三峡埃迪卡拉化石发现记

袁训来

三峡埃迪卡拉化石发现记

袁训来

埃迪卡拉生物群是寒武纪动物大辐射前夕最重要的复杂生物群，自上世纪四十年代在澳大利亚发现以来，已经在全世界发现了30多处，但唯独在中国没有发现。半个多世纪以来，中国的几代地质学家在中国大地上一直在努力寻找这一独特的生物群，2011年夏天，中科院南京地质古生物研究所的早期生命研究团队终于在三峡地区发现了可以与世界上进行对比的典型的埃迪卡拉生物群。本文真实地记述了这一重要发现的曲折过程。

那是2011年夏天的一个晚上，我吃完晚饭正坐在沙发上看电视，突然接到一个电话，是周传明打来的，"我和陈哲、王伟、关成国在三峡出野外，今天发现了一块化石，你打开电脑，我把图片发给你看看"。很快，照片就通过QQ传了过来，我不敢相信这是三峡发现的化石，半开玩笑地说，"这是哪里弄来的照片，网上下载的？"，"不是，是今天从老乡废弃的石堆里找到的，化石的正反面都有，有二十厘米大小的（图1）"，周传明淡淡地回答我。这人遇事总是这么冷静、这么有理性。但是，我可受不了了，情绪几乎不能控制，这不就是我们长期以来一直在寻找和期盼的东西吗？！这可是个真家伙啊，是典型的埃迪卡拉化石啊，看上去长的有点像芭蕉叶，也有点像乌龟壳。"这跟纳米比亚的Pteridinium很像，陈哲在旁边吗？他是专家，啥意见？"，他们俩不像我，一向做人做事都比较低调，陈哲本来话就不多，也许这次是过于激动了一些吧，只说了一个字"像！"。

图1 关成国在乱石堆中发现的埃迪卡拉化石Pteridininium

好吧，要知道在中国发现了可以跟国际对比的典型的埃迪卡拉化石是何等的重要，这一特殊的生物群自上世纪四十年代在澳大利亚首次发现以来，半个多世纪里在全世界相当时代的地层中发现了30多处，唯独没有在中国发现。要知道，中国的埃迪卡拉系地层出露和分布都非常广泛，几乎整个扬子地台都有分布，岩层连续，其中发现的瓮安生物群、蓝田生物群和庙河生物群早已闻名于世，这些年来一直是国际早期生命研究领域关注的焦点。但是，从埃迪卡拉生物群的广泛分布和研究程度来说，它无疑是寒武纪生物大爆发前夕最重要的多细胞复杂生物群，我国的早期生命研究工作者一直在中国的土地上苦苦地寻找它。古生物研究有时跟考古学很类似，比方说，如果对唐代的考古研究没有发现"唐三彩"，明代考古没有"明青花"，这在考古界肯定是一大憾事。同样，期盼有朝一日，在中国埃迪卡拉纪的地层中发现典型的埃迪卡拉生物群，这对我们一直从事该领域研究的地质人来说，又何尝不是一种梦想。

看来，今儿个几代人的梦想要实现了。但是，"乱石堆"中捡到的化石只是一个开始，它来自何处，原始岩层在哪里，还能不能找到第二块，能不能找到其他的化石类型，这肯定是下一步的工作重点。这一追根求源的工作，周传明和陈哲此时已在安排和进行中。

乱石堆来自老乡换屋顶废弃下来的石瓦片。三峡地区历来是我国最穷困的地区之一，山高路险，自然资源匮乏，除了石头还是石头。在过去，当地老乡盖房子就地取材，用石头做房屋的地基、墙壁，还用当地特产的一种薄的"青石板"当做瓦片挡风挡雨（图2）。现如今，改革开放三十多年了，部分山民开始富裕起来了，解决温饱问题的第一步就是把漏风漏雨的石片瓦换成保温防雨的大红瓦。这样一来，换下来的石片就给了我们寻找埃迪卡拉化石的一个难得的良机了。

肯定有人会问，为啥不去露头的岩层中直接去寻找去敲打呢？以往，我们的前辈们何尝不是这么做的啊。根据国外产出埃迪卡拉生物群的层位，我们早已知道三峡地区一百多米厚的"石板滩灰岩"最有可能发现埃迪卡拉化石，这段岩层也是当地做"青石板"石材的主要来源。三峡地区的很多古栈道、以及修路架桥都是用这种石材，它质地坚硬，耐磨、耐风化。但是，我们地质人要从这样的"青石板"中劈出化石来却非常困难，小小的地质锤敲上去就火星直冒。更不巧的是，三峡地区这些"青石板"原始产状几乎都是平铺着的，有时候从一个山头到另一个山头，说不定看到的还是同一个岩层面。找化石最怕这种岩层产状了，一百多米厚的岩石，你不知道化石在那一层，如果岩层倾斜就不一样了，在很短的距离内就可以观察到上上下下的不同层位了，也就会大大地增加了获得化石的几率。而在水平产出的石板滩灰岩层中寻找化石，几率就小了很多。可以说，我国老一辈地质工作者在三峡地区寻找化石的岁月里，能上去的山头都上去过，能摸到和看到的石头都仔细观察过，但一直收效甚微。

其实，从废弃的石瓦片、从采石场中寻找埃迪卡拉化石就是前辈们言传身教、是"望石兴叹"没有办法的办法。用这种方法找化石除了几十年如一日地"执着"外，还很大程度上需要些运气。谁知道哪个采石场某天会放炮开山炸石，如果不及时赶到现场，震塌下来的大石块第二天也许就加工成了小碎石拖去铺路了。同样，你也不清楚，谁家有钱了，刚好把屋顶上的石瓦片换了下来，你有机会去翻看翻看。否则，这些废弃的石料说不定很快就会作为碎石拖走了。因此，要把握好机会最好的办法就是多去三峡、多留心、多看看。记得有一年，周传明和陈哲就前前后后跑了五趟三峡（图3）。

图2 用薄石板当瓦片盖的民房，这种房子在三峡还现存很多。

这次的意外发现，可能正好印证了那句老话，要成大事者，必须"天时、地利与人和"。也就是这一年的春天，我们课题组在英国的"自然"杂志上公布了"蓝田生物群"的重要成果，同时也获得了中科院、基金委数目可观的科研经费的支持。"人逢喜事劲头足"，周传明、陈哲带着课题组的两位年轻同志：王伟和关成国，在炎炎的夏日兴高采烈地第N次来到了三峡，这次的主要任务是埃迪卡拉系陡山沱组剖面的实测和岩样采集。按照惯例，当然也要顺带去翻翻老乡家屋前屋后的"废石堆"（图4）。可以说，这一翻可不得了，翻出了一片新天地。

图3 那一年的春天，周传明把老一辈地质工作者寻找化石的经验继续传给他的学生们——王伟和关成国，这应该就是现实版的"愚公移山"吧。

需要特别指出的是，还是年轻人的眼神好，最先在乱石堆里发现这块化石的是关成国同志。这位同志平时做事就非常细心，这也是他最大的优点，关键时刻起到了"一眼定乾坤"的作用，也许这块石头是其他老同志看过而疏忽掉的。年轻同志就是好学好问，看到自己不明白的东西就虚心请教，不会不了了之。当关成国发现这个以前没有见过、看上去很奇怪的东西时，就与王伟讨论起来。当然，不管讨论结果如何，最后还是递到了周传明和陈哲眼前。"陈老师，这是什么结构？"，关成国很腼腆地问陈哲，"这是埃……","埃"字刚出口，周传明一个箭步跨上来，一把就把石片抢到了手中。陈哲回忆起当时的情形，"我看到周传明的反应比见到这块化石还要吃惊，这人平时遇事不惊、举止温文尔雅，还从来没有见过周老师这么粗暴的举动和敏捷的身手"。

这两位可算是老江湖了，纳米比亚和澳大利亚的埃迪卡拉化石，周传明可是亲眼去看过，加拿大的埃迪卡拉化石，他们俩就组团去观摩过，有关埃迪卡拉生物群的资料，陈哲那里几乎都有。在这里，我想说的是，王伟和关成国应该明白，周传明和陈哲冒着酷暑带你们来翻乱石堆，就是要找这样的东西啊！

关于随后的情形，虽然我不在现场，我也能想象出：陈哲肯定是用沾满灰尘和微微颤抖的手从上衣口袋里掏出一根香烟，先点上猛吸一口，一句话也不说。至于周传明嘛，左手继续抓着那个石片，右手伸了过去，跟陈哲说："给我来一枝"。（注：周传明自去年三峡埃迪卡拉化石公开发表后，就戒烟了，戒烟是否跟在中国终于发现了埃迪卡拉化石有关，不便细究，这是后话）。

其实，接下来"顺藤摸瓜"地寻找化石源头的事情并不是想象的那么顺利。这家房子的主人姓李（后来我们都叫他老李，其实年龄比我们都小，出于礼貌，总不能喊人家"小李"吧），他这房子并不是自己建的，是多年前从当地一位老乡那里买来的，房子是老房子，很有些年头了，老李也不知道屋顶的石瓦片来自何处。经打听，原来的房主人已经搬走，很难在短时间内找到他。

三峡地势崎岖不平，山里人家大多依山建房，每家每户几乎都不挨着。后来几天，他们走访了附近山头的多户人家，就是想知道老李家屋顶上的石瓦片的来源，或者找到原来的房主人问问情况。但是很多住户都是"铁将军"把门，要么出远门到大城市里打工去了，要么一大早就去哪个山头干农活去了。

老李家的房子和石瓦片是真实存在的，总有知事的、懂事的明白人知道来龙去脉。功夫不负有心人，他们终于在一个山洼里的庄稼地里遇到一位"懂事的"、姓高的矮个子老头，他回忆起，李家的房子原来是张家的，张家的老爷子过世前曾叫他帮忙到附近一个山坳中采过"石瓦片"。这样七转八转，石瓦片的原产地露出了真面目。

图4 陈哲和周传明正专心致志地翻看"乱石堆"。

图5 由陈哲领导的一支平均年龄约65岁的化石挖掘队伍。

图6 挖掘现场。化石挖掘是一个需要长年坚持的体力活。

大家都明白，找到地点非常关键，但这也只能说是"万里长征"的第一步。找到了地点也不一定很快就能找到产化石的层位，找到了层位也不一定就能找到化石。老一辈地质工作者半个世纪在三峡寻找化石的经验告诉我们，即使找对了层位，化石也一定非常之少，否则这些年来他们三峡大小山头都转遍了，怎么就连一块埃迪卡拉化石也碰不到。关于到石瓦片的原产地如何去挖掘的问题，记得我当时的建议是，多找一些当地的民工和有经验的石匠，人数不要少于15人，咱们先试试"人海战术"再说。接下来找民工也是一件不容易的事，挨着山头、挨家挨户去问，并委托老李，等晚上老乡都从地里收工回家了再去问。山里的年轻人几乎都出远门打工了，留守的基本都是老头和老太。最后七凑八凑，找到了一支平均年龄在65岁左右，由10多位老头和老太组成的队伍（图5）。

幸运的是，老李和邻居老傅年轻时不但做过石匠，手头上还有一套开山凿石的工具。这样，以他俩为"核心骨干"，在老高指引的那个山坳中热乎朝天地干了起来（图6）。

我们课题组有一个惯例，遇到重要化石生物群的大规模挖掘或工作量较大的其他野外工作，不管是谁，那怕与你的研究方向相差较远，大家都应该去帮忙。看到周传明发出的照片后，没几天，肖书海和他的两位学生从美国维吉尼亚工程学院来到了三峡，鲍惠铭也从美国路易斯安那州立大学赶了回来，华洪从西安、曹瑞骥、尹磊明、其他学生和我从南京很快就到了三峡挖掘现场（图7）。

我们和十多位民工一起，除了炸药（违禁品，一般人现在搞不到。），其他的如冲击钻、撬棍、钢钎、12磅大锤、凿子、地质锤全用上了，"青石板"被一大块一大块地掀了起来。很快，十多天过去了，除了常见的遗迹化石外，还没有发现一点埃迪卡拉化石的踪迹。好在大家都有"即使找到了数量也非常少"的心理准备，但即便这样，心里头还是难免犯嘀咕，老高是否有点老迷糊了，带错地方了？

图7 课题组的绝大部分成员很快就到了挖掘现场。

民工们继续在挖、在敲打，但我们除了敲打石块外，不得不坐下来再次进行思考和讨论。毕竟，转眼间二十天了还没有发现我们期盼的东西。别看陈哲平时不怎么说话，这时候发话了："我们在这里继续向下挖，已经不是原来石片的产出层位了，我这几天到附近看了看，距离这里三十米左右的山上，有很好的岩层出露，那里的层位比这里要高一些，建议换到那里去挖。"经他这么一提醒，大家很快就明白了。这个挖掘点现在就是一个凹坑，周围都是灌木丛，继续挖掘的余地不大，何况老乡当年取石块的那个岩层，也就是化石产出层已经挖没了，再往下挖，不但工作量和难度越来越大，距离原层位也越来越远了。

图8 陈哲指引下的第二个挖掘点，在这里找到了第一块原层位产出的埃迪卡拉化石。

图9 原层位挖掘出来的第一块埃迪卡拉化石——Hiemalora正反面，比例尺代表2厘米。

这次，我们在陈哲的带领下来到了山上，这里视野开阔，可以放开手脚大干特干了（图8），大家铺开了摊子继续"锤子棒子"敲了起来。我们坚信化石再少不可能就只有一块，挖地三尺也要找到第二块！这样六七天又不知不觉地过去了，青石板上还只是那些常见的遗迹化石。就在众人高度怀疑老高的判断力和陈哲的科学分析能力的第八天，终于在原始的岩层上发现了一块形状像"向日葵"的圆形化石！这个当然就是埃迪卡拉生物群最具代表性的化石之一：Hiemalora了！这也是中国第一块从原始层位找到的典型的埃迪卡拉化石（图9）。

按常理来说，有了第一个，就不愁第二个了，但是，发现第二个也不是那么容易。大家沿着化石的产出层位换了好几个采集点，才找到后来大家看到的一系列化石。之后，陈哲、周传明和肖书海等人把这次的新发现整理成文，并于2014年在国际有影响力的杂志上发表了。论文发表后，引起了国内外相关学术界和主流媒体的广泛关注。2014年夏天，由我们课题组主持召开的埃迪卡拉纪国际讨论会期间，邀请了国内外埃迪卡拉生物群研究的知名专家来到了三峡挖掘现场，肖书海和陈哲为专家们解读了这一"迟到的"具有重要科学意义的发现（图10）。

三峡的挖掘工作和研究工作一直在继续，典型的埃迪卡拉化石分子接二连三的被不断地揭示出来，新类型时时刻刻地添加到埃迪卡拉生物群这一"大家庭"的名单中。该生物群已成为我国早期生命研究领域又一个新的生长点。

科学探索需要有一股子"不撞南墙不回头"的牛脾气。就是这种执着的追求支撑着我国老一辈地质工作者在三峡地区苦苦寻找埃迪卡拉化石近半个世纪，在他们的鼓励和指引下，我们这代人又把这一"追寻"延续了二十年。现如今，两代人的梦想在这个追梦的年代终于实现了！对我来说，又何曾不是这样，自从走进了早期生命研究这一领域的大门，虽然埃迪卡拉纪的瓮安生物群、蓝田生物群和庙河生物群一直是我工作的重点，但每隔一年半载，总是被同一个梦境萦绕：在三峡某处的岩层面上有成群的埃迪卡拉叶状体化石……。

图10 2014年6月国际会议期间，陈哲和肖书海在挖掘现场向国内外学者详细介绍三峡埃迪卡拉化石。

有梦想就不会安于现状，就会去追求，但要实现梦想，特别是几代人的梦想并不容易。"众人拾柴火焰高"，团队的默契合作和辛勤的劳动会给成功带来更多的好运。记得在我大学毕业的留言簿上，一位同窗好友送了我这么一句话："运气总是留给有准备的人"，我一直坚信这句名言。这些年来，耳闻目睹和亲身经历了我国早期生命研究中一系列化石宝库的新发现，我更推崇另一种说法"运气也是实力的一部分"！