1984年6月，中国科学院南京地质古生物研究所助理研究员侯先光来到我国云南澄江帽天山附近，寻找古生物化石标本。他清楚地记得，当年7月1日下午两点多，他发现了第一块保存软躯体的纳罗虫化石，由此敲开了洞察寒武纪早期生命之门。
2022年10月26日，国际地质科学联合会首批100个地质遗产地公布，云南澄江寒武纪化石产地和化石库位列其中。在接受新京报记者采访时，中国科学院南京地质古生物所澄江古生物研究站站长赵方臣表示，在保存质量上，澄江寒武纪化石有四个特点，其中最重要的特点就是保存了软躯体结构。
“人们在这里能够感知到这片土地的神奇，因为这片土地之下埋藏着五亿年前的生物。”赵方臣说。
中国科学院南京地质古生物所澄江古生物研究站站长赵方臣。受访者供图
澄江化石最大特点是保存了软躯体结构
新京报：距今约5.2亿年的澄江寒武纪化石产地是举世罕见的化石宝库，作为研究者，你第一次到那里时有什么感受？
赵方臣：澄江动物群与寒武纪大爆发获得2003年国家自然科学一等奖，当时那里已经非常出名了。我读大学的时候，它已经享誉世界。
它代表了现代生物多样性的起点，将绝大多数现生动物门类的演化历史追溯到寒武纪早期，为揭示“寒武纪生命大爆发”的奥秘提供了极其珍贵的证据，被誉为“二十世纪最惊人的科学发现之一”。
我第一次到达澄江寒武纪化石产地帽天山时，被化石的精美程度所震撼。这是自然界给人类呈现的自然艺术和瑰宝，是非常珍稀的，全世界很少有保存如此完整且丰富的化石产地。
怪诞虫。受访者供图
新京报：澄江动物群化石为何这样珍贵？
赵方臣：澄江化石的珍贵在于其保存质量和所处的地质时代，它们揭示出地质历史时期最重要的演化事件之一“寒武纪大爆发”的秘密。在保存质量上，这些化石有四个特点，其中最大的特点就是保存了软躯体结构。
所谓软躯体结构并不是说肉体保存下来了，一般情况下，动物死亡之后有机体很快就降解了，但澄江化石中，这些容易降解的部分很快被矿化保存了，所以化石不仅保存了外壳和矿化的骨骼，而且保存了生物的软体器官和组织轮廓，如动物的肠、胃、口等进食和消化器官，运动器官腿肢和肌肉组织，以及神经和腺体等。
我们做研究，要将化石生物学形态特征与现生生物进行解剖结构形态学对比，讨论它们的演化关系，追溯演化历程。软躯体结构的保存特点是在宏观上把组织器官形态轮廓保存了下来。
在微观尺度上，这些化石也很惊人，让我们感叹大自然的鬼斧神工，有些化石保留了有机质残留。生物化石化过程中形成了碳膜，在微纳米尺度上保留了生物的形态学证据，我们需要用高分辨成像仪器提取它的形态信息，比如云南虫的研究，在鳃弓上发现了叠盘状细胞结构和蛋白微原纤维构造。
同时，澄江化石保存在泥岩里，尽管在成岩过程中被压实，多呈偏平保存，但在一定程度上具有三维立体保存的特点。通过micro-CT断层扫描技术，我们可以清晰地看到掩埋在泥里的化石形态细节特征。发掘这些身体形态细节信息，将对认识生物系统分类、生态行为有着重要意义。
另外，由于其为快速埋藏，这些动物保留了原来生活时的样子，生物间的相互关系、动物行为等生态学信息在一些保存环境下都能保存下来，其组合也可以反映居群、群落的特征，比如在澄江动物群里发现了头尾相接、呈链状排列的节肢动物集体行为化石记录等，充分显示了澄江动物群无论从化石保存质量、精度，还是内容来说，都蕴含着惊人的远古生命的信息。
新京报：为什么化石保存得如此完整？
赵方臣：特殊的埋藏路径导致了后续的保存特征。生物体被风暴引起的细腻泥质絮状物快速掩埋。之后，在特殊的成岩矿化路径下，它们的身体快速发生化石化作用，有机质变成碳膜或被其他矿物取代，从而把软躯体结构保存下来，形成化石。
铅色云南虫。受访者供图
澄江化石使人类思考生命的由来
新京报：科研人员是如何在地层中找寻化石的？你和团队开展了哪些研究？
赵方臣：得益于几代科学家基础地质工作的积累，摸清了化石的保存层位，我们在野外对化石层位的认识越来越清晰，在不同地层中找化石时有了知识储备。
经过30多年的连续发掘和研究，到目前为止，澄江动物群已经发现包括原始脊椎动物在内的300余种类，归属于20多个门一级的动物类型。
我们近年来在节肢动物的起源和演化、脊索动物起源和演化等方面获得一些成果，比如麒麟虾的发现，就是一种揭示重要节肢动物起源的过渡型物种。它架起了从奇虾演化到真节肢动物的中间桥梁，填补了节肢动物起源过程中关键的缺失环节。
另外一个重要进展就是对云南虫的研究，在鳃弓上发现了叠盘状细胞结构和蛋白微原纤维构造，指示了云南虫具有脊椎动物独有的、由细胞软骨构成的咽弓。这些新证据的发现对理解脊索动物起源具有重要意义。
长尾纳罗虫。受访者供图
新京报：游客会去澄江化石地旅游吗？当地是如何开展科普工作的？
赵方臣：2012年，澄江帽天山及周边含化石地层正式被列入世界自然遗产，是中国首个、亚洲唯一的古生物化石类世界自然遗产。它的南面靠近高原湖泊抚仙湖，帽天山和抚仙湖是澄江的两张城市名片，本身就是风景秀丽的地方，这里离石林和昆明也比较近，所以经常有游客到访。
现在澄江化石地得到了非常好的规划和保护，当地政府投入大量资金，建成了世界级的澄江化石地自然博物馆，用于展示和宣传澄江化石的科学价值和内涵，帽天山也成为宣传生物演化的科学前沿阵地，已经成为国内外科学家向往的科学圣地，每年吸引大量的国内外游客参观。
化石是介绍进化思想和生命由来的重要科普内容，澄江动物群的发现让人们对生命演化速率和演化模型都有了新的认识，澄江动物群的科学内涵和化石所展示的自然艺术与人文交互融合，对公众理解演化思想产生非常大的影响。
澄江化石地是对公众开放的，公众如果想看化石，可以到当地的自然博物馆。人们在这里能够感知到这片土地的神奇，因为这片土地之下埋藏着五亿年前的生物。
新京报：云南澄江寒武纪化石产地和化石库入选首批100个地质遗产地，你有何感受？
赵方臣：这是世界对澄江化石重要性的认可，每一个地质遗产地都是引领地质学的先锋，我们做的基础科学研究起到了助推作用，我感到非常开心。
新京报记者 张璐
编辑 白爽 校对 李立军
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