





下个月,澄江动物化石群申报“世界自然遗产”名录就将尘埃落定。谁也没有想到,包括侯先光自己也不曾料到,1984年7月的一个雨天,他在云南澄江县帽天山一榔头砸下去,会砸开一个沉睡了5.3亿年的寒武纪生命大爆发的惊天秘密——澄江动物化石群的发现,这个发现是对达尔文进化论一次强有力的补充,即生命的进化既有渐变也有突变。
侯先光曾获得中科院自然科学特等奖、国家自然科学一等奖、国家引进国外智力贡献奖,全国先进工作者,国家“五一”劳动奖章获得者,澄江动物化石群研究的开拓者和奠基人,他的专著曾登上世界顶级科技学术杂志《Nature》……
他获得的无数奖项与他低调务实的个性形成鲜明反差……
博士、教授,严谨的导师,感性的丈夫,慈爱的父亲……这一切组合起来就是侯先光。
办公室的门开着,他穿着一件休闲西装,背对着记者坐在电脑前。咚咚咚……“侯老师你好,我是……”侯先光起身迎向记者,脸上的褶子笑作一团。他走出办公室,对着似乎是走廊尽头唯一亮灯的地方大声喊:“快来给两位先生倒水,不,是倒茶,一定要用热水。”侯先光这样吩咐他的学生。
这是一间不足15平方米的办公室,桌子、书柜和一张待客用的沙发,简单得不能再简单。桌子上摆着一本寒武纪生命大爆发的学术期刊,靠墙堆放着几幅寒武纪时期怪异生物的油画……一切的一切似乎都围绕着寒武纪娓娓道来。
从走廊回到办公室,侯先光搬了一张有靠背的椅子坐在离记者不到两米远的地方。他将双臂放在膝盖上,十指交叉围成一个圆,静静地听着记者那些天马行空有关宇宙的谈话,显得淡定、专注。他从不插话,只有当他完全地确定记者已经表达完自己的观点,他才会清一清嗓子,然后将他所了解的那些所谓的事实真相告诉记者。这不是“一问一答式”的采访,更像是一个亟待转型的青葱男人与一个严谨但不失激情的智者之间的谈话。
1992年2月,澄江动物化石群入选联合国教科文组织《全球地质遗迹遴选名录》中东亚优先甲等(A级);
1997年5月,澄江动物化石群首发地被云南省人民政府批准为省级自然保护区;
2001年3月,澄江动物化石群首发地被国家首批为11个国家地质公园之一;
温家宝总理于2004年对澄江动物化石群的保护作了三次重要批示,9月5日的批示为“要保护澄江化石群,保护世界化石宝库,保护这个极具科学价值的自然遗产”;
2006年1月,国家建设部已把澄江动物化石群首批公布为申报“世界自然遗产”名录。
地球历史早期生物演化的实例迄今为止全世界仅有3处,分别是澳大利亚的“埃迪卡拉动物化石群”,加拿大的“布尔吉斯动物群”以及“中国澄江动物化石群”。
澳大利亚埃迪卡拉生物是地球生命最早登台的演员,它于1947年在澳大利亚南部被发现,但埃迪卡拉生物的出现是偶然的,它与之后出现的生物没有联系,它至多透露出生命大爆发即将到来的信息;1909年在加拿大布尔吉斯山发现了距今约5.15亿年的化石。“布尔吉斯动物群”表现出了寒武纪中晚期多细胞、多门类生物的蓬勃发展,由于此前还没有发现过如此大规模反映寒武纪生命突变的证据,在科学界引起轰动,但目前 “布尔吉斯动物群”大部分化石标本已经变质,动物体压得扁平,许多信息丢失,观察不到构造细节,看不到生命大爆发的真实面貌;距今5.3亿年的澄江动物化石群,晚于埃迪卡拉动物群,早于“布尔吉斯动物群”,填补了两者之间古生物化石的资料。
澄江动物化石群自1984年7月1日发现以来,已累计发现200余种早寒武纪珍稀动植物化石和遗迹化石(其中80%以上是新属新种),是迄今世界上发现古生物门类最多的区域。这里不仅保存了生物的硬体组织,也保存了大量软体生物化石,展示出了完整的寒武纪早期海洋生物群落和生态系统。2011年1月14日,“澄江动物化石群”以“澄江化石地”为最终定名,正式被国务院确定为中国政府2011年申报世界自然遗产唯一项目。
申遗成功与否将在今年六月初揭晓。侯先光参与了申遗文本的撰写,他认为,澄江动物化石群保存最好、动物类型最多,申遗成功率很高。
一榔头敲开了5亿3千万年的惊天秘密
软体化石是古生物学者梦寐以求的,但是到哪里去找呢,这俨然是大海捞针。
1984年,时年34岁的侯先光还在中科院南京地质古生物研究所工作。此前很多学者都曾到过澄江,找到了大量三叶虫和高肌虫的硬体化石,以至于很多人认为,澄江这个地方就只有这些化石,所以在来澄江的时候,侯先光也只是抱着寻找高肌虫目的而来的。
由于帽天山的地质构造太复杂,覆盖很厉害,刚开始侯先光并未选择在帽天山进行挖掘,而是选择了一个离帽天山约5公里的一个名叫洪家冲的地方,然而一个星期过去却没有任何发现。从洪家冲回来的最后一晚上,他的心情非常沮丧,整整一夜没睡。于是他告诉自己,该是当机立断的时候了。
“第二天是星期天,7月1日,我记得很清楚,当时下着毛毛雨。我打着一把伞,一个农民工披着雨衣和我一起前往帽天山。”侯先光说。
大约早上八点,侯先光沿着帽天山一个坡面开始挖掘,手中的榔头不间断地劈着岩层,此时他的内心夹杂着一丝希望,但更多是忐忑。大约下午三点钟的时候,随着一榔头砸下去,一个半枚硬币大小的化石应声而落,凭借经验,侯先光一看就知道这是一个从未发现的新物种,他当即告诉随行的民工,不要再推进,就在此地集中挖掘。之后他们又发现了一块新物种化石,侯先光的激情再次被点燃,但他不曾想到,这接下来发现的第三块石头(纳罗虫软体化石)将彻底揭开一个沉睡了5亿3千万年的惊天秘密,他的人生轨迹也将因此彻底改变。
“一榔头砸下去,大约五六厘米厚、一个栩栩如生的化石便映入眼帘,就在那一刹那,空气似乎静止了,整个标本湿漉漉的,就像虫子在水里面漂。然后我就呆呆地看着那个标本,当时手真的是在抖,那个挖石头的农民工以为我不正常了,问我你怎么了,这时候我才恍过神来。”侯先光说。
侯先光的惊人发现直到3年后才进行了公布,在国际学界引起轰动。1999年纽约时报以头版头条并附配精美图片介绍中国帽天山动物群的发现,指出:“中国帽天山动物群的发现是本世纪最惊人的科学发现之一。”
软体化石是20世纪最惊人的科学发现之一
澄江动物化石群就像一本无字天书,它记载着生命演化的巨大奥秘,这个奥秘在沉睡5.3亿年后因为一个人的出现而被彻底掀开。
寒武纪是地质划分的一个年代,时间大约是5.4亿年至5.1亿年之间,地球寒武纪早期起出现了一次爆发式的生命演化,大约在短短300万年的时间,绝大部分现生门类的祖先以及许多已经灭绝的生物代表同时出现了,这一突发性的事件被称为寒武纪生命大爆发。300万年仅仅相当于生命历史38亿年的一千分之一,如果生命历史是一天,那么这300万年只是1分钟。
2012年3月上旬的一个下午,位于云南大学科学馆的云南省古生物研究重点实验室内,侯先光正在电脑前整理资料,头天,久旱的昆明迎来了一场难得的小雨,凉爽的风吹过,摆放在侯先光桌上的一本文献资料被吹得沙沙作响,书本被自然地定格在其中一页,一张纹路清晰的化石图片顿时映入眼帘,这就是侯先光1984年发现的那块纳罗虫软体化石,至今那次有如神助的发现依然在侯先光内心震颤着,那一榔头砸开了一个沉睡了5.3亿年的惊天秘密,同时更改变了他此后的人生轨迹。
化石就像一组组记录着地质和生命演变的密码,科学家们通过化石这一特殊的文字与图画来解读地层年龄,解读地球生命诞生、演变的奥秘。不同历史阶段的化石存在于不同地层中,各代各纪的特点均不同。多数情况下,动物死亡后,软组织便马上开始氧化腐烂,或者遭受食肉动物的分食,因此只有不易腐烂的骨骼才容易形成化石。除非某些特殊情况才能使动物的软组织构造得以保存,为人们提供全面认识原始生命的机会,例如澄江动物化石群。
其实早在1903年,法国人就在澄江确定了下寒武统地层,并发现了大量三叶虫和高肌虫化石,此后众多学者纷至沓来,也寻获了大量寒武纪时期化石,那么同样是寒武纪时期的化石,为什么侯先光找到的化石却异常珍贵呢?甚至被国际学界誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”。
侯先光在澄江动物化石群找到的化石之所以如此珍贵,就是因为他所发现的正是古生物学者梦寐以求的保存完好的“软体组织化石”,它清晰地向人们展现出距今5.3亿年前海洋动物世界的真实面貌,那些软体组织印痕,为人们提供了寒武纪早期古生物的演化细节。就像考古中的头骨和干尸,前者为硬体,能提供一定线索,但后者有头发和衣服,能提供更多细节。
我们来自哪里,最终又将走向何方
一个大类的灭绝会产生另一些大类的诞生,这是一个演化趋势,不好说在几十万年后,一种比人类更高等的动物便会出现。
侯先光位于云南大学的古生物研究重点实验室有一间约120平米的化石展厅,进门处摆放着一部展示寒武纪水下世界的三维全息投影系统,隔着透明玻璃罩子,那些长相奇特的生物摇曳着身体游弋于湛蓝大海中,有云南虫、微网虫,更有当时的水下霸主奇虾。侯先光告诉记者,奇虾位于食物链的顶端,身长2米以上,头部有巨大的眼睛,背部扁平,善于游泳。奇虾拥有硕大的口腔和巨大的牙齿,同时它还有一对巨大的爪子,它的前肢带刺,会将猎物撕碎后放入口中。
在云南虫化石的展台前,记者停住了脚步,盖因它的名气太大了。云南虫曾被通俗地解读为是人类的祖先,很长一段时间,云南虫几乎成了澄江动物化石群的形象代言。对于“云南虫是人类的祖先”的说法,侯先光并未否定,但也不完全赞同。因为如按这个逻辑继续推的话,比它更往前的还有一条鱼。
继澄江动物化石群中发现“云南虫”这种脊索动物后,地质学家又在昆明海口发现了一条鱼,最终定名“海口鱼”(鱼是脊椎动物,比脊索动物更高级)。此后专家们又在昆明海口地区发现了第二块脊椎动物化石,被命名为“昆明鱼”,昆明鱼的发现,将包括人类在内的整个脊椎动物演化史极大地向前推进,同时更改写和完善了脊椎动物早期演化理论。
澄江动物化石群的生物实在太复杂,太奇妙了。侯先光说:“目前发现的大约200种生物化石中仍有约30种是无法归类的。一种情况是,有的现今已经灭绝,又缺乏中间化石参考,这类研究起来难度就很大;而另一种情况是,构造认识还不到位,毕竟5亿多年前的生物,仍尚待深入研究。”
奇虾的灭绝让人想起恐龙,恐龙的灭绝又让人想起史前巨兽,史前巨兽的灭绝又让人想到人类。“我们来自哪里?最终又将走向何方?”侯先光说:“一个大类的灭绝会产生另一些大类的诞生,这是一个演化趋势,不好说在几十万年后,一种比人类更高等的动物便会出现。”
为进化论打补丁,生命的进化既有渐变也有突变
达尔文在弥留之际说:“今后如果有人对我的理论进行挑战,很可能是来自寒武纪动物突然大量出现的形式。”对于达尔文来说,三叶虫这样复杂的动物突然出现在寒武纪地层中,这是不可思议的。
“如果达尔文看到三叶虫的复杂结构就感到很困惑的话,那么当他看到如此复杂的动物行为特征的化石则会更加困惑。”侯先光说。
在侯先光的实验室里,除了一些珍贵的软体组织标本外,还有一些更为珍贵的具有动物集体行为特征的化石(蚂蚁觅食或大雁“一”字飞行等就属于集体行为),其中一块化石标本显示出,有20个节肢动物相互连接,排成一排,它们有可能是在觅食,或者逃避灾难。
早期动物集体行为特征、起源,一直是未解的科学谜团,在澄江动物化石群发现的这些行为特征化石证实,动物复杂的集体行为可能在寒武纪生命大爆发时就同时产生了。在生命演化中,反映动物行为特征的化石很少,更何况反映动物集体行为的,因此当侯先光找到这些化石的时候,他的内心甚至比第一次发现纳罗虫化石时还要激动。
1859年达尔文创立了进化论,认为,生命的形成和发展是以自然选择为动力,生命由低级向高级,由简单向复杂进化,这个过程是渐变的,定向的。这种观点长久以来占据着主导地位,然而也有少数科学家质疑,生命的进化不止渐变,更有受到外部条件影响的大突变。但长久以来找不出生命突然爆发的有力证据,直到澄江动物化石群的出现(高等动物和低等动物同时出现)。
侯先光说:“澄江动物化石群的发现说明,生命的进化既有渐变也有突变,这不是否定进化论,而是发展了进化论。”
安家昆明,住了一年就不想走了
在常人看来,侯先光找到化石更多是出于运气,然而侯先光却认为“细心”才是成功的筹码。
侯先光1949年出生在江苏省丰县,在徐州市读完中学后到江苏生产建设兵团下放锻炼。1981年至1990年,侯先光在中科院南京地质古生物研究所任助理研究员,期间在澄江发现了寒武纪动物化石群。
“我的父亲是小学老师,他的教导非常严格,小学时他对我的要求就是以100分为标准的,并时常教导我做任何事情都要细心。”侯先光说:“学生时代我发现只要细心总能考得很好,但只要稍微马虎就会犯下难以挽回的大错。印象最深的一次是小学升中学的考试,当时我很快就做完了,后来随意地检查了一遍,居然有两处非常低级的错误,当时就像当头棒喝,从那时起我就意识到了细心的重要性,此后便养成了做任何事都要细心的习惯。”他说:“我们搞地质工作的,对于一些重要的剖面必须一层层地敲,还要注意敲击的方向,因为如果稍有马虎,就有可能错过一次重大发现。”
1990年,侯先光远赴瑞典等国家学习和工作,1997年,他获得了瑞典乌普萨拉大学的博士学位。面对优越的工作和物质条件,他并没有选择留在瑞典,而是毅然决然地回到了祖国。2000年初,侯先光又做出了一个重大决定,他将家安到了昆明。
“昆明人都很淳朴,一年四季在野外工作都没有遇到过什么麻烦。加上昆明气候好,很有文化底蕴,我当时住了一年就不想走了。”侯先光说。
工作之外的侯先光是一个感性的人。在他的家里收藏了许多怀旧的东西,这些东西并不是什么值钱的文物,它们都是一些来源于生活的琐碎的物件,记录了那一段感人至深的岁月。女儿刚学写字时留下的草稿,当时还不会写字的女儿在纸上涂得一圈一圈的,他竟以为也是女儿写的字,于是将它们一并珍藏起来;还有中学时的电影票,它们被工整地表在一个本子里。侯先光说:“小学时看一场电影不容易。后来上中学,条件稍微好点,就开始想到要保留了一些东西,作为以后美好的回忆,当时我就想到要把电影票保存下来。”
侯先光的夫人是数学老师,几年前退休后也加入到了侯先光找石头的队伍,漫山遍野地找化石成为两人共同的爱好。对于很多事业型的男人来说,世上最大的幸福莫过于和自己的爱人一起做着自己喜爱的事。“昆明是个美好的城市,很高兴我的后半生能够在这里度过。”侯先光的脸上洋溢着感恩的微笑。
责任编辑: 李晓燕
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