袁訓來

三峽埃迪卡拉化石發(fā)現(xiàn)記

袁訓來

埃迪卡拉生物群是寒武紀動物大輻射前夕最重要的復雜生物群，自上世紀四十年代在澳大利亞發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)在全世界發(fā)現(xiàn)了30多處，但唯獨在中國沒有發(fā)現(xiàn)。半個多世紀以來，中國的幾代地質(zhì)學家在中國大地上一直在努力尋找這一獨特的生物群，2011年夏天，中科院南京地質(zhì)古生物研究所的早期生命研究團隊終于在三峽地區(qū)發(fā)現(xiàn)了可以與世界上進行對比的典型的埃迪卡拉生物群。本文真實地記述了這一重要發(fā)現(xiàn)的曲折過程。

那是2011年夏天的一個晚上，我吃完晚飯正坐在沙發(fā)上看電視，突然接到一個電話，是周傳明打來的，"我和陳哲、王偉、關成國在三峽出野外，今天發(fā)現(xiàn)了一塊化石，你打開電腦，我把圖片發(fā)給你看看"。很快，照片就通過QQ傳了過來，我不敢相信這是三峽發(fā)現(xiàn)的化石，半開玩笑地說，"這是哪里弄來的照片，網(wǎng)上下載的？"，"不是，是今天從老鄉(xiāng)廢棄的石堆里找到的，化石的正反面都有，有二十厘米大小的（圖1）"，周傳明淡淡地回答我。這人遇事總是這么冷靜、這么有理性。但是，我可受不了了，情緒幾乎不能控制，這不就是我們長期以來一直在尋找和期盼的東西嗎？！這可是個真家伙啊，是典型的埃迪卡拉化石啊，看上去長的有點像芭蕉葉，也有點像烏龜殼。"這跟納米比亞的Pteridinium很像，陳哲在旁邊嗎？他是專家，啥意見？"，他們倆不像我，一向做人做事都比較低調(diào)，陳哲本來話就不多，也許這次是過于激動了一些吧，只說了一個字"像！"。

圖1 關成國在亂石堆中發(fā)現(xiàn)的埃迪卡拉化石Pteridininium

好吧，要知道在中國發(fā)現(xiàn)了可以跟國際對比的典型的埃迪卡拉化石是何等的重要，這一特殊的生物群自上世紀四十年代在澳大利亞首次發(fā)現(xiàn)以來，半個多世紀里在全世界相當時代的地層中發(fā)現(xiàn)了30多處，唯獨沒有在中國發(fā)現(xiàn)。要知道，中國的埃迪卡拉系地層出露和分布都非常廣泛，幾乎整個揚子地臺都有分布，巖層連續(xù)，其中發(fā)現(xiàn)的甕安生物群、藍田生物群和廟河生物群早已聞名于世，這些年來一直是國際早期生命研究領域關注的焦點。但是，從埃迪卡拉生物群的廣泛分布和研究程度來說，它無疑是寒武紀生物大爆發(fā)前夕最重要的多細胞復雜生物群，我國的早期生命研究工作者一直在中國的土地上苦苦地尋找它。古生物研究有時跟考古學很類似，比方說，如果對唐代的考古研究沒有發(fā)現(xiàn)"唐三彩"，明代考古沒有"明青花"，這在考古界肯定是一大憾事。同樣，期盼有朝一日，在中國埃迪卡拉紀的地層中發(fā)現(xiàn)典型的埃迪卡拉生物群，這對我們一直從事該領域研究的地質(zhì)人來說，又何嘗不是一種夢想。

看來，今兒個幾代人的夢想要實現(xiàn)了。但是，"亂石堆"中撿到的化石只是一個開始，它來自何處，原始巖層在哪里，還能不能找到第二塊，能不能找到其他的化石類型，這肯定是下一步的工作重點。這一追根求源的工作，周傳明和陳哲此時已在安排和進行中。

亂石堆來自老鄉(xiāng)換屋頂廢棄下來的石瓦片。三峽地區(qū)歷來是我國最窮困的地區(qū)之一，山高路險，自然資源匱乏，除了石頭還是石頭。在過去，當?shù)乩相l(xiāng)蓋房子就地取材，用石頭做房屋的地基、墻壁，還用當?shù)靥禺a(chǎn)的一種薄的"青石板"當做瓦片擋風擋雨（圖2）?，F(xiàn)如今，改革開放三十多年了，部分山民開始富裕起來了，解決溫飽問題的第一步就是把漏風漏雨的石片瓦換成保溫防雨的大紅瓦。這樣一來，換下來的石片就給了我們尋找埃迪卡拉化石的一個難得的良機了。

肯定有人會問，為啥不去露頭的巖層中直接去尋找去敲打呢？以往，我們的前輩們何嘗不是這么做的啊。根據(jù)國外產(chǎn)出埃迪卡拉生物群的層位，我們早已知道三峽地區(qū)一百多米厚的"石板灘灰?guī)r"最有可能發(fā)現(xiàn)埃迪卡拉化石，這段巖層也是當?shù)刈?青石板"石材的主要來源。三峽地區(qū)的很多古棧道、以及修路架橋都是用這種石材，它質(zhì)地堅硬，耐磨、耐風化。但是，我們地質(zhì)人要從這樣的"青石板"中劈出化石來卻非常困難，小小的地質(zhì)錘敲上去就火星直冒。更不巧的是，三峽地區(qū)這些"青石板"原始產(chǎn)狀幾乎都是平鋪著的，有時候從一個山頭到另一個山頭，說不定看到的還是同一個巖層面。找化石最怕這種巖層產(chǎn)狀了，一百多米厚的巖石，你不知道化石在那一層，如果巖層傾斜就不一樣了，在很短的距離內(nèi)就可以觀察到上上下下的不同層位了，也就會大大地增加了獲得化石的幾率。而在水平產(chǎn)出的石板灘灰?guī)r層中尋找化石，幾率就小了很多?？梢哉f，我國老一輩地質(zhì)工作者在三峽地區(qū)尋找化石的歲月里，能上去的山頭都上去過，能摸到和看到的石頭都仔細觀察過，但一直收效甚微。

其實，從廢棄的石瓦片、從采石場中尋找埃迪卡拉化石就是前輩們言傳身教、是"望石興嘆"沒有辦法的辦法。用這種方法找化石除了幾十年如一日地"執(zhí)著"外，還很大程度上需要些運氣。誰知道哪個采石場某天會放炮開山炸石，如果不及時趕到現(xiàn)場，震塌下來的大石塊第二天也許就加工成了小碎石拖去鋪路了。同樣，你也不清楚，誰家有錢了，剛好把屋頂上的石瓦片換了下來，你有機會去翻看翻看。否則，這些廢棄的石料說不定很快就會作為碎石拖走了。因此，要把握好機會最好的辦法就是多去三峽、多留心、多看看。記得有一年，周傳明和陳哲就前前后后跑了五趟三峽（圖3）。

圖2 用薄石板當瓦片蓋的民房，這種房子在三峽還現(xiàn)存很多。

這次的意外發(fā)現(xiàn)，可能正好印證了那句老話，要成大事者，必須"天時、地利與人和"。也就是這一年的春天，我們課題組在英國的"自然"雜志上公布了"藍田生物群"的重要成果，同時也獲得了中科院、基金委數(shù)目可觀的科研經(jīng)費的支持。"人逢喜事勁頭足"，周傳明、陳哲帶著課題組的兩位年輕同志：王偉和關成國，在炎炎的夏日興高采烈地第N次來到了三峽，這次的主要任務是埃迪卡拉系陡山沱組剖面的實測和巖樣采集。按照慣例，當然也要順帶去翻翻老鄉(xiāng)家屋前屋后的"廢石堆"（圖4）?？梢哉f，這一翻可不得了，翻出了一片新天地。

圖3 那一年的春天，周傳明把老一輩地質(zhì)工作者尋找化石的經(jīng)驗繼續(xù)傳給他的學生們——王偉和關成國，這應該就是現(xiàn)實版的"愚公移山"吧。

需要特別指出的是，還是年輕人的眼神好，最先在亂石堆里發(fā)現(xiàn)這塊化石的是關成國同志。這位同志平時做事就非常細心，這也是他最大的優(yōu)點，關鍵時刻起到了"一眼定乾坤"的作用，也許這塊石頭是其他老同志看過而疏忽掉的。年輕同志就是好學好問，看到自己不明白的東西就虛心請教，不會不了了之。當關成國發(fā)現(xiàn)這個以前沒有見過、看上去很奇怪的東西時，就與王偉討論起來。當然，不管討論結果如何，最后還是遞到了周傳明和陳哲眼前。"陳老師，這是什么結構？"，關成國很靦腆地問陳哲，"這是?！?,"埃"字剛出口，周傳明一個箭步跨上來，一把就把石片搶到了手中。陳哲回憶起當時的情形，"我看到周傳明的反應比見到這塊化石還要吃驚，這人平時遇事不驚、舉止溫文爾雅，還從來沒有見過周老師這么粗暴的舉動和敏捷的身手"。

這兩位可算是老江湖了，納米比亞和澳大利亞的埃迪卡拉化石，周傳明可是親眼去看過，加拿大的埃迪卡拉化石，他們倆就組團去觀摩過，有關埃迪卡拉生物群的資料，陳哲那里幾乎都有。在這里，我想說的是，王偉和關成國應該明白，周傳明和陳哲冒著酷暑帶你們來翻亂石堆，就是要找這樣的東西啊！

關于隨后的情形，雖然我不在現(xiàn)場，我也能想象出：陳哲肯定是用沾滿灰塵和微微顫抖的手從上衣口袋里掏出一根香煙，先點上猛吸一口，一句話也不說。至于周傳明嘛，左手繼續(xù)抓著那個石片，右手伸了過去，跟陳哲說："給我來一枝"。（注：周傳明自去年三峽埃迪卡拉化石公開發(fā)表后，就戒煙了，戒煙是否跟在中國終于發(fā)現(xiàn)了埃迪卡拉化石有關，不便細究，這是后話）。

其實，接下來"順藤摸瓜"地尋找化石源頭的事情并不是想象的那么順利。這家房子的主人姓李（后來我們都叫他老李，其實年齡比我們都小，出于禮貌，總不能喊人家"小李"吧），他這房子并不是自己建的，是多年前從當?shù)匾晃焕相l(xiāng)那里買來的，房子是老房子，很有些年頭了，老李也不知道屋頂?shù)氖咂瑏碜院翁帯＝?jīng)打聽，原來的房主人已經(jīng)搬走，很難在短時間內(nèi)找到他。

三峽地勢崎嶇不平，山里人家大多依山建房，每家每戶幾乎都不挨著。后來幾天，他們走訪了附近山頭的多戶人家，就是想知道老李家屋頂上的石瓦片的來源，或者找到原來的房主人問問情況。但是很多住戶都是"鐵將軍"把門，要么出遠門到大城市里打工去了，要么一大早就去哪個山頭干農(nóng)活去了。

老李家的房子和石瓦片是真實存在的，總有知事的、懂事的明白人知道來龍去脈。功夫不負有心人，他們終于在一個山洼里的莊稼地里遇到一位"懂事的"、姓高的矮個子老頭，他回憶起，李家的房子原來是張家的，張家的老爺子過世前曾叫他幫忙到附近一個山坳中采過"石瓦片"。這樣七轉(zhuǎn)八轉(zhuǎn)，石瓦片的原產(chǎn)地露出了真面目。

圖4 陳哲和周傳明正專心致志地翻看"亂石堆"。

圖5 由陳哲領導的一支平均年齡約65歲的化石挖掘隊伍。

圖6 挖掘現(xiàn)場?；诰蚴且粋€需要長年堅持的體力活。

大家都明白，找到地點非常關鍵，但這也只能說是"萬里長征"的第一步。找到了地點也不一定很快就能找到產(chǎn)化石的層位，找到了層位也不一定就能找到化石。老一輩地質(zhì)工作者半個世紀在三峽尋找化石的經(jīng)驗告訴我們，即使找對了層位，化石也一定非常之少，否則這些年來他們?nèi)龒{大小山頭都轉(zhuǎn)遍了，怎么就連一塊埃迪卡拉化石也碰不到。關于到石瓦片的原產(chǎn)地如何去挖掘的問題，記得我當時的建議是，多找一些當?shù)氐拿窆ず陀薪?jīng)驗的石匠，人數(shù)不要少于15人，咱們先試試"人海戰(zhàn)術"再說。接下來找民工也是一件不容易的事，挨著山頭、挨家挨戶去問，并委托老李，等晚上老鄉(xiāng)都從地里收工回家了再去問。山里的年輕人幾乎都出遠門打工了，留守的基本都是老頭和老太。最后七湊八湊，找到了一支平均年齡在65歲左右，由10多位老頭和老太組成的隊伍（圖5）。

幸運的是，老李和鄰居老傅年輕時不但做過石匠，手頭上還有一套開山鑿石的工具。這樣，以他倆為"核心骨干"，在老高指引的那個山坳中熱乎朝天地干了起來（圖6）。

我們課題組有一個慣例，遇到重要化石生物群的大規(guī)模挖掘或工作量較大的其他野外工作，不管是誰，那怕與你的研究方向相差較遠，大家都應該去幫忙?？吹街軅髅靼l(fā)出的照片后，沒幾天，肖書海和他的兩位學生從美國維吉尼亞工程學院來到了三峽，鮑惠銘也從美國路易斯安那州立大學趕了回來，華洪從西安、曹瑞驥、尹磊明、其他學生和我從南京很快就到了三峽挖掘現(xiàn)場（圖7）。

我們和十多位民工一起，除了炸藥（違禁品，一般人現(xiàn)在搞不到。），其他的如沖擊鉆、撬棍、鋼釬、12磅大錘、鑿子、地質(zhì)錘全用上了，"青石板"被一大塊一大塊地掀了起來。很快，十多天過去了，除了常見的遺跡化石外，還沒有發(fā)現(xiàn)一點埃迪卡拉化石的蹤跡。好在大家都有"即使找到了數(shù)量也非常少"的心理準備，但即便這樣，心里頭還是難免犯嘀咕，老高是否有點老迷糊了，帶錯地方了？

圖7 課題組的絕大部分成員很快就到了挖掘現(xiàn)場。

民工們繼續(xù)在挖、在敲打，但我們除了敲打石塊外，不得不坐下來再次進行思考和討論。畢竟，轉(zhuǎn)眼間二十天了還沒有發(fā)現(xiàn)我們期盼的東西。別看陳哲平時不怎么說話，這時候發(fā)話了："我們在這里繼續(xù)向下挖，已經(jīng)不是原來石片的產(chǎn)出層位了，我這幾天到附近看了看，距離這里三十米左右的山上，有很好的巖層出露，那里的層位比這里要高一些，建議換到那里去挖。"經(jīng)他這么一提醒，大家很快就明白了。這個挖掘點現(xiàn)在就是一個凹坑，周圍都是灌木叢，繼續(xù)挖掘的余地不大，何況老鄉(xiāng)當年取石塊的那個巖層，也就是化石產(chǎn)出層已經(jīng)挖沒了，再往下挖，不但工作量和難度越來越大，距離原層位也越來越遠了。

圖8 陳哲指引下的第二個挖掘點，在這里找到了第一塊原層位產(chǎn)出的埃迪卡拉化石。

圖9 原層位挖掘出來的第一塊埃迪卡拉化石——Hiemalora正反面，比例尺代表2厘米。

這次，我們在陳哲的帶領下來到了山上，這里視野開闊，可以放開手腳大干特干了（圖8），大家鋪開了攤子繼續(xù)"錘子棒子"敲了起來。我們堅信化石再少不可能就只有一塊，挖地三尺也要找到第二塊！這樣六七天又不知不覺地過去了，青石板上還只是那些常見的遺跡化石。就在眾人高度懷疑老高的判斷力和陳哲的科學分析能力的第八天，終于在原始的巖層上發(fā)現(xiàn)了一塊形狀像"向日葵"的圓形化石！這個當然就是埃迪卡拉生物群最具代表性的化石之一：Hiemalora了！這也是中國第一塊從原始層位找到的典型的埃迪卡拉化石（圖9）。

按常理來說，有了第一個，就不愁第二個了，但是，發(fā)現(xiàn)第二個也不是那么容易。大家沿著化石的產(chǎn)出層位換了好幾個采集點，才找到后來大家看到的一系列化石。之后，陳哲、周傳明和肖書海等人把這次的新發(fā)現(xiàn)整理成文，并于2014年在國際有影響力的雜志上發(fā)表了。論文發(fā)表后，引起了國內(nèi)外相關學術界和主流媒體的廣泛關注。2014年夏天，由我們課題組主持召開的埃迪卡拉紀國際討論會期間，邀請了國內(nèi)外埃迪卡拉生物群研究的知名專家來到了三峽挖掘現(xiàn)場，肖書海和陳哲為專家們解讀了這一"遲到的"具有重要科學意義的發(fā)現(xiàn)（圖10）。

三峽的挖掘工作和研究工作一直在繼續(xù)，典型的埃迪卡拉化石分子接二連三的被不斷地揭示出來，新類型時時刻刻地添加到埃迪卡拉生物群這一"大家庭"的名單中。該生物群已成為我國早期生命研究領域又一個新的生長點。

科學探索需要有一股子"不撞南墻不回頭"的牛脾氣。就是這種執(zhí)著的追求支撐著我國老一輩地質(zhì)工作者在三峽地區(qū)苦苦尋找埃迪卡拉化石近半個世紀，在他們的鼓勵和指引下，我們這代人又把這一"追尋"延續(xù)了二十年?，F(xiàn)如今，兩代人的夢想在這個追夢的年代終于實現(xiàn)了！對我來說，又何曾不是這樣，自從走進了早期生命研究這一領域的大門，雖然埃迪卡拉紀的甕安生物群、藍田生物群和廟河生物群一直是我工作的重點，但每隔一年半載，總是被同一個夢境縈繞：在三峽某處的巖層面上有成群的埃迪卡拉葉狀體化石……。

圖10 2014年6月國際會議期間，陳哲和肖書海在挖掘現(xiàn)場向國內(nèi)外學者詳細介紹三峽埃迪卡拉化石。

有夢想就不會安于現(xiàn)狀，就會去追求，但要實現(xiàn)夢想，特別是幾代人的夢想并不容易。"眾人拾柴火焰高"，團隊的默契合作和辛勤的勞動會給成功帶來更多的好運。記得在我大學畢業(yè)的留言簿上，一位同窗好友送了我這么一句話："運氣總是留給有準備的人"，我一直堅信這句名言。這些年來，耳聞目睹和親身經(jīng)歷了我國早期生命研究中一系列化石寶庫的新發(fā)現(xiàn)，我更推崇另一種說法"運氣也是實力的一部分"！