澄江古生物研究站

一、科普基地基本信息

澄江古生物研究站位于世界自然遗产澄江化石地核心区帽天山南坡，占地 52 000 平方米，建筑面积约 1 300 平方米，隶属于中国科学院南京地质古生物研究所，由中国科学院和云南省人民政府共建，于 1998 年建成。最初用于澄江生物群的科学研究，逐渐发展为集野外研究、国际学术交流和科普宣传等功能于一体的研究站，是中国科学院院级野外工作站之一。 2001 年，帽天山成为首批国家地质公园，研究站内部展厅正式对外开放。 2002 年 1 月 12 日，被授牌为“中国古生物学会全国科普教育基地”。 2012 年澄江化石地正式列入世界自然遗产，首发点展厅建成并对公众开放。园区内现有两个展馆，分别是研究站展馆和化石首发点展馆。

二、科普基地创建和发展简况

1984 年 7 月 1 日，中国科学院南京地质古生物研究所侯先光研究员在云南省澄江县帽天山发现了澄江生物化石群。 1987 年 4 月 17 日，中科院南京地质古生物研究所（南古所）召开新闻发布会，正式对外宣布这一震惊世界的消息。之后由南古所陈均远、云南大学侯先光等科研人员组成的专家组对帽天山及周边地区进行了综合考察，采集了大量珍贵标本，取得了一系列重大成果。 1995 年 4 月，南古所成功举办了“国际寒武纪生命大爆发”学术会议，与会中外科学家对帽天山进行了实地考察。 1995 年 7 月，由南古所主办的“寒武纪生命大爆发”大型科技展在台湾自然科学博物馆展出，全部采自澄江帽天山的 200 余块各门类精美化石，轰动了台湾，在国外都产生了巨大反响。为更好地对帽天山地区澄江生物群进行保护和研究， 1996 年 4 月，时任中科院常务副院长、中科院院士陈宜瑜，在南古所领导陪同下赴澄江帽天山实地视察，拟建澄江古生物研究站，玉溪地区行署专员及澄江县领导随同到帽天山选址，征地 52 000 平方米，规划建筑面积 1 300 平方米。 1997 年初，先后有时任中共中央政治局委员、国务委员、国家体改委主任李铁映，国务委员、国家科委主任宋健视察帽天山澄江生物群遗址，南古所科研人员对化石研究和澄江古生物研究站的建设情况进行现场汇报。 1997 年 5 月 14 日，云南省人民政府和中科院在澄江召开现场会议，对保护工作进行部署，推进澄江生物群省级自然保护区和澄江古生物研究站的建设。澄江古生物研究站作为保护区重要的科研实体，对澄江生物群的保护和研究起到积极重要的作用。 1997 年 8 月，中科院聘请中科院和工程院院士、东南大学建筑系教授齐康对澄江古生物研究站进行设计。齐先生受澄江动物化石启发，将化石“灰姑娘虫”抽象成造型，并结合仿生学原理提出设计方案，施工图设计由齐康院士的学生、云南工业大学建筑系教师华峰等人完成。建筑于 1998 年年底完成。 1999 年 6 月，在帽天山举行澄江古生物研究站开站典礼，时任中科院院长路甬祥、副院长白春礼，云南省、市、县相关领导出席，由路甬祥院长亲自揭牌。

研究站为仿生建筑，造型新颖别致。层高两层，整个建筑由异心圆弧组合而成，外墙体呈乳白色，屋顶用金属网架组构，网架上浇铸混凝土，混凝土上贴灰白色琉璃瓦，屋顶中心是定制的直径 2 米的一次热压成型的半球形有机玻璃罩。“灰姑娘虫”的触须被安排成向外延伸的林荫小道。登上帽天山顶眺望，研究站看起来就像一只灰白色远古生物向抚仙湖爬行，趣味横生。研究站功能齐全，有会议厅、展览厅、科研办公室、标本储藏室、接待客房及餐厅，为科学家野外考察常驻点，并可用于召开国际学术会议。

1999 年 7 月 18 日，时任全国人大常委会副委员长、中国科协主席周光召在中科院、云南省、玉溪市、澄江县有关领导的陪同下实地考察帽天山。 2001 年 3 月 6 日，国土部正式批准澄江生物群首发地帽天山为首批国家地质公园。为进一步开展公众科普工作， 2002 年 1 月 13 日，澄江古生物研究站展馆正式对公众开放，时任中科院副院长陈宜瑜和云南省副省长梁公卿为澄江古生物研究站展馆剪彩。

2004 年 2 月 20 日，由中科院南古所陈均远、云南大学侯先光和西北大学舒德干承担的“澄江生物群和寒武纪大爆发”研究项目荣获 2003 年度国家自然科学一等奖。同年 9 月，时任国务院总理温家宝对澄江生物群保护工作做出重要批示：“要保护澄江生物群，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 8 月 12 日，时任国务院副总理曾培炎亲临帽天山现场视察。帽天山周边环境得到了极大治理和改善，澄江生物群的保护和申遗工作进一步加快。 2011 年，澄江生物群保护委员会在澄江化石首发点建设展览馆。 2012 年 7 月 1 日，澄江化石地在第 36 届世界遗产委员会大会上通过审议，正式列入《世界遗产名录》。

寒武纪澄江生物群是一个举世罕见的化石宝库，化石丰富且保存精美，生动再现了距今 5.2 亿年的海洋生物的真实面貌，充分显示出寒武纪早期生物的多样性，将绝大多数现生动物门类的演化历史追溯到寒武纪伊始，为揭示“寒武纪大爆发”的奥秘提供了极其珍贵的证据，被誉为“ 20 世纪最惊人的科学发现之一”，是“世界古生物圣地”“永远的科学大厦”，为早期生命研究开辟了一个重要的创新性研究领域。澄江生物群的研究先后获得中科院自然科学奖特等奖（ 1997 ），香港“求是”科技基金会“求是”集体奖（ 1997 ），国家自然科学一等奖（ 2003 ），新中国科技 60 周年 60 项重大科技成果之一（ 2009 ），改革开放 40 年 40 项标志性重大科技成果之一（ 2018 ）等 系列成就。

澄江古生物研究站是世界自然遗产澄江化石地的标志性建筑，受到国家领导人、各级党政和社会各界的关心和指导，站点作为澄江生物群的首发点和人类的自然文化遗产，具有重要历史地位，是向公众展示澄江生物群重大科学意义、普及和宣传生物进化知识的前沿阵地，也是中科院面向社会展示中国古生物学非凡成就的窗口。作为向公众介绍古生物学知识和生物进化思想的平台，研究站起到了连接象牙塔与社会大众的桥梁作用，使科学家有机会、有途径与大众面对面地沟通和交流。研究站的建成和开放，对促进科学普及、提高公众科学素养起到了很大的作用。研究站自 1998 年建立以来，已近成为国内外科学家向往的科学圣地，吸引了大量国内观众参观访问。

三、科普活动主要场馆和展陈内容

澄江古生物研究站园区内有两个展馆：研究站展馆和首发点展馆。以采自澄江帽天山地区的澄江化石标本展示为主，藏品丰富，展品精美。

1. 研究站展馆

是澄江古生物研究站的主要组成部分，面积为 200 余平方米，陈列展 示内容以早期挖掘的澄江动物化石为主，并集科学性、教育性和趣味性为一体。以大量珍贵的澄江化石标本、精美的化石图片、巨幅生态图复原海底景观隧道，再现距今 5.2 亿年的海洋生物世界，以真实的地层剖面剥离展示出澄江生物埋藏保存及分布情景，还以大型转动模型展现澄江生物群中奇虾的风采。为公众了解生命起源、生物演化等提供了非常宝贵的科学窗口。 澄江动物群的最大特点是化石不仅保存了外壳和矿化的骨骼，而且保存了生物的软体器官和组织轮廓，如动物的肠、胃、口等进食和消化器官，动物的肌肉、神经和腺体等构造。经过 30 多年的连续发掘和研究，到目前为止，已经发现澄江生物群包括原始脊椎动物在内的 260 余个种类，归属于 20 多个门一级的动物类型。澄江生物群不仅表现出动物身体结构的复杂性和多样性，同时也体现了动物生态功能的分化和多样性，如奇虾类化石的发现表明寒武纪早期海洋中已经建立起了由金字塔式食物链构成的复杂生态系统，巨型食肉动物统治着寒武纪海洋。另外，澄江生物群作为一个整体，向我们展示了以后生动物为主导的现代海洋生态系统业已形成。

四、重点展品介绍

澄江古生物研究站拥有数万件澄江动物化石标本，展馆陈列了采自澄江帽天山首发点的大量珍贵化石，如奇虾类、抚仙湖虫、海口虫、微网虫、纳罗虫、海口鱼等，重点展品介绍如下：

1. 奇虾——巨型食肉动物

具一对分节的、用于猎食的巨型前爪。流线型身体具有用于游泳的 11 — 13 对桨状叶片和用于平衡能的尾叶。口的直径可达 20 厘米，口腔内有环形排列的利齿，具很强的肢解能力，可捕食当时任何大型生物。可见奇虾是攻击力很强的食肉动物。当时海洋中的动物平均大小只有几厘米，而奇虾个体最长达 2 米以上，是当之无愧的巨型食肉动物。

1994 年，澄江生物群中奇虾完整化石的发现在美国 Science 杂志上发表之后，受到全球各大媒体的关注报道，并称之为寒武纪的巨型怪兽。以奇虾为代表的巨型食肉猛兽在寒武纪海洋中曾经繁盛一时，是当时海洋中的霸主。在国外，奇虾复原模型已经成为自然博物馆展示的明星。奇虾的出现标志着寒武纪大爆发时期金字塔式食物链的存在以及复杂生态系统的建立。

2. 抚仙湖虫——节肢动物的原始祖先

真节肢动物中比较原始的类型，成虫体长超过 10 厘米，有 31 节体节，分为头、胸、腹三部分，它的背、腹分节数目不一致。 1995 年，陈均远在 Science 杂志上发表文章，首次报道了抚仙湖虫头部的双分节构造。这一 发现暗示了：节肢动物可能起源于具有双分节头部的叶足类；位于节肢动物第一头节的带柄复眼是节肢动物眼睛的原型，由叶足动物位于第一头节的附肢演化而来，眼柄与附肢为同源物。 3. 海口虫——最原始的脊索动物

鱼形的身体，长不过 4 厘米，有一个小尾巴，前端有一对眼。咽部前端具鳃腔，两侧有 6 对鳃弓，鳃弓具有长长的鳃丝。一条粗壮的脊索位于身体中部，并显示分节加厚，类似于现代海洋中七鳃鳗体内的原脊椎。位于脊索背方的神经索呈管状，神经索前端膨大，被认为是相当于脑的构造。身体背侧具有 25 节肌肉。

1999 年 12 月 3 日，海口虫化石的发现在英国 Nature 杂志上公布，立即轰动了科学界。海口虫成为科学界热炒的明星。以 300 多块化石标本为基础的解剖学研究表明，它介于脊索动物头索类（文昌鱼）和脊椎动物七鳃鳗之间。与脊索动物头索类相似是因为它具有脊索、背神经索和鳃裂三大特征，不同的是头索类的鳃裂数量多（可高达 180 对）；与脊椎动物七鳃鳗相似是因为它具有头的特征（脑和眼睛）。但与头索类和七鳃鳗的“ V ”字形肌节不同的是，海口虫的肌节简单。因此，海口虫的这些特征必然确立了它在脊椎动物起源研究中的关键地位。 4. 迷人林乔利虫——大附肢节肢动物

澄江生物群中常见化石，已采集到数千块标本。虫体小，细长，长 1 — 3 厘米，分为头和躯干两部分，末端具桨状尾板。头甲短，前端尖窄，具 2 对带柄的眼睛，位于头部的前腹缘。螯肢由柄和螯组成。柄短呈棒状，由 2 节组成。螯由 4 节短的螯节组成，每一螯节长出细长的鞭状长须。头部具 3 对口，后双肢型附肢。躯干由 11 个背甲组成，每一个背甲具 1 对双肢型的附肢。 外肢呈叶状，周边为刚毛所环绕；内肢约由 9 节肢节组成，尾板呈桨状，周边为刚毛所环绕。 5. 微网虫——披带骨片的蠕虫形怪物

长可达 8 厘米的蠕虫状生物，背部具有 9 对网状骨片，腹部具有成对的、长长的有爪肉足。微网虫最初用于描述一种酸泡出来的、一般小于 3 毫米的微小多边网状骨片化石。这种微小的网状骨片到底是一个完整的生物个体，还是仅代表某个生物体上的零散部件，古生物学家们长期对此感到困惑。澄江生物群中完整微网虫化石标本的发现令人大为惊诧，因为谁也不曾想过，这种奇特的骨片是成对长在毛虫状动物体上的离散骨片。这一发现震撼了国际古
生物学界，被认为是“来自外星球的生物”，其化石照片登上了多家包括英国 Nature 杂志在内的著名科学杂志的封面。 以微网虫为代表的这类生物被称为叶足类，代表了动物界中的一个新门类。它在寒武纪时期非常繁盛，在澄江生物群中已经发现了 10 种以上，它们个个形态怪异，差异很大，充分体现了“寒武纪大爆发”时期生物之间形态的巨大差异。

6. 纳罗虫——澄江生物群中最先

被发现的种类 澄江生物群中最常见的节肢动物之一。 1984 年，侯先光发现澄江生物群时最早发现的标本就是纳罗虫，也是澄江生物群首先报道的物种（ 1985 ）。纳罗虫原产于加拿大北部布尔吉斯页岩生物群，背甲与附肢的特征与澄江生物群的长尾纳罗虫极为相似。澄江生物群中常见两类纳 罗虫：一是长尾纳罗虫，也称周小姐虫；二是刺尾纳罗虫。这类化石是与三叶形节肢动物和三叶虫有近亲关系的双分区节肢动物，以具双分区结构和缺乏真正的眼睛为特征。

7. 星口水母钵——造型奇异的水母状生物

外形与现代海洋中的水母（又称海蜇）很相似，曾被误以为是形体十分简单的两胚层腔肠动物。星口水母钵外形呈盘状，在盘状体内藏匿着奇特的、顺时针弯卷的囊状腔，囊内包裹着消化道，口部具有章鱼状触手。曾有人将这种奇特的生物造型错误解释为：一条带触手的蠕虫寄生在水母体内，因为现代没有哪一类生物具有如此怪异的造型。以星口水母钵为代表的水母状生物在寒武纪至少有 3 种类型以上，它们在海水中通常群聚生活。 8. 古虫动物门——生物造型的创新

具有两分的身体造型：前端是一个背腹封闭的腔，两侧具有类似脊索动物的鳃裂状构造；后端扁平的尾部具有节肢动物分节的典型特征；没有眼睛，口位于身体最前端，肛门位于尾部正后方。目前，这类动物在澄江生物群中至少发现多达 6 种类型，个体大的长达 20 厘米以上，小的只有 3 厘米左右，是善于游泳的生物，具有群居的生活特征。基于特殊的身体造型，很难将这类动物归类于现代生物门类中。一种观点是它们可能与脊索动物相关，是后口生物中的一个新门类（这种 观点发表于 2001 年 11 月 22 日出版的英国 Nature 杂志上）；另外一种观点认为它们与节肢动物相关，是原口生物中的一个特殊类群。 9. 海口鱼——最早的鱼形脊椎动物

澄江生物群中云南虫（ 1995 年发表于英国 Nature 杂志上）、昆明鱼与海口鱼（ 1999 年发表于英国 Nature 杂志上）的发现，也同样都受到了科学界的极大关注。云南虫形体类似于海口虫，但是没有脑的特征，属于脊索动物。昆明鱼和海口鱼的形体更加接近真正的鱼，有类似鱼类的鳍、“ V ”和“ W ”字形肌节，也有鳃裂，它们应该属于早期的脊椎动物。

澄江生物群中这一系列重要的科学发现表明，脊索动物和脊椎动物的祖先在寒武纪早期已经出现。更重要的是，脊索动物和脊椎动物的祖先同时出现在寒武纪早期，表明脊椎动物可能不是从脊索动物直接演化而来的，它们可能起源于一个共同的祖先。脊索动物和脊椎动物在澄江生物群中的存在，极大地突出了“寒武纪大爆发”的规模，确切证明了现代所有动物门类在寒武纪大爆发时期已经出现。

汇编于《中国古生物学会全国科普教育基地概览》一书