持下，成立了疑難化石研究小組（圖2）。經過十多年的努力，研究小組從多學科交叉的視角，系統梳理了寒武紀早期疑難化石的研究方法，對疑難化石開展了克難攻關研究，先后在海綿動物、雙胚層動物、節肢動物、觸手冠動物以及后口動物等關鍵動物支系的起源與早期演化方面取得認識上的突破，提出一系列演化假說。相關成果先后發表在《Nature》《Nature Ecology &Evolution》《Current Biology》等國際頂級學術期刊，其中關于節肢動物的研究對節肢動物起源與早期演化理論做出重要貢獻，獲得國家自然科學獎二等獎。

圖2 云南大學古生物研究院疑難化石課題組（2019）

圖3 叢培允研究員關于節肢動物的研究獲得國家自然科學二等獎