云南大學(xué)古生物研究院

說起古生物化石，大部分人腦海里首先浮現(xiàn)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(zhì)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(xué)科就是古生物學(xué)。古生物學(xué)是一門極其小眾的學(xué)科，但卻是自然科學(xué)領(lǐng)域最基礎(chǔ)的學(xué)科之一。古生物學(xué)的學(xué)科目標(biāo)是認識地球上生命演化的規(guī)律以及生命與環(huán)境相互作用的變化過程。換句話說，古生物學(xué)是回答人類三大終極哲學(xué)命題（我是誰？我從哪里來？我到哪里去？）的核心支撐學(xué)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(xué)科的證據(jù)都支持后生動物（即多細胞動物）最早的輻射演化事件發(fā)生在約5.4 億年前后很短的一段地質(zhì)時間，被科學(xué)界形象稱為“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”（圖1）。在云南東部的寒武紀(jì)早期地層中，產(chǎn)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(fā)現(xiàn)被譽為二十世紀(jì)最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。鑒于其重要的科學(xué)價值，2012 年澄江生物群被聯(lián)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(chǎn)。

圖1 寒武紀(jì)早期海洋生態(tài)系統(tǒng)復(fù)原圖（藝術(shù)加工）

在以澄江生物群為代表的寒武紀(jì)早期化石寶庫中，大部分化石種類都有和它們現(xiàn)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(xiàn)生動物中沒有可以對比的后代。這樣的化石統(tǒng)稱為疑難化石。寒武紀(jì)早期疑難化石的研究是國際古生物學(xué)界公認難題，是研究寒武紀(jì)生命大爆發(fā)最難啃的“硬骨頭”。而在云南大學(xué)，卻有一個專門研究疑難化石的課題組。

2008 年從中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所畢業(yè)后，叢培允博士在侯先光教授（澄江生物群的發(fā)現(xiàn)者）支持下，成立了疑難化石研究小組（圖2）。經(jīng)過十多年的努力，研究小組從多學(xué)科交叉的視角，系統(tǒng)梳理了寒武紀(jì)早期疑難化石的研究方法，對疑難化石開展了克難攻關(guān)研究，先后在海綿動物、雙胚層動物、節(jié)肢動物、觸手冠動物以及后口動物等關(guān)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(guān)成果先后發(fā)表在《Nature》《Nature Ecology &Evolution》《Current Biology》等國際頂級學(xué)術(shù)期刊，其中關(guān)于節(jié)肢動物的研究對節(jié)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(xué)獎二等獎。

圖2 云南大學(xué)古生物研究院疑難化石課題組（2019）

圖3 叢培允研究員關(guān)于節(jié)肢動物的研究獲得國家自然科學(xué)二等獎