“這是一隻來自5億多年前寒武紀時期的‘蝦’。”雲yun南nan大da學xue古gu生sheng物wu研yan究jiu院yuan張zhang喜xi光guang教jiao授shou對dui著zhe計ji算suan機ji屏ping幕mu上shang的de圖tu像xiang平ping靜jing地di說shuo。屏ping幕mu上shang是shi一yi個ge筒tong錐zhui狀zhuang的de古gu生sheng物wu，身shen上shang的de細xi節jie纖xian毫hao畢bi現xian。這zhe是shi從cong金jin沙sha江jiang畔pan一yi塊kuai石shi頭tou中zhong“溶解”出來的化石，大小不到1毫米。一塊塊不起眼的石頭
，科研人員卻可從中破譯“無字天書”。

2004年起，由雲南大學古生物研究院張喜光教授
、侯先光教授等專家組成的研究團隊開始“與石為伴”。今年11月3日，他們憑借“寒武紀特異保存化石與節肢動物早期演化”項目獲得2020年度國家自然科學獎二等獎。

一顆“塵埃”，窺見生命奧秘

顯微鏡下

，一塊化石，芝麻般大小。“你看
，這是它的頭部，這是它的尾部……”張喜光教授邊觀察
，邊在紙上畫出了顯微鏡下化石身體的各部分結構。他說：“經(jing)曆(li)了(le)地(di)球(qiu)曆(li)史(shi)上(shang)五(wu)次(ci)最(zui)大(da)的(de)滅(mie)絕(jue)事(shi)件(jian)後(hou)
，節(jie)肢(zhi)動(dong)物(wu)為(wei)何(he)仍(reng)能(neng)持(chi)續(xu)演(yan)化(hua)並(bing)保(bao)持(chi)著(zhe)物(wu)種(zhong)數(shu)量(liang)上(shang)的(de)巨(ju)大(da)優(you)勢(shi)
？節(jie)肢(zhi)動(dong)物(wu)是(shi)如(ru)何(he)快(kuai)速(su)適(shi)應(ying)地(di)球(qiu)環(huan)境(jing)變(bian)化(hua)並(bing)在(zai)各(ge)種(zhong)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)中(zhong)占(zhan)據(ju)優(you)勢(shi)地(di)位(wei)的(de)？這(zhe)些(xie)奧(ao)秘(mi)都(dou)藏(zang)在(zai)一(yi)塊(kuai)塊(kuai)化(hua)石(shi)中(zhong)。”

“多年來，我們百次千次地敲打石頭，從澄江生物群、小石壩生物群的化石采集到成噸微體化石樣品的酸泡處理，獲得了大量原始數據。”張喜光說。

通過電子掃描顯微鏡的觀察，化石中的節肢動物軀體構造一覽無遺。“它們似乎在講述遠古時代的故事。”張喜光邊觀察邊說。在科學家眼裏，億年前的古生物竟如同活的一般
，於一顆“塵埃”中
，該團隊首次確認了真正的甲殼動物最早出現於寒武紀早期，將相關化石記錄前推約2000萬年，將甲殼動物上肢的化石記錄前推了約1億年，從理論上確立了其在節肢動物演化樹上的重要位置。

古老蟲子的腦袋，現代生命的“智慧”

在生命演化的曆史長河中，動物集群行為的起源一直是懸而未決的世界難題，過去普遍認為這種複雜的生態現象出現得比較晚。“從化石記錄中，我們驚奇地發現20多隻海依蟲頭尾相連。”侯先光說
，“這說明節肢動物早在5億多年前就已具有了複雜的集群行為。”

“womenbazhezhonghuashishengtaixianxiangyuxianshengjiezhidongwudexingweixuejinxingbijiao，faxiangaijiqunxingweikenengshihaiyichongzaijitiqianyiguochengzhongxingchengdeyizhongxingweicelve，yejiushishuo5億多年前的生物不甘‘寂寞’
，竟會‘抱團’行動。”侯先光開玩笑地說，“我們說自己是最高級的生物，但節肢動物5.18億年前已經有集群行為
，實在讓人佩服。”

zheshizuigulaodezhishijiezhidongwujiqunxingweidehuashijilu，zhengmingzheyifuzadeshengtaixianxiangzaihanwujizaoqihaiyangshengtaixitongchuxinggoujiandeguochengzhongjiuyijingyanhuachulai。這一重大發現首次揭示“寒武紀大爆發”時期節肢動物生態行為的複雜性
，為研究寒武紀早期海洋生態係統雛形的構建過程打開了全新的窗口。

研(yan)究(jiu)組(zu)運(yun)用(yong)多(duo)學(xue)科(ke)交(jiao)叉(cha)的(de)手(shou)段(duan)
，係(xi)統(tong)展(zhan)示(shi)了(le)早(zao)期(qi)節(jie)肢(zhi)動(dong)物(wu)主(zhu)要(yao)類(lei)群(qun)的(de)神(shen)經(jing)構(gou)造(zao)，創(chuang)建(jian)了(le)早(zao)期(qi)節(jie)肢(zhi)動(dong)物(wu)的(de)演(yan)化(hua)新(xin)框(kuang)架(jia)，重(zhong)構(gou)了(le)它(ta)們(men)早(zao)期(qi)演(yan)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)神(shen)經(jing)係(xi)統(tong)的(de)演(yan)化(hua)模(mo)式(shi)，開(kai)創(chuang)了(le)目(mu)前(qian)全(quan)球(qiu)古(gu)生(sheng)物(wu)學(xue)界(jie)關(guan)注(zhu)熱(re)點(dian)之(zhi)一(yi)的(de)神(shen)經(jing)古(gu)生(sheng)物(wu)學(xue)
，並(bing)引(yin)領(ling)該(gai)領(ling)域(yu)的(de)國(guo)際(ji)前(qian)沿(yan)方(fang)向(xiang)。

“過渡類型是生命演化研究的關鍵。奇蝦動物是節肢動物早期演化時期的關鍵過渡類型。”研究團隊成員叢培允介紹，研究團隊從神經古生物學
、形態解剖學
、係統古生物學等角度對奇蝦動物進行了係統的研究，揭示這類動物在節肢動物早期演化過程中承上啟下的演化意義。

古老的石頭會“唱歌”

2015年，團隊首次引入使用“顯微CT技術”，對澄江化石中保存的動物三維結構進行無損研究。“如同醫院給病人拍CT一樣，我們給化石拍CT
，通過X光穿透石頭後，把保存在石塊表麵和內部的信息提取出來
，經過計算機處理得到一個完整的三維信息。”研究團隊成員劉煜說。

雖然說顯微CT技術可以在不破壞樣本的情況下清楚了解樣本的內部顯微結構，但用顯微CT技術掃描澄江化石卻是一件破天荒的事。“剛開始在德國慕尼黑掃描澄江化石的時候，根本看不清什麼圖像。”劉煜說
，“後來經過數十次的試錯
，我們才明白它隻是用到了掃描技術，並沒有用到圖像處理技術
，所以無法成像。”經jing過guo研yan究jiu
，研yan究jiu人ren員yuan將jiang掃sao描miao化hua石shi形xing成cheng的de數shu據ju信xin息xi拷kao貝bei到dao另ling一yi台tai電dian腦nao
，運yun用yong圖tu像xiang處chu理li技ji術shu
，把ba化hua石shi中zhong保bao存cun的de動dong物wu活huo靈ling活huo現xian呈cheng現xian在zai電dian腦nao屏ping幕mu上shang。

顯微CT技術突破傳統光學顯微鏡的二維形態學研究局限

，實現了古生物研究技術上“0到1的突破”。劉煜說：“以前無論用針修還是畫圖等方法，都隻能從化石表麵看到二維的信息，但現在通過顯微CT技術可以呈現出近乎完整的、三維立體的動物。”

依據CT提ti取qu到dao的de可ke靠kao信xin息xi
，該gai團tuan隊dui證zheng實shi了le節jie肢zhi動dong物wu的de祖zu先xian是shi增zeng節jie生sheng長chang發fa育yu的de

，這zhe些xie全quan新xin發fa現xian改gai變bian了le對dui一yi些xie先xian驅qu節jie肢zhi動dong物wu類lei群qun形xing體ti組zu構gou以yi及ji早zao期qi演yan化hua模mo式shi的de傳chuan統tong認ren知zhi。

“古生物學是冷門學科，作為科研人員，我們唯有長坐‘冷板凳’

，用數十年如一日的熱情才能慢慢接近它。”張喜光教授說
，“但是取得成就的那一刻，我們是很興奮的。”

（本報記者 張勇 本報通訊員 唐攀偉）