五亿三千万年前的地球海洋，一场生命革命悄然上演。寒武纪，这个承载着生命演化奇迹的地质时期，见证了现代动物门类的首次爆发性登场。它宛如一道分水岭，将地球历史划分为显生宙与隐生宙，自此，地球迈入了动物星球的精彩演化阶段。在这幅波澜壮阔的生命画卷中，腕足动物以其独特的身姿占据着重要地位，这些身裹双壳的底栖海洋居民，它们是地史延限时间最长、身裹双壳的底栖海洋无脊椎动物，化石资源极为丰富，是古生物学研究当之无愧的主导动物门类。然而，寒武纪初期这些“草根动物”如何起源和生态演化，却始终笼罩在迷雾中，鲜有人能探寻其真容。

西北大学地质学系张志飞教授，凭借着对科学的执着与热爱，毅然投身于这片未知领域，开启了一段意义非凡的探索之旅，在迷雾中凿开了一道光。作为一名在地质学领域熠熠生辉的学者，国家重点研发首席科学家、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者和科技部中青年科技创新领军人才，张志飞如一座灯塔，为寒武纪研究指引着方向，取得了令人瞩目的成就。多年来，他专注寒武纪大爆发生态系统与腕足动物谱系演化研究，结合我国寒武纪特异型软躯体化石与碳酸盐岩壳体化石开展对比，实证研究不同腕足动物起源假说，揭示寒武纪底栖动物多样性，发现多门类祖先类型，为寒武纪底栖动物生态系统建立提供关键证据;提出寒武纪胶结质椎管状腕足动物起源新假说，揭示成对矿化壳体是其祖先演化获得性状。相关研究引领国际，欧美学者据此提出多种动物演化模型，为寒武纪生物古地理分布和演化提供新思路。

山野觅石，揭示生态复杂奥秘

一直以来，张志飞聚焦于寒武纪大爆发生态系统和腕足动物谱系演化研究，这一领域犹如一座神秘的宝藏，蕴含着生命演化的无数秘密。他主持完成了国家杰出青年科学基金、国际(地区)重点研究基金和基金委重大项目课题等多个国家级重点项目，参与国家基金委群体项目和科技部项目等重大科研任务。在这些项目的推动下，他得以深入探索寒武纪的奥秘，逐步揭开生命演化的神秘面纱。

张志飞带领团队取得了重大突破，他们发现了最早的腕足动物壳体富集层及其表面寄宿关系化石。通过大量化石的采集和精心研究，他们论证了寒武纪腕足动物丰富多样的生活方式。这些腕足动物，有的凭借纤细肉茎附着在其他生物表面，宛如轻盈的舞者;有的则依靠粗大肉茎直接固着在海底，似坚定的守望者。研究发现，腕足动物是寒武纪大爆发期间最早建立生态分层的后生动物，大量壳体散落在海底，如同铺路石般硬化了海底表面，为其他生物的繁衍提供了宝贵的平台。

在对最早的腕足动物壳体富集层开展国内外对比研究时，张志飞有了更为惊人的发现。在瑞典、爱沙尼亚等波罗的海国家，大量堆积的舌形贝腕足动物壳体形成了颇具规模的磷矿;而在我国滇东地区红井哨组和乌龙箐组底部，舌形贝腕足动物富集层在6000Km²的范围内广泛存在。其中，乌龙箐组产出的成层富集的舌形贝型腕足动物，壳体形态与澄江动物群腕足动物属种明显不同，属于新圆货贝属。更引人注目的是，这些生物壳体上长满了白色管状生物，与壳体内部纤毛环和血/脉管的分布高度一致，管子前端可能长有触手，用以窃食腕足动物滤食过程中流入壳体的有机食物。这种白色管状生物对附着的宿主腕足动物生长造成了极大负荷和负面影响，被固着的腕足动物相对无固着的个体生物量减少至少26%，属于典型的包壳寄生关系。

这一系列发现具有重大的科学意义。它们发现了地球上最早的专性寄宿关系化石，将包壳生物的出现时间从奥陶纪追溯到寒武纪早期，向前推进了至少3000万年。这一发现提出了包壳窃食寄生是地球上最早出现的寄生关系，开启了寒武纪化石寄生虫病理学研究的新篇章。它表明，对抗性生物关系在地球动物生态系统演化中发挥着至关重要的作用。系列研究为寒武纪大爆发期间海洋底栖动物生态系统的建立提供了关键化石证据，让我们对地球动物生态系统的演化和过程有了更为深刻的理解。

同时，张志飞在指导学生在酸蚀处理西蒿坪段舌形贝腕足动物化石的过程中，发现了与澳大利亚寒武系出现的原始蜂巢虫(Protomelission)一样的化石。国内外合作研究认为原始蜂巢虫代表地球已知最早的苔藓动物(苔藓虫)化石。这一发现将苔藓动物门的地质历史从奥陶纪前推到寒武纪早期，前推至少3500万年，表明两侧对称动物模块化生长和群落分布比之前想象要早得多，提出现代苔藓虫可能起源于群居的祖先类型而非单体生活祖先。西蒿坪段泥质灰岩中苔藓虫的发现表明了苔藓虫适宜在清澈的浅水环境中生活，从而揭示了泥页岩保存的较深水特异型化石库缺乏苔藓动物化石的原因。该发现为地球动物树成型和寒武纪生命大爆发提供了新的证据，表明特异型化石的研究并不能完全揭示地史上生命演化的历史过程，还需要其他类型化石的约束和补充。

张志飞还首次提出了地球生态系统三分的宏演化概念，这一概念解释了寒武纪大爆发的生态内涵。寒武纪大爆发代表着地球从前寒武纪菌藻类为支撑的2极生态系统，开始向以动物消费驱动的3极生态系统转变，这是一场动物消费驱动的生态革命事件。自此，地球进入了动物星球的精彩演化阶段。大量动物壳体和生物建造推动了不同海底地貌(生态位)和环境的形成，加速了动物门类的大爆发。其发表综述论文在4年内知网下载逾4500次，成为寒武纪大爆发领域10年内知网下载数量最多、影响最大的学术成果。

沧海拾贝，腕足动物起源新说

张志飞的研究成果远不止于此，他还发现了寒武纪内肛动物等多个冠轮超门代表，为寒武纪生物演化研究注入了新活力。在寒武纪化石库中，他以疑难化石瘤状杯形虫、威瓦西虫、拟管虫以及软舌螺为研究对象，展开了深入细致的研究。通过对澄江化石库瘤状杯形虫与托莫特壳的对比研究，发现偏心椎虫椎管状形态及其表面的瘤状装饰与瘤状杯形虫十分相似，且两者同为底栖固着生活。澄江化石库产出的瘤状杯形虫杯体具有U型消化道，杯体顶部发育成圈触手，消化道两端洞开(口和肛门)，均被杯体顶部环状触手包裹，这是现代内肛动物门的典型特征。此发现表明，澄江动物群瘤状杯形虫代表地球已知最早的内肛动物类群。更重要的是，瘤状杯形虫的研究不仅解决了偏心椎虫的生物属性，还为假体腔动物的起源提供了关键证据。现生内肛动物躯体狭小，属于假体腔动物，而澄江化石库瘤状杯形虫化石个体较大，杯体中空，属于典型的真体腔动物。据此进行古今对比，张志飞提出现生内肛动物的假体腔是在长期的罅隙群居生活中，通过小型化作用演化而来，这一假体腔动物小型化假说得到了国际学者广泛关注和支持。

在澄江动物群中，他发现了一种砂质胶结、身体多节、具螺旋触手的椎管状化石，并将其命名为精美玉玕囊形贝，以此纪念已故腕足动物研究专家金玉玕院士。该化石躯体四分，包括砂质胶结的成对瓣壳、壳体后端具环状的中领、坚硬的椎管以及其末端的蠕虫状肉茎。化石解剖发现，瓣壳内表面饰有管状分支的血/脉管，壳体内包裹成对的螺旋状取食器官(触手冠)，壳体边缘长有刘海状的刚毛，中领和椎管内具有U形的肠道，椎管末端具有蠕虫状的肉茎固着结构。这些表明，玉玕囊形贝具有腕足动物五大典型特征(瓣壳、纤毛环、肠道、脉管和肉茎)，然而壳体岩石切片和成分分析表明，玉玕囊形贝的瓣壳缺乏矿化结构，与现代的帚虫动物相似。据此，张志飞提出了胶结质椎管状腕足动物起源新假说，即腕足动物起源于一类具有外套膜、纤毛环、脉/血管、U型肠道和肉茎附着结构，但缺乏矿化壳体的椎管状触手冠动物，揭示成对的矿化壳体(磷酸钙质/碳酸钙质)是腕足动物祖先演化的获得性状。

这一新假说的提出，在国际学术界引起了强烈反响。欧美学者据此展开了深入研究，提出了多种动物演化模型，进一步推动了寒武纪生物演化研究的发展。此外，张志飞指导学生在对比研究寒武纪软舌螺和腕足动物化石的过程中，发现澄江化石库的直管螺类三槽螺属发育有扇状排列并可在椎管内上下自由伸缩的触手结构，表明软舌螺属于主动滤食生活，这与被动滤食生活的触手冠动物(腕足动物和帚虫动物)明显不同。又通过进一步对比研究，表明软舌螺并不具有腕足动物的肉茎状固着结构以及外套膜边缘延伸的刚毛结构，否定了软舌螺属于腕足动物干群或冠群的国际学术观点，相关研究以亮点论文在国家科学评论发表。

从玉玕囊形贝的椎管到新圆货贝的寄生管，从内肛动物的杯形构造到苔藓虫的微体模块，这些草根动物在张志飞手中串联成生命交响乐章。他的研究不仅为寒武纪底栖动物生态系统的建立提供了关键证据，还引领了国际相关领域的发展。让我们对地球生命的起源和演化有了更为清晰的认识，仿佛为我们打开了一扇通往远古时代的窗户，让我们得以窥见生命演化的壮丽历程。

五亿年地层书卷，五亿年生命诗篇。人类对自身起源的追问，在寒武纪的草根动物世界中找到更深远的回响。未来，张志飞将继续秉承科学的热爱和执着，带领团队深入探索更多未知领域，解开更多生命演化的谜团，让生命的奥秘在科学的照耀下逐渐清晰。(文/王超)

免责声明：市场有风险，选择需谨慎！此文仅供参考，不作买卖依据。

责任编辑：kj005

文章投诉热线:157 3889 8464  投诉邮箱:7983347 16@qq.com