¿Por qué los fósiles de la "Fauna de Chengjiang" atraen gran atención por parte de la comunidad científica?

Hou Xianguang

En julio de 1984, se descubrió por primera vez la mundialmente famosa fauna fósil de Chengjiang en la montaña Maotian, condado de Chengjiang, provincia de Yunnan, y una colección del sistema a gran escala. . Durante los estudios geológicos de campo realizados en 1984 y 1985, se descubrió que el Grupo Bioquímico Chengjiang está ampliamente distribuido y se encuentra en la lutita de la sección Yupanshan de la Formación Jianzhusi del Cámbrico Inferior en el este de Yunnan. Este grupo es del Cámbrico Inferior, aproximadamente. Hace 530 millones de años. A pesar de más de 500 millones de años de vicisitudes, las estructuras originales del cuerpo blando de estos diferentes tipos de animales marinos están bien conservadas, son diversas y realistas. Son los fósiles de animales de múltiples categorías más antiguos y mejor conservados encontrados en el mundo. Reproduce vívida y verdaderamente el magnífico paisaje de la vida marina y las características originales de los animales vivos en ese momento, proporcionando evidencia valiosa para estudiar el origen, la evolución y la teoría ecológica de la vida temprana en la Tierra. El descubrimiento de la fauna fósil de Chengjiang causó sensación en la comunidad científica mundial y fue calificado como "uno de los descubrimientos más sorprendentes del siglo XX".

1 Catálogo del Grupo Bioquímico de Chengjiang

El Grupo Biogeoquímico de Chengjiang apareció durante la Explosión Biológica del Cámbrico, y al mismo tiempo apareció una gran cantidad de animales que representan varios organismos, a excepción de plantas inferiores y algas. En otras palabras, la mayoría de los representantes vivos de diversas especies animales fueron descubiertos en el Grupo Bioquímico de Chengjiang. Antes del Cámbrico, aparte de esporádicas espículas de esponjas, estos animales no habían aparecido.

1.1 Algas

Las algas son las plantas más simples y antiguas. Actualmente se distribuyen por todo el mundo, en océanos, agua dulce y zonas húmedas. El Grupo Bioquímico de Chengjiang contiene una gran cantidad de fósiles de algas, que a menudo se concentran y conservan en superficies rocosas. La mayoría son filamentos no ramificados de distintos diámetros y algunos son espirales.

1.2 Porphyra

También conocidas como esponjas, pertenecen a los animales multicelulares más primitivos. Todo el cuerpo está formado por dos capas de células, la capa interna y la capa externa. Vive bajo el agua y tiene varias formas, todas ellas radialmente simétricas. Las esponjas del Grupo Bioquímico de Chengjiang son muy diversas e incluyen al menos 20 géneros y especies diferentes pertenecientes al orden Spirogyra y Spirogyra.

1.3 Equinoquistes (celentéreos)

En los inicios de los eumetazoos la diferenciación de tejidos estaba más avanzada que la de los poríferos, con nervios y células musculares primitivas. Se encontraron dos géneros y dos especies en el grupo bioquímico de Chengjiang, pertenecientes a los géneros Anemone y Ctenophora respectivamente.

Los nematodos vivos son largos y lineales. Las larvas de la mayoría de las especies viven como parásitos y los adultos viven en el agua. Los gusanos lineales son una de las especies más comunes del grupo bioquímico de Chengjiang. Tienen un cuerpo alargado y cilíndrico y existen tres géneros y tres especies.

1.5 brachiostyla brachiostyla son todos animales marinos, divididos en hocico, tronco y cola. En los fósiles de Chengjiang se han encontrado un total de 4 géneros y 4 especies.

1.6 Filo Animal

Actualmente, este animal es pequeño, cilíndrico, segmentado, con la boca al frente y una estructura de placas óseas rodeando la boca. Los animales que se besan en los fósiles de Chengjiang también se llaman camarones exóticos. Son de gran tamaño y pueden alcanzar 1 m de longitud. Eran las mascotas del océano en aquella época. Las rimas de los fósiles de Chengjiang también se consideran una rama de los artrópodos, pero sus bocas y apéndices son completamente diferentes a los de los artrópodos. Hay al menos 4 géneros y 4 especies en el grupo bioquímico de Chengjiang.

1,7 patas

Incluye a los ungulados vivos, también conocidos como ctenóforos (Ctenopharyngodon), algunos de los cuales se clasifican como traqueidas, una subclase de artrópodos, todos son terrestres y sólo se distribuyen en algunas zonas del hemisferio sur. Hay al menos 6 géneros y 6 especies en el Grupo Bioquímico de Chengjiang, y la diversidad de sus tipos sorprendió a la comunidad científica.

1.8 Braquiópodos

Los mariscos con forma de língula se utilizan principalmente para conservar tallos carnosos y son los fósiles de braquiópodos de tallo carnoso mejor conservados del mundo. En comparación con los moluscos modernos con forma de lengua, esto demuestra que este animal ha evolucionado de manera extremadamente conservadora a lo largo de su larga historia. Hasta ahora se han descubierto 4 géneros y 4 especies de fósiles de Chengjiang.

1.9 Los moluscos están representados por moluscos extintos. Hay 4 géneros y 4 especies de fósiles de Chengjiang.

1.10 Artrópodos Los artrópodos son el grupo fósil bioquímico más grande de Chengjiang, se han descrito 40 especies, pertenecientes a 40 géneros y 3 superclases. Aún no se han descubierto monopiés.

1.11 Sólo se ha reportado 1 especie de 1 género para equinodermos.

Actualmente hay 12 géneros y 12 especies cuyo estado de clasificación es incierto debido a una investigación insuficiente, no pueden clasificarse en varios grupos de animales vivos, incluidos fósiles de medusas, insectos de Yunnan, insectos antorcha, etc.

2 La importancia de los fósiles de la biota de Chengjiang

La biota más antigua que se sabe que se conserva es la biota de Burgess Shale en Canadá del Cámbrico Medio, más antigua que el Cámbrico Temprano. La explosión se produjo con más de 100.000 años de retraso. Por lo tanto, es imposible para la biota canadiense de Burgess Shale determinar cuáles son los animales más antiguos de la Tierra. Sabemos muy poco sobre los organismos y las estructuras comunitarias que resultaron de la explosión del Cámbrico. En el océano moderno, más del 70% de las especies e individuos animales están hechos de tejido blando, por lo que la posibilidad de fosilización es muy pequeña. Entonces, ¿hubo tantos moluscos durante la explosión del Cámbrico? El descubrimiento de la biota de Chengjiang nos permite ver verdaderamente la apariencia original de los animales más antiguos de los océanos de la Tierra. Nos hace darnos cuenta de que muchos animales ecológicamente diversos han vivido en los océanos de la Tierra desde la explosión del Cámbrico. Los fósiles de huesos duros conservados en la mayoría de los estratos nos inducen a error sobre la vida temprana. Por ejemplo, los ungulados del filo Phylum Dactylus ahora viven sólo en unas pocas masas de tierra en el hemisferio sur. La fauna de Chengjiang nos dice que los ungulados no sólo existieron durante la explosión del Cámbrico, sino que sorprendentemente también tenían apariencias más coloridas que los ungulados modernos.

Los fósiles de la fauna de Chengjiang se conservan en finas capas de lutita. Las suaves estructuras de los apéndices de los animales están bellamente conservadas y son tridimensionales. Los detalles estructurales se pueden detectar fácilmente bajo un microscopio con la punta de una aguja. A través del estudio de los fósiles de Chengjiang, podemos corregir por completo las opiniones erróneas originales sobre algunos grupos biológicos similares. Por ejemplo, los grandes camarones exóticos del orden de los terópodos han sido estudiados durante más de 100 años y alguna vez fueron considerados monstruos gigantes sin patas. La biota de Chengjiang no sólo contiene estos animales, sino que también está bien conservada y es diversa. Nuestra investigación cambia fundamentalmente esta visión. En el estudio de este extraño insecto, el escarabajo canadiense Burgess Shale, la comunidad científica siempre ha creído que se trata de un monstruo increíblemente extraño. La investigación sobre fósiles similares en Chengjiang ha demostrado que los hallazgos iniciales fueron una inversión dorsal y ventral. Sin la fauna de Chengjiang, nuestro conocimiento sobre estos animales seguiría siendo para siempre un misterio.

Los artrópodos son el grupo más grande del reino animal, pero la comunidad científica sabe muy poco sobre las características originales de los artrópodos y las relaciones entre varios grupos. La mayoría de los fósiles descubiertos en el pasado son exoesqueletos de artrópodos, y las estructuras clave para resolver la clasificación de los artrópodos y discutir sus relaciones evolutivas son las piernas y las extremidades. Rara vez se encuentran piernas y extremidades bien conservadas en los fósiles. Por tanto, la clasificación sistemática de los artrópodos del Cámbrico se encuentra en un estado de confusión. A través del estudio de los artrópodos en Chengjiang, tenemos una comprensión clara de las relaciones taxonómicas y las características originales de los artrópodos. Los artrópodos de Chengjiang tienen una diferenciación cuerpo-cuerpo muy primitiva. Por ejemplo, los camarones modernos tienen alrededor de 18 tipos diferentes de partes del cuerpo, mientras que los artrópodos de Chengjiang tienen sólo 3 o 4. Esto demuestra plenamente la tendencia evolutiva de los artrópodos que realizan diferentes funciones a lo largo del tiempo. Hay muchos tipos de artrópodos bivalvos en la biota de Chengjiang, que van desde aproximadamente 1 mm hasta más de 100 mm, y muchas especies tienen apéndices blandos perfectos. Las investigaciones confirman que carcasas similares contienen software y accesorios muy diferentes. Por lo tanto, sus caparazones no pueden usarse como base para comparar clasificaciones. Sus caparazones son el resultado de una evolución convergente. Ambos son artrópodos bivalvos y pueden clasificarse en diferentes superclases. Por lo tanto, la Biota de Chengjiang proporciona evidencia valiosa para nuestro estudio del origen y evolución de la vida temprana.

La biota de Chengjiang muestra a la gente que varios animales aparecieron inmediatamente durante la explosión del Cámbrico. Actualmente existen casi todos los tipos de animales que viven en la Tierra, y todos se encuentran en un nivel muy primitivo. Sólo en una evolución posterior los diferentes grupos evolucionaron hacia patrones fijos. Por ejemplo, hoy en día todos los insectos tienen el mismo número de segmentos de cabeza, mientras que el número de segmentos de cabeza en los grupos de artrópodos primitivos variaba considerablemente (de 1 a 7). Morfológicamente, los animales evolucionaron mucho más rápido en el Cámbrico Inferior que en la actualidad.

Pueden surgir nuevos patrones estructurales de la noche a la mañana, y las características taxonómicas a nivel de filo y clase pueden surgir tan rápidamente como creemos que surgen las especies. Darwin creía que las categorías de clasificación superiores son el resultado de la acumulación gradual de evolución y cambios a nivel de especie, alcanzando a su vez los niveles de género, familia, orden, clase y filo. Esto no significa que Darwin estuviera equivocado, ya que estaba limitado por las condiciones científicas de su época, pero su teoría no era exhaustiva. La selección natural es en gran medida una selección estabilizadora que puede obstaculizar la evolución. Además, al igual que ocurre con los insectos y plantas vivos, pueden formarse nuevas especies mediante una o unas pocas mutaciones, pero en realidad es difícil producir híbridos. Durante el Cámbrico, se pudieron generar nuevos filos (como los braquiópodos) mediante un simple cambio de diferentes tasas de crecimiento de órganos, lo que permitió a los adultos conservar el estilo de vida ancestral de alimentación por filtración. Este proceso puede formar y crear nuevos filos cientos o miles de años después. La fauna de Chengjiang proporciona evidencia de una rápida evolución (mutación) de taxones biológicos de orden superior que no podemos ver en los libros de texto.

La Biota de Chengjiang nos proporciona un mapa completo de la comunidad ecológica marina más antigua, que antes estaba casi en blanco. Ahora, no sólo podemos saber qué animales se produjeron durante la explosión del Cámbrico, sino también tener una comprensión preliminar del estilo de vida y los hábitos alimentarios de los diferentes animales. La fauna de Chengjiang también puede ayudarnos a comprender las causas de la evolución biológica durante la explosión del Cámbrico y qué desencadenó esta explosión.

Desde el número 12 del "Boletín Biológico" 1999