生物究竟起于何時(shí)，人類(lèi)究竟從何而來(lái)，這一問(wèn)題一直困擾著中外的古生物專(zhuān)家。昨天，在南京召開(kāi)的“寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期地球環(huán)境和生命過(guò)程”國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)上，中德雙方合作項(xiàng)目的中方**專(zhuān)家、科學(xué)院地質(zhì)古生物研究所朱茂炎研究員向記者介紹了雙方合作3年來(lái)的驚世發(fā)現(xiàn)：人類(lèi)的遠(yuǎn)祖有可能是在環(huán)境突變后，基因大爆發(fā)而產(chǎn)生的。

　　從冰到火的突變誕生生命

　　“生物在一種極端的環(huán)境變化中，從簡(jiǎn)單的微生物變得復(fù)雜，變成了目前各種動(dòng)物的遠(yuǎn)祖?！敝烀籽芯繂T表示，中德專(zhuān)家經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，依據(jù)微量、稀土和同位素地球化學(xué)的研究都表明，在距今大約7.5億至6.5億年左右的晚元古代末期之后至寒武紀(jì)早期，地球發(fā)生了3次明顯的地質(zhì)異常事件。它們可能代表了之一時(shí)期全球性的古海洋和古氣候曾經(jīng)發(fā)生過(guò)異常的突變———從一個(gè)極度寒冷的環(huán)境變成了另一種極端炎熱的環(huán)境，

　　研究表明，大約在7.5億至5.8億年前，地球表面曾4次幾乎全部被冰雪覆蓋（該時(shí)期被稱(chēng)為雪球時(shí)期），就連集中在赤道附近的陸地，也都變成了冰天雪地。后來(lái)，由于大雨停止和火山不斷噴發(fā)，大氣中二氧化碳的濃度變高（比現(xiàn)在高350倍），產(chǎn)生了強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)，使全球的冰雪開(kāi)始逐漸融化。在極冷的冰期極端環(huán)境中，各種幸存下來(lái)的簡(jiǎn)單微生物被“封存”在了冰蓋下，生存下來(lái)的這些生命力較強(qiáng)的生物雖極少進(jìn)行基因交換，但是卻都“憋足了一股勁”等待著“解凍”。隨著環(huán)境發(fā)生突變，全球各地氣溫都達(dá)到較高的溫度，*終就連地球兩極的冰雪也全部融化。冰雪下的微生物，隨即迅速爆發(fā)，各種基因進(jìn)行迅速地相互交流、甚至發(fā)生了突變，從而誕生了各種各樣的新生物，包括目前世界上各種植物、動(dòng)物的遠(yuǎn)祖。

　　許多研究學(xué)者認(rèn)為，火山和熱水（熱泉）活動(dòng)頻繁的地區(qū)*適合這些動(dòng)物遠(yuǎn)祖?zhèn)儽l(fā)。這主要是因?yàn)楝F(xiàn)今所發(fā)現(xiàn)的古**，大多都生活在高溫、缺氧、含硫和偏酸的環(huán)境中，這種環(huán)境與火山和熱泉噴口附近的環(huán)境極其相似；火山和熱泉噴口附近不僅溫度非常高，而且又有大量的硫化物、甲烷、氫氣和二氧化碳等，與地球形成時(shí)的早期環(huán)境相似；火山和熱泉噴口附近的環(huán)境不僅可以為生命的出現(xiàn)以及其后的生命延續(xù)提供所需的能量和物質(zhì)，而且還可以避免地外物體撞擊地球時(shí)所造成的有害影響，因此火山和熱水活動(dòng)頻繁地區(qū)是孕育動(dòng)物遠(yuǎn)祖的理想場(chǎng)所。

　　有關(guān)研究還表明，甕安生物群之前的超大陸形成和裂解與“雪球事件”、裂谷巖漿活動(dòng)與水巖反應(yīng)、發(fā)生于寒武紀(jì)生物礦化事件之前的全球海平面下降事件、大氣氧增加和二氧化碳的劇烈變化、以及相應(yīng)的氣候和海洋條件的改變等等，都有可能加速了微生物進(jìn)化的進(jìn)程，或改變了進(jìn)化的軌跡。

　　地球上曾經(jīng)出現(xiàn)“第三者”

　　簡(jiǎn)單微生物進(jìn)化成目前各種動(dòng)物的遠(yuǎn)祖，也走了不少“彎路”。研究表明，寒武紀(jì)大爆發(fā)到“小春蟲(chóng)”出現(xiàn)之間，地球上還出現(xiàn)了一種奇特的生物群，它們既不像我們今天所認(rèn)識(shí)的動(dòng)物，也不像我們所認(rèn)識(shí)的植物，科學(xué)家根據(jù)發(fā)現(xiàn)地———澳大利亞阿得雷德省的埃迪卡拉，把它們稱(chēng)為埃迪卡拉生物群。這種奇特的生物群甚至沒(méi)有任何的骨骼結(jié)構(gòu)，只有柔軟的肉體，類(lèi)似于現(xiàn)在的**、蘑菇。朱茂炎表示，這種生物只是動(dòng)物起源過(guò)程中的一個(gè)“小插曲”———生物們“自我”感覺(jué)認(rèn)為，發(fā)展成“埃迪卡拉生物群”類(lèi)的生物沒(méi)有什么意義，所以就擯棄了這種不實(shí)用的形態(tài)，繼而選擇了其它的生命形式?！鞍５峡ɡ锶骸背蔀榱松莼l(fā)展多條路線中承先啟后的一個(gè)“夭折”的種群。

　　微生物進(jìn)化為動(dòng)物仍成謎

　　正是這種承先啟后的自然淘汰現(xiàn)象，有時(shí)候會(huì)使得一些大的生物種群發(fā)生衰竭，這種衰竭在地質(zhì)史和古生物史上有明顯的反映，地質(zhì)史就此作為兩個(gè)時(shí)代的分界。比如，三葉蟲(chóng)、四放珊瑚等大的種群滅絕時(shí)，人們把它作為古生代結(jié)束的標(biāo)志。而中生代的結(jié)束就以恐龍、菊石的滅絕為標(biāo)志。換句話說(shuō)，以6500萬(wàn)年前中生代白堊紀(jì)地層為界，超過(guò)這個(gè)期限，恐龍等一大批生物就再也找不到了。而火山和熱水活動(dòng)頻繁的華南地區(qū)，則出現(xiàn)了衍變后的生物體———澄江動(dòng)物群、包括“小春蟲(chóng)”在內(nèi)的甕安動(dòng)物群等，適者*終生存了下來(lái)。

　　專(zhuān)家們表示，未來(lái)如果出現(xiàn)新的冰期，發(fā)生與之前類(lèi)似的環(huán)境突變，可能會(huì)產(chǎn)生新的物種。不過(guò)根據(jù)研究，這種情況要等到百萬(wàn)年之后。

　　雖然昨天中德合作組的科學(xué)成果為動(dòng)物的起源提供了一種良好的解釋?zhuān)瞧湔嬲l(fā)生機(jī)制和過(guò)程仍有待進(jìn)一步研究。科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所的陳均遠(yuǎn)研究員等專(zhuān)家20年磨一劍，通過(guò)對(duì)“澄江動(dòng)物群化石”的發(fā)現(xiàn)和研究，在世界上**揭示了“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的整體輪廓，證實(shí)幾乎所有的動(dòng)物祖先———不管是人類(lèi)、大象還是老虎……早在距今大約5.3億年的寒武紀(jì)，就曾經(jīng)站在同一“起跑線”上。這一可靠的事實(shí)也將目前生物多樣性的框架追溯到了寒武紀(jì)早期。6月3日，陳均遠(yuǎn)又向世人展示了在“甕安動(dòng)物群”中發(fā)現(xiàn)的全世界*古老的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物———“小春蟲(chóng)”的化石，這也將*古老兩側(cè)對(duì)稱(chēng)動(dòng)物的歷史又向前推進(jìn)了4000萬(wàn)年（距今大約5.8億年）。除了“澄江動(dòng)物群”、“甕安動(dòng)物群”之外，華南地區(qū)還發(fā)現(xiàn)了“廟河生物群”、“高山生物群”、“高家山生物群”和“小殼動(dòng)物群”等前寒武紀(jì)和寒武紀(jì)轉(zhuǎn)換時(shí)期的遺跡化石群或?qū)嶓w。

　　不過(guò)科學(xué)家們用放射性同位素的方法測(cè)定，我們居住的行星大約形成于46億年前，在距今大約38億至35億年左右，這顆毫無(wú)生氣的天體開(kāi)始接納與巖石和水迥然不同的某些東西，氮和碳分子進(jìn)化為DNA。數(shù)百萬(wàn)年之后，原始的單細(xì)胞體誕生了，后來(lái)慢慢又出現(xiàn)了越來(lái)越復(fù)雜的水生生物，它們*終登陸陸地，從此各種生物在地球上大規(guī)模地繁衍并蔓延開(kāi)來(lái)。動(dòng)物就是在地球上生命經(jīng)過(guò)30億年演化之后，才出現(xiàn)的*復(fù)雜、**的生命形式。那么，地球上目前大約存在的數(shù)十萬(wàn)種不同種類(lèi)的動(dòng)物，是否都發(fā)端于“小春蟲(chóng)”呢？“小春蟲(chóng)”之前有沒(méi)有更為簡(jiǎn)單的生命形態(tài)呢？*簡(jiǎn)單的微生物又是怎么進(jìn)化成動(dòng)物的？追根溯源，動(dòng)物起源的發(fā)生機(jī)制和過(guò)程仍被列為目前全球自然科學(xué)十大謎題之一。

　　動(dòng)物起源之謎明年望終解

　　為了解開(kāi)以上的這些科學(xué)難題，研究古生物學(xué)的陳均遠(yuǎn)、朱茂炎等許多中外科學(xué)專(zhuān)家們從地球化學(xué)、古生物學(xué)、生命科學(xué)等不同的角度開(kāi)始了一次又一次的科學(xué)研究與探索。然而研究的事實(shí)表明，單一的某一學(xué)科的研究永遠(yuǎn)無(wú)法得出一個(gè)科學(xué)的、合理的結(jié)論，相關(guān)的研究一定要通過(guò)多學(xué)科的交叉合作和國(guó)際合作才能完成。

　　鑒于華南地區(qū)古生物遺存保留超出了全球任何其它地區(qū)，由國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)和德國(guó)科學(xué)研究基金會(huì)支持的中德雙方合作項(xiàng)目“華南地區(qū)寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期的環(huán)境和生命過(guò)程的綜合研究”自2001年8月起正式實(shí)施。據(jù)悉，這也是中德目前開(kāi)展的*大規(guī)模的生命科學(xué)項(xiàng)目。中德雙方地球化學(xué)、古生物學(xué)、沉積學(xué)、古地磁學(xué)、構(gòu)造、地理物理、生命科學(xué)等多個(gè)學(xué)科研究組的60余位專(zhuān)家，3年多來(lái)10多次在我國(guó)華南地區(qū)開(kāi)展了聯(lián)合野外工作，中方成員也有20多人赴德國(guó)開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)和合作研究，雙方還多次就課題召開(kāi)研討會(huì)。不同背景的項(xiàng)目組相互之間，在課題所面臨的科學(xué)目標(biāo)和科學(xué)問(wèn)題方面的共識(shí)也越來(lái)越多，課題之間交叉和合作也使得項(xiàng)目發(fā)展態(tài)勢(shì)喜人，期間產(chǎn)生了一批高水平的研究成果。目前，30多篇相關(guān)的國(guó)際性論文已經(jīng)完成和發(fā)表，2部論文專(zhuān)輯在國(guó)際性學(xué)術(shù)刊物發(fā)表或即將出版。一些成果已經(jīng)受到了國(guó)際科學(xué)界的廣泛關(guān)注。

　　中科院南京地質(zhì)古生物研究所辦公室主任王海峰昨日還向記者透露，明年年內(nèi)，中德雙方合作項(xiàng)目組有望拿出*終的研究成果。生命的寒武紀(jì)大爆發(fā)之謎、甚至是動(dòng)物的起源之謎屆時(shí)都將有可能被*終破解。

　　人類(lèi)和其他動(dòng)物到底是從何而來(lái)？這是自然科學(xué)十大謎題之一。昨天在南京國(guó)際會(huì)議中心，中德早期生命課題組的專(zhuān)家公布了一項(xiàng)*新重大研究，大約在5-6億年前，地球上發(fā)生了3次史上*大規(guī)模的異常事件。這可能導(dǎo)致了原始低級(jí)生命基因的突變、重組，繼而大規(guī)模的動(dòng)物及人類(lèi)的“祖先”才迅速繁殖起來(lái)。

　　生命大爆發(fā)留下大堆問(wèn)號(hào)

　　科學(xué)院南京古生物研究所的朱茂炎研究員是“寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)期地區(qū)環(huán)境和生命過(guò)程”的**科學(xué)家。他為記者描述了一幅多姿多采的圖畫(huà)：大約7.5-6.5億年前，地球上白雪皚皚，平均溫度在零下30攝氏度以下。這就是地球史上有名的“大冰期”。大量如微生物之類(lèi)的原始生命，被冰封在地下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)生命的進(jìn)一步突破。奇怪的是，到了5.8億年前的“寒武紀(jì)”，動(dòng)物生命毫無(wú)征兆的繁榮起來(lái)，一派生機(jī)勃勃的情景，三葉蟲(chóng)、小春蟲(chóng)等等動(dòng)物都大量出現(xiàn)了。動(dòng)物品種的豐富讓專(zhuān)家咋舌，于是科學(xué)家把這個(gè)時(shí)代定為“寒武紀(jì)大爆發(fā)”。但是，冰川是如何過(guò)度到生命突然繁榮的時(shí)代呢？歷史留下了一大堆的問(wèn)號(hào)。

　　3次“浩劫”****

　　朱茂炎介紹，經(jīng)過(guò)研究確認(rèn)，在6.3億年前、5.5億年前、5.4億年前地球上肯定發(fā)生了3次明顯的異常事件，其規(guī)模、強(qiáng)度是****的。朱茂炎描述，變化過(guò)程極其驚心動(dòng)魄，南極北極磁極倒轉(zhuǎn)、地球大陸板塊裂解、火山呼嘯噴發(fā)，冰川開(kāi)始溶解，滾燙的熔漿與冰碰撞后發(fā)生巨大的聲音，地球氣溫開(kāi)始急速升高，全球海平面下降。類(lèi)似磁極倒轉(zhuǎn)這樣的事件如果發(fā)生在現(xiàn)在，可以說(shuō)是人類(lèi)滅頂之災(zāi)。但在那時(shí)，確使冰封許久的原始生命一下爆發(fā)，冰火的激情碰撞容易激發(fā)新的生命基因。雖然上面的這幅場(chǎng)景還有待進(jìn)一步研究確認(rèn)，但是在華南地區(qū)，已經(jīng)有研究表明那個(gè)時(shí)期火山和熱水活動(dòng)非常頻繁。動(dòng)物生命很可能起源于火山和熱水附近。

　　“生命怪胎”記錄進(jìn)化失敗

　　前不久，中科院古生物所的陳均遠(yuǎn)教授發(fā)現(xiàn)了“貴州小春蟲(chóng)”。小春蟲(chóng)生活在寒武紀(jì)大爆發(fā)時(shí)代，是目前發(fā)現(xiàn)的*早的動(dòng)物。從3次異常事件到小春蟲(chóng)，生命的進(jìn)化果真“一帆風(fēng)順”的嗎？專(zhuān)家說(shuō)，它們也經(jīng)歷了“失敗”。目前，科學(xué)家們?cè)谀戏呛桶拇罄麃喺业搅恕鞍５峡ɡ鄙锶?，有的化石長(zhǎng)達(dá)幾米。這些生物生活在“小春蟲(chóng)”之前，但從化石上分析，它們沒(méi)有植物的器官，也沒(méi)有動(dòng)物特征，象棵“樹(shù)木”一樣挺立，存在生命的跡象。專(zhuān)家推測(cè)，這可能異常事件之后，生命進(jìn)化的一次“失敗嘗試”。

　　人類(lèi)身世之謎有望解開(kāi)

　　朱茂炎坦承，現(xiàn)在動(dòng)物生命起源之謎還只是個(gè)初步發(fā)現(xiàn)，除三次異常事件能肯定外，很多事情還有沒(méi)有完全研究透徹，比如動(dòng)物的共同祖先到底是誰(shuí)？可能是“小家伙”，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但究竟是個(gè)什么東西還得研究。目前，整個(gè)課題組已經(jīng)吸納了德國(guó)、法國(guó)等40多位中外科學(xué)家，他們將分別從古生物、地球化學(xué)、地球構(gòu)造不同角度入手，相信不久可以逐步解開(kāi)生命起源之謎。

　　《后天》可能再次降臨

　　地球的年齡已經(jīng)46億年了，在人及動(dòng)物出現(xiàn)之前，是否還會(huì)有高智商的生物出現(xiàn)，繼而又被異常事件毀滅？朱教授稱(chēng)，**不可能，生命的進(jìn)化漫漫長(zhǎng)路，不可能一蹴而就。有證據(jù)表明，35-38億年地球上還只有一些單細(xì)胞生物，并沒(méi)有高智商的生物。地球已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)次異常事件，其過(guò)程與電影《后天》中的描述有很大的相似之處。那么未來(lái)人類(lèi)會(huì)不會(huì)遭遇異常事件？專(zhuān)家說(shuō)，從現(xiàn)在看還是完全有可能的。不過(guò)，寒武紀(jì)后盡管也發(fā)生了幾次異常事件，但是威力已呈下降趨勢(shì)。