湘西山村修路挖出全球顶级“化石宝库”，发现数十个新物种

湖南省湘西土家族苗族自治州花垣县群山环绕，2020年当地山村修建机耕道，工程挖开的山体剖面进入科研人员视野。我国科学家团队在此进行多年的发掘和研究，发现了寒武纪时期全球顶级软躯体化石群，并将此命名为“花垣生物群”。研究团队已识别出了153个动物物种，其中59%代表了新物种。相关研究成果于北京时间2026年1月29日在英国《自然》杂志发表。

一起打断“寒武纪生命大爆发”的灭绝事件

“寒武纪生命大爆发”是古生物爱好者熟知的概念，几乎所有的现生动物门类，在寒武纪早期就已经出现。

然而好景不长，在大约5.13亿年前，寒武纪生命大爆发被“显生宙第一次生物大灭绝”打断，研究者称之为“辛斯克事件”。这次事件中，属一级的生物灭绝率达41%～49%，如果按照灭绝动物种属的比例计算，这比恐龙落幕的“第四次生物大灭绝”更为惨烈。

古生物学界在研究“辛斯克事件”时，始终有一个难题——化石证据不够完整。

长着硬壳的生物相对容易保存下化石，但它们在海洋动物群落中占比通常不超过30%～40%，因此常规的化石发现难以窥见海洋动物群落的全貌。

最近，中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎院士团队，与湖南省博物馆、中国地质调查局成都地质调查中心、南京大学、贵州大学、临沂大学等单位科研人员合作，发表了“花垣生物群”的发现和研究成果。这项发现和研究不仅填补了辛斯克灭绝事件之后寒武纪第四期顶级软躯体化石群缺失的空白，而且为科学认识显生宙第一次大灭绝事件的规模和影响提供了宝贵证据。

已识别153个动物物种，其中59%为新物种

发现花垣生物群的地质剖面位于湘西磨子村的群山中，2020年村委会组织修建机耕道，露出了由泥页岩为特征的寒武系杷榔组的新鲜地层剖面，湖南省博物馆刘琦馆员在这里采集到首批用于科学研究的化石标本，并交给了中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎团队。团队意识到这批化石的巨大价值，随即开展了持续五年的野外发掘和系统的化石采集工作。

为何这段深约12米、长约30米、宽8米的采坑，会诞生“花垣生物群”这一新名词？这是因为它是一座真正的“化石宝库”，目前累计采集到的化石标本超过5万块。研究团队仅从早期阶段采集的8681件动物化石个体中，就识别出了153个动物物种，其中59%代表了新物种。同时，花垣生物群展现出很高的门类多样性，共有16个门一级动物类群。

更为难得的是，这些化石主要以碳质膜和黏土矿物膜形式保存，展现出高保真度的软躯体生物学结构，比如肠道、消化腺等组成的消化系统，视神经、腹神经索在内的神经组织，以鳃为代表的呼吸器官等，这意味着具有巨大的研究潜力。

5亿多年前，已经有动物实现跨洋扩散

科学家初步还原了花垣生物群的生活环境，它们生活在寒武纪时期的外大陆架深水中，海底表面有捕食动物游弋、海底表面固着滤食动物、处于浮游状态的捕食和滤食动物广泛分布，海底还有具备游泳能力的食泥和捕食动物，它们共同构成了完备的生态网络。作为当时地球上的顶级捕食者，多样的奇虾类动物也出现在花垣生物群中，这表明当地存在一个具有复杂捕食关系的食物网。

作为寒武纪软躯体生物群中少见的深水生物群，花垣生物群对揭示辛斯克灭绝事件提供了新的视角。通过对比滇东地区的澄江动物群和关山生物群，科学家发现，以纳罗虫和原始管虫为代表的软躯体生物，在经历“辛斯克事件”之后，仍是花垣生物群的优势动物。研究揭示，“辛斯克事件”对浅水生物群造成重大影响，而对深水生物群的影响有限，这与该事件中浅海大范围缺氧的环境背景相呼应。研究者认为，这可能意味着在惨烈的大灭绝事件中，深水环境可能起到了“生命庇护所”的作用。

研究还发现了一个让人意外的事实——“辛斯克事件”之后，海洋动物发生了长距离的跨洋扩散。花垣生物群中发现的昆明关山虾是同时代滇东地区关山生物群中占主导的奇虾类，表明奇虾类单一物种的地理分布可以跨越长达750公里。而从全球范围来看，花垣生物群产出了马尔虫、头盔虫、西德尼虫、莫里森虫等，这些生物分子是寒武纪中期远在北美的布尔吉斯页岩生物群中的代表性物种。

在寒武纪时期，花垣生物群所在的华南板块与北美劳伦大陆被泛大洋分开，距离超过半个地球，这些运动能力、生态类型、生活史等不同的动物在花垣生物群中的存在，表明寒武纪海洋动物此时已存在长距离跨洋扩散的机制。

研究或为当今生物多样性保护提供参考

国际特异埋藏化石群研究专家罗伯特·盖恩斯教授对花垣生物群给予高度评价，称其为媲美澄江动物群、布尔吉斯页岩生物群的全球顶级寒武纪特异埋藏化石群。花垣生物群大量珍贵的软躯体动物新化石，不仅可为解析动物门类的起源和早期演化增加新的化石材料，还将为探索“显生宙第一次大灭绝”的幕后原因提供关键的科学依据。

中国科学院南京地质古生物研究所朱茂炎和赵方臣研究员为论文的共同通讯作者，中国科学院南京地质古生物研究所曾晗副研究员和湖南省博物馆刘琦馆员为论文的共同第一作者。

朱茂炎院士指出，考虑到全球环境变化和人类活动的影响，当今地球可能正在发生“第六次生物大灭绝”事件，花垣生物群研究所揭示的显生宙第一次生物大灭绝的过程和机制，对科学认识地球生物多样性演化具有重要意义和深远影响，未来要加大花垣生物群的发掘研究力度。

现代快报/现代+记者 是钟寅 文/摄

（部分图片来源：中国科学院南京地质古生物研究所提供、杨定华 科学网可视化团队）