三峽發(fā)現(xiàn)世界最早動物足跡化石

遠(yuǎn)古動物或為長約2厘米爬蟲 兩列足跡間相距1至2厘米

陳哲展示發(fā)現(xiàn)的古生物足跡化石 圖片來源：北京青年報

6月6日，美國《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)進展》刊發(fā)了中美科學(xué)家在中國三峽地區(qū)發(fā)現(xiàn)距今5.4億多年前動物足跡化石的研究成果。這些足跡由生活在寒武紀(jì)前的一種類似蝦的動物留下，也是迄今發(fā)現(xiàn)的地球上最早的動物足跡化石。此次研究的領(lǐng)導(dǎo)者、中科院南京地質(zhì)古生物研究所研究員陳哲昨天告訴北京青年報記者，這塊化石的發(fā)現(xiàn)地距離三峽大壩僅有5公里多一點，根據(jù)目前的發(fā)現(xiàn)可以推測，5.4億年前，這里曾是一片充滿各類生物的海洋。

古生物足跡化石。圖片來源：北京青年報

遠(yuǎn)古動物足跡化石現(xiàn)身三峽

由中科院南京地質(zhì)古生物研究所和美國弗吉尼亞理工大學(xué)組成的早期生命研究團隊，在湖北宜昌三峽地區(qū)距今5.51億至5.41億年的前寒武紀(jì)石灰?guī)r地層中發(fā)現(xiàn)十幾塊遠(yuǎn)古動物足跡化石。其中一塊化石上，兩列動物足跡清晰可見。

此次研究的領(lǐng)導(dǎo)者、中科院南古所研究員陳哲告訴北青報記者，這塊帶有動物足跡的化石是四五年前在一次考察過程中發(fā)現(xiàn)的，采集的山里有很多石灰?guī)r，考察人員將這些大石頭劈成小石頭，小石頭劈開，根據(jù)里面的痕跡觀察有沒有化石。據(jù)當(dāng)時參與發(fā)掘的一名科考人員記載，劈出化石非常困難，以至于“小小的地質(zhì)錘敲上去會冒火星”。為了避免一些修路廢棄的石頭被人砸碎運走，陳哲等科考人員經(jīng)常往三峽跑，有一年，陳哲等人前前后后跑了五趟三峽。

陳哲回憶，當(dāng)時20多個人劈上一天，也未必能發(fā)現(xiàn)一塊化石。“相比辛苦，更難熬的是枯燥，一整天除了劈開不少石頭，什么發(fā)現(xiàn)都沒有。有一天，我劈開一塊石頭，發(fā)現(xiàn)這塊石頭里有一些特別的痕跡，當(dāng)時我覺得這個可能是古生物的足跡化石，便將它放在包里背了回來。”

回到南京的辦公室后，陳哲對這件化石進行了細(xì)致的研究。觀察發(fā)現(xiàn)，這件足跡化石上有兩列由動物行走過程中附肢在沉積物表面形成的凹坑，也就是古動物的“足印”?；系倪@些“足印”有著相近的組成及結(jié)構(gòu)，在一個運動過程中，所有參與的附肢運動一次形成了一個系列。

據(jù)介紹，附肢是生物進化史上的一次突破，今天的蜈蚣、螃蟹、蜻蜓，它們的腿也是附肢，“在附肢出現(xiàn)之前，動物只能像蚯蚓一樣蠕動，有了附肢之后，運動的效率更快，在捕食、防御、繁殖交配時也更有競爭優(yōu)勢。”陳哲說。

遠(yuǎn)古動物或為長約2厘米爬蟲

陳哲介紹，化石上的兩列足跡間相距1至2厘米，明顯由兩側(cè)對稱的動物爬行留下，足跡還說明這個動物爬行時肚子是離地的，并且化石其他地方還有這個動物鉆進沉積物中打洞的痕跡。

陳哲就此分析認(rèn)為，這個“足印”的主人應(yīng)該是身長約2厘米、寬1厘米，兩側(cè)對稱且有附肢的節(jié)肢動物、環(huán)節(jié)動物或者它們的祖先。“由于不同腳印在化石上形成了不同的凹坑，通過觀察有多少種凹坑，我們可以判斷出這個動物有多少對附肢，通過足印序列或簇來判斷生物體的大小。目前這只動物形象一點說是種類似蝦一樣的生物。”

中科院南古所用了一段形象的文字描述這種動物當(dāng)時的生活狀態(tài)：“大家可以想象一下，在距今5.5億年的海底，一個長約2厘米的爬蟲，優(yōu)哉游哉，漫不經(jīng)心地閑逛著，時而在鋪滿藻類的沉積物表面散步，時而在沉積物表面快速爬行，時而又鉆入藻類下覓食或者獲取氧氣。”

系世界最古老動物足跡化石

“三峽地區(qū)發(fā)現(xiàn)的是目前已知最古老的動物足跡化石。”陳哲說，這一發(fā)現(xiàn)也說明，在寒武紀(jì)之前，具有附肢且兩側(cè)對稱的復(fù)雜動物已經(jīng)出現(xiàn)。對地球來說，動物附肢的出現(xiàn)也是一個非常重要的事件，因為它們可以用來攪動沉積，改造地貌，對當(dāng)時的地球化學(xué)循環(huán)和海洋環(huán)境產(chǎn)生重大影響。

陳哲表示，發(fā)現(xiàn)這個化石的地方距離三峽大壩只有5公里多一點，目前的研究可以推斷，當(dāng)時這里是一片淺海，海里面生存著大量的動物，其中有些動物長相十分奇特。正是這些動物，推動著生命與環(huán)境的協(xié)同演化。文/本報記者 屈暢