勇于创新专啃疑难化石研究“硬骨头”

云南大学古生物研究院

说起古生物化石，大部分人脑海里首先浮现的可能是恐龙的形象。其实古生物化石的含义非常广泛。理论上讲，在地球约38 亿年生命演化历史中，任何保存在地质记录中的生命印记都可以称为古生物化石。而研究这些远古生命遗存的学科就是古生物学。古生物学是一门极其小众的学科，但却是自然科学领域最基础的学科之一。古生物学的学科目标是认识地球上生命演化的规律以及生命与环境相互作用的变化过程。换句话说，古生物学是回答人类三大终极哲学命题（我是谁？我从哪里来？我到哪里去？）的核心支撑学科之一。

站在人类角度来看，地球生命演化过程中动物的起源与早期演化是最重要的演化事件之一。目前多学科的证据都支持后生动物（即多细胞动物）最早的辐射演化事件发生在约5.4 亿年前后很短的一段地质时间，被科学界形象称为“寒武纪生命大爆发”（图1）。在云南东部的寒武纪早期地层中，产出有举世闻名的澄江生物群，就是其中最重要的化石宝库。澄江生物群的发现被誉为二十世纪最重要的科学发现之一。鉴于其重要的科学价值，2012 年澄江生物群被联合国教科文组织列为中国首个古生物化石类世界自然遗产。

图1 寒武纪早期海洋生态系统复原图（艺术加工）

在以澄江生物群为代表的寒武纪早期化石宝库中，大部分化石种类都有和它们现生后代相似的形状；但也有一些化石种类缺好像是断了后，在现生动物中没有可以对比的后代。这样的化石统称为疑难化石。寒武纪早期疑难化石的研究是国际古生物学界公认难题，是研究寒武纪生命大爆发最难啃的“硬骨头”。而在云南大学，却有一个专门研究疑难化石的课题组。

2008 年从中国科学院南京地质古生物研究所毕业后，丛培允博士在侯先光教授（澄江生物群的发现者）支持下，成立了疑难化石研究小组（图2）。经过十多年的努力，研究小组从多学科交叉的视角，系统梳理了寒武纪早期疑难化石的研究方法，对疑难化石开展了克难攻关研究，先后在海绵动物、双胚层动物、节肢动物、触手冠动物以及后口动物等关键动物支系的起源与早期演化方面取得认识上的突破，提出一系列演化假说。相关成果先后发表在《Nature》《Nature Ecology &Evolution》《Current Biology》等国际顶级学术期刊，其中关于节肢动物的研究对节肢动物起源与早期演化理论做出重要贡献，获得国家自然科学奖二等奖。

图2 云南大学古生物研究院疑难化石课题组（2019）

图3 丛培允研究员关于节肢动物的研究获得国家自然科学二等奖