云南昆明寒武系第二统小石坝生物群研究

The exquisitely preserved Chengjiang and Guanshan biotas have provided critical insights into the origin, diversification and evolution of early matazoans. With the uplift of the Central Yunnan Archicontinent at the end of the Chiungchussian, a set of clastic rocks have been deposited in the Kunming-Wuding district, where fossils are extremely rare except some ichnofossils. With extensive fieldwork during the last three years we have collected many soft-bodied fossils belonging to various metazoan groups from the lower part of the Cambrian (Series 2) Hongjingshao Formation in the eastern suburbs of Kunming. Because of occurring between the Chengjiang and Guanshan Biotas, these extraordinary fossils (named Xiaoshiba biota) may be the missed link to yield significant data concerning the evolution of these early metazoans. With remarkable variation in morphology and component, they have also clearly shown the replacement of a new biota to an old one with times within the Eastern Yunnan Sea. The Xiaoshiba biota dominated by arthropods provides valuable information for recognizing detailed structures and body plans of some primitive arthropods. In comparison with the Chengjiang and Guanshan biotas, the Xiaoshiba biota has its own unique burial pattern (e.g.,"taphonomic dissection"), which may shed light on the underlying taphonomic mechanism associated with the preservation of these fissil Lagerst?tten.

发现于滇东特异保存的澄江生物群和关山生物群，为揭示后生动物的起源和早期演化提供了重要的古生物学证据。随着筇竹寺末期滇中古陆的上升隆起，昆明-武定地区沉积了较粗粒的碎屑岩，除遗迹化石外，实体化石少有发现。三年前申请人在昆明小石坝村红井哨组地层底部首次发现保存了软躯体的多门类后生动物化石。经系统采集得到大量此类良好保存化石，其地层层位介于澄江生物群和关山生物群之间，弥补了生物演化历程所缺失的环节，展示了寒武系第2统（筇竹寺阶至沧浪铺阶）滇东海盆海洋生物群落的基本组构、演替和多样性变迁的方方面面。小石坝生物群仍以节肢动物为主体，所展现的形体构造细节，为研究原始节肢动物的躯体构建和演化提供了重要信息。与澄江和关山化石群的埋藏和保存特征相比较，一些小石坝化石独特的"埋藏剖析"模式，可望为探讨寒武纪化石宝库的埋藏机理提供重要线索。

本项目主要致力于寒武系第2统小石坝生物群的研究，相关成果概述如下：. 小石坝生物群抚仙湖虫类(fuxianhuiids)独特的“埋藏剖析”（taphonomic dissection）保存模式使其背甲脱离，研究得以清晰观察到该原始节肢动物头部结构和特化的附肢类型：如通过剖析出从头贯到尾昆明澄江虾（Chengjiangocaris kunmingensis）的精细腹神经索，阐明泛节肢动物腹神经索的原始特征，揭示了蜕皮动物祖先的神经学特性延续到干群真节肢动物衍生类群，这些新知为探讨泛节肢动物神经系统的早期本质特征及其随后分异的演化历程提供了可靠证据；而通过新发现的神奇阿拉虾（Alacaris mirabilis），证明抚仙湖虫类附肢基节已特化，其头部附肢发育有分异的颚基原节；带刺的基节构成腹面中轴食物沟；连同口板组成一原始的取食口器。本发现揭示了真节肢动物干群类群形态变异、颚基原节的深时起源，为探索节肢动物早期分异与演化做出突破性贡献。. 新发现的“柯林斯的怪物”（ Collinsium ciliosum），发育出超乎想象的复杂背刺组合和用于滤食而特化的附肢，这些特化的附肢说明该动物在寒武纪大爆发期间开拓出独自的生态空间。而在关山生物群中也发现该动物，是延伸了“柯林斯的怪物”的地理和地层分布，为更好认识神秘的寒武纪叶足类增添了新材料。. 为揭示小石坝生物群的物种多样性，及其与早寒武世其他动物群的演化关系，本项目还报道了新发现的王冠志文虫（Zhiwenia coronata）和锯齿盾虾（Clypecaris serrata），它们与澄江生物群、布尔吉斯页岩生物群和鸸鹋湾页岩生物群的相关类群有着紧密的演化关系。. 小石坝生物群产出的标准张山虫（Zhangshania typica），为川南和滇东地区的寒武系第3阶地层对比提供了可靠的证据，确认昆明地区红井哨组底部可与乐山地区的张山段相对比。而报道的小石坝生物群宏观藻类不仅弥补了澄江生物群到凯里生物群之间藻类化石的缺失记录，且证明这是一个快速埋藏的古生态群落。. 本项目共完成SCI论文10篇，其中《PNAS》2篇和《Nature Communications》1篇；获得2015年度云南省自然科学一等奖。