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什麼是澄江生物群化石?

1984 年 7 月 1 日,南京地質古生物研究所的研究學者侯先光先生已在野外連續工作二十幾天了,他持續尋找好的地層剖面,以採集當時他所專長早期寒武紀地層中的古介形蟲化石 (Bradoriids; 又稱為高肌蟲或金臂蟲,是一種古老的小型雙瓣殼節肢動物)。 這天,他選擇雲南省澄江縣帽天山西面山坡上的地層出露面開始系統採樣工作;在發現兩個不尋常化石之後,一種之前僅見於加拿大伯吉斯頁岩 (Burgess Shale)中的節肢動物化石-納羅蟲 (Naraoia),赫然出現在岩石的新劈開面上 (至此明瞭之前二個奇特的化石,分別是納羅蟲的前、後背甲);隨後,又陸續發現了多個之前未曾發現並且保存軟體的化石-包括林橋利蟲 (Leanchoilia; 又稱為始蟲)、鰓蝦蟲 (Branchiocaris)、日射水母貝 (Heliomedusa),以及帽天山蟲 (Maotianshania)等。其後持續的調查與研究,又發現了許多新類別的化石,距今五億三千萬年前的「澄江生物群」就這樣被意外地發掘出來了。 澄江生物群最早是在一種黃綠色細粒泥質岩中所發現,在岩石地層的劃分被歸屬於築竹寺組的玉案山段;不過,近年來也在泥岩地層之上的粉砂岩中發現豐富的澄江生物群化石,並且在地理上的分布也擴及雲南的東部地區。隨著更多學者的投入研究,逐漸發現不同地區的澄江生物群群聚組成,會因為沉積環境與埋藏條件的不同而有所差異; 例如:在澄江帽天山地區的澄江生物群 (超過 100 種),古介形蟲類的小昆明蟲 (Kunmingella) 在個體數量上便佔絕對優勢,甚至曾經有佔了總數八成的紀錄;而在昆明海口地區的澄江生物群 (已描述過的化石超過 14 門,64 屬,85 種),則以大附肢綱 (Megacheira) 中的林橋利蟲與線形蟲動物門中的環飾蠕蟲 (Cricocosmia) 與帽天山蟲較佔優勢。 在古地理的重建研究上,目前認為在早期寒武紀時期的雲南東部地區,當時是位於揚子地臺的西南緣,而澄江生物群則可能是熱帶淺海的生物群聚;至於澄江生物群化石仍然保存細緻軟軀體構造的原因,有學者根據沉積學的觀察認為是風暴所引起濁流的快速掩埋,有些則認為快速掩埋的大量泥質沉積物可能來自陸地的大風暴;最近,則有學者依據地層中夾有數層火山灰沉積的現象,認為化石的快速掩埋可能與火山爆發提供大量沉積物有關。 澄江生物群由於大多保存了軟軀體構造,因此吸引了許多中外學者相繼投入研究,以探討各門類最早起源的問題。截至目前,澄江生物群除了藻類化石之外,已有包括多孔動物門 (Porifera)、刺絲胞動物門 (Cnidaria)、櫛板動物門 (Ctenophora)、線形蟲動物門 (Nematomorpha)、曳鰓動物門 (Priapulida)、毛顎動物門 (Chaetognatha)、軟體動物門 (Mollusca)、環節動物門 (Annelida)、葉足動物門 (Lobopodia)、動吻動物門 (Kinorhyncha)、節肢動物門 (Arthropoda)、腕足動物門 (Brachiopoda)、帚形動物門 (Phoronida)、棘皮動物門 (Echinodermata)、脊索動物門 (Chordata)、古蟲動物門 (Vetulicolia) 等 16 個動物門,以及十餘個目前仍然門類不明種屬的化石 (侯先光等,1999,Hou et al., 2004)。 古生物組成的多樣性,加上在地質時代上要比著名的伯吉斯頁岩至少要早上一千萬年,使得澄江動物群成為目前已知大部份現代動物門起源最早的地質記錄。 在雲南東部地區,寒武紀大爆發的始末罕見但完整地記錄在漁戶村組與其上的築竹寺組地層之中 (地層層序參考下方圖示) :由小歪頭山段底部出現最早的小殼動物群(註六)開始,揭開此一地區寒武紀大爆發的序幕,此一事件也是標示「有殼」生物開始發展的初期階段;此後,依次是以小殼化石為主的梅樹村動物群、石岩頭段殼體紋飾較複雜的小殼化石群、玉案山段底部最古老的三葉蟲動物群與古介形蟲動物群 (此時相當於寒武紀大爆發的中晚期),而澄江生物群的出現則代表寒武紀大爆發的最終結果。

資料來源:
國立自然科學博物館_澄江生物群化石知識單元
授權資訊:
授權請洽國立自然科學博物館相關業務聯絡人:謝玉鈴小姐
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