追寻寒武纪大爆发时的人类远祖（约 5.2 亿年前） --- 舒德干 ---

追寻寒武纪大爆发时的追寻寒武纪大爆发时的人类远祖人类远祖（约（约 5.25.2 亿年前）亿年前）

--- --- 舒德干舒德干 --- ---

杜牧：杜牧：《《清明清明》》““清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂；清明时节雨纷纷，路上行人欲断魂；借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”

基因一脉相承！基因一脉相承！99 月月 2828 日日孔庙祭孔孔庙祭孔 ---- 教师教师节节

国之大事，唯国之大事，唯祀祀与戎与戎毛泽东毛泽东《《祭黄帝祭黄帝陵陵》》

祭伏羲、黄帝、炎帝祭伏羲、黄帝、炎帝

近祖近祖是指猿人、古猿；约是指猿人、古猿；约 55 百万年来百万年来的近代演化产物，的近代演化产物，其器官构造的进化只有改进其器官构造的进化只有改进 // 改良，改良，而无器官创造而无器官创造。。 ---- 她们与现代人类她们与现代人类极相似极相似，，两者共享两者共享 98%98% 以上的基因以上的基因。。远祖远祖指主要器官构造（指主要器官构造（如头、脊椎、如头、脊椎、心脏等心脏等）的）的创造者创造者及随后的重要创新及随后的重要创新（（如颌、四足、羊膜卵的出现等如颌、四足、羊膜卵的出现等）） ---- 发生于发生于 1-5.31-5.3 亿年前亿年前。乃进化史上的。乃进化史上的重大里程碑重大里程碑！！-- 与现代人类共享与现代人类共享多重同源异型基因簇多重同源异型基因簇 (Hox-gene (Hox-gene clustersclusters ））谁启迪我们学会追寻近祖和远祖？谁启迪我们学会追寻近祖和远祖？ ------ 达尔文！达尔文！

目录

1, 前言：沿着达尔文的道路往前走

2, 进化论简介及其十大猜想进化论简介及其十大猜想

33 ，五亿年以来人类祖先序列，五亿年以来人类祖先序列演进的主要里程碑演进的主要里程碑

4, 4, 寒武纪大爆发与寒武纪大爆发与动物树成型动物树成型 ------ 澄江动物群研究的重大贡献澄江动物群研究的重大贡献

55 ，寒武大爆发时的人类远祖，寒武大爆发时的人类远祖

改变人类世界观的思想革命：

　　１ . 哥白尼革命 ( 无机界 )　　　　《天体运行论》（ 1543 年）

---------------------------------------

　　 2. 　达尔文革命 ( 有机界 ) 《物种起源》（ 1859 年）

推动地球转动的人

最终创建“第一原理”

思想革命比科技更重要！

达尔文两部划时代著作达尔文两部划时代著作既是科学作品，更是人文哲学宝库既是科学作品，更是人文哲学宝库

“ 人类由低等动物演化而来”

1859

人类的由来

物种起源

现代科学和人文学者舍默现代科学和人文学者舍默（（ M. ShermerM. Shermer ））讲了一个简明而深刻的哲理：达尔文与进化讲了一个简明而深刻的哲理：达尔文与进化论之所以特别重要，科学之所以特别重要，论之所以特别重要，科学之所以特别重要，是因为他们在协力解答一个是因为他们在协力解答一个核心人文命题核心人文命题---- 我们是谁，我们从哪里来，到哪里去我们是谁，我们从哪里来，到哪里去。。

1871

神创论主张：上帝创造了亚当、夏娃，繁衍出整个人类 ; 中国神话：盘古开天地，女娲造人。

达尔文之前，神创论占主导地位

当今世界神创论仍有很大的市场

1 ，美国 40% 的受访者赞成“人类与黑猩猩享有共同祖先，人类起源于古猿”；另有 40% 的人反对； 20% 的人不确定。

2 ，在土耳其（伊斯兰原教旨主义），上述调查结果是： 25%的受访者赞成， 75% 的人反对。

科学进化论任重道远！

目录






布丰 (G. Buffon ， 1707-1788) ，进化论先驱者。著《自然史》 36+8卷，质疑《圣经》。

拉马克 , 1744-1829

《动物学哲学》 (1809) 进化论的奠基人之一

J. Lamarck

达尔文之前的进化思想背景（法国）

少年达尔文和他的妹妹凯瑟林（ Catherine ）

“我生来就是博物学家”

(born in 1809-02-12)

林肯

达尔文

A box of beetles that A box of beetles that belonged to Charles Darwinbelonged to Charles Darwin

喜爱科学实践！

Cartoon of Darwin by a fellow undergraduate and beetle-collector,

Alber Way

one of Darwin’s rooms at Christ’s College Cambridge剑桥大学基督学院（ 1828-1831 ）

Christ’s College, Cambridge

达尔文的人生前途？ 1 ，志趣、毅力； 2 ，运气

人生重大转折人生重大转折：：““贝格尔贝格尔””号环球旅号环球旅行行

------ 认识自然真谛的伟大历程（认识自然真谛的伟大历程（ 1831-18361831-1836 ））

J. HenslowJ. Henslow

The funeral of Charles Darwin The funeral of Charles Darwin at Westminster Abbey in at Westminster Abbey in

18821882..

威斯敏斯特大教堂 ( 伦敦 )

与牛顿比肩长眠

进化的主要证据 :

1 ，化石演化证据

2 ，胚胎发育学证据

3 ，生物地理学证据

4 ，分子生物学证据

5 ，自然选择驱动适应性，变异积累导致新物种不断形成

为什么说进化是真实的？

为什么要相信达尔文？

2009

综合进化论奠基人综合进化论奠基人杜布赞斯基：生物进化论（演化论）是一个庞大的思想体系，是整个生命科学的核心和灵魂。

诺贝尔化学奖得主普利戈金：耗散理论将无机科学与生命科学统一于进化理耗散理论将无机科学与生命科学统一于进化理论论 ;; 自然科学的自然科学的 ““第一原理第一原理”” ––广义进化论广义进化论 ---- 甚至还深刻影响着人文哲学学科甚至还深刻影响着人文哲学学科 . .

生物学对自然科学最大的贡献：进化论思想物理学开始接受进化论：宇宙大爆炸假说物理学开始接受进化论：宇宙大爆炸假说宇宙、银河系演化，太阳系演化，地球演化

达尔文是思想史上的“超级达人”

1859

进化论值得认真学习 .

Visit to the Down House in 1998

物种起源

《物种起源》

1859

[ 英 ] 达尔文著舒德干等译

2001年陕西人民出版社第一版2006年陕西人民出版社精装本

达尔文革命的主要标志

2005年北京大学出版社精装

1859

《物种起源》导读

44 万余字万余字

十大猜想构建了进化论大厦的主体

进化论十大猜想--10 个重要思想

约约 22 万字万字

该译本在我国受欢迎该译本在我国受欢迎 : : 重印重印 7+147+14次次

进化论的十个主要学术猜想（思想） 1 拉马克第一猜想：渐变论 2 拉马克第二猜想：用进废退及获得性遗传 3 Wells-Darwin-Wallace Wallace 猜想：自然选择 4 达尔文核心假说 : 生命之树 5 达尔文 -Eld/Gould’s Hyp.: 间断平衡 6 孟德尔遗传猜想 : 基因遗传 7 Kimura’s Hyp.: 分子中性演化论 8 布丰 - 达尔文 : 人类的自然起源假说 9 真核生命“内共生起源假说 : (by Lynn Margulis)

10 动物界三幕式爆发成型假说 --寒武大爆发本质属性解读

哲学思辩

演化实证

1837

共祖

1837 ， B 笔记

1859

1859

“生命之树”思想形成达尔文期盼：各级生命之树能得到实证和完善

Woese et al. 1990;Knoll, 1999; Brocks et al. 1999

3800Ma

生命全树生命全树 : : 约约 100100 亿物亿物种种

真核生命真核生命1, 1, 原核生命原核生命

2, 动物界形成 3, 人类

进化论的十个主要学术猜想（思想） 1 Lamarck’s Hyp. 1 ： Gradualism 渐变论 2 Lamarck’s Hyp. 2 ： Inheritance of acquired characteristics 3 Wells-Darwin-Wallace Wallace Hyp. 自然选择 4 Darwin’s 核心假说 : 生命之树 5 Darwin-Eld/Gould’s Hyp.: Punctuated equilibrium

6 Mendel's Laws of Inheritance: concept of Genes

7 Kimura’s Hyp.: “Neutral” molecularly

8 Buffon-Darwin’s Hyp.: 人类的自然起源 9 真核生命“内共生起源” Hyp.: (by Lynn Margulis)

10 动物界三幕式爆发成型假说 ---寒武大爆发本质属性

《人类祖先的故事》 2004 年

Born in 1941;Evolutionary Biologist;Fellow of Royal Society;Oxford University

The Selfish Gene 1976The Blind Watchmaker 1986River Out of Eden, 1995Climbing Mount Impossible 1996Unweaving the Rainbow 1998A Devil’s Chaplain 2003The Ancestor’s Tale 2004

R. Dawkins

39 ‘ 代’

人类的远祖系列

目录






脊椎动物各大类的主要创新阶段

哺乳

第一鱼？？寒武纪

奥陶纪志留纪泥盆纪

石炭纪二叠纪

侏罗纪

新生代

5 亿年前

4 亿年前

3 亿年前

2 亿年前

1 亿年前

羊膜卵登陆颌

无颌

现代人类

亿年前从最早脊椎动物演进到人类的主要里程碑

0.02

0.07

5.0

3.5

4.0

人属（ Homo ）：研发工具、语言

类人猿：直立行走

两栖类：四足鱼登陆

早期有颌鱼

爬行类出现羊膜卵

早期无颚鱼类（半环鱼）

一种棘鱼（有颚鱼类）生活在大约４亿年前。

从无颚 ( 颌 ) 到有颚

初级登陆革命 -- 回水中产卵

活化石：拉蒂曼鱼

Acanthostega ：由叶鳍鱼进化而来，它有与这些鱼相似的鳃、肺、尾鳍和头颅。

鱼石螈 Ichthyostega:具有鱼形尾巴，游泳胜过爬行

格陵兰 , 泥盆纪

雌性蛇护卫它的卵，产在陆地上的卵比水中的卵更易得到保护。

完全征服陆地：爬行类出现羊膜卵

胚胎羊膜

卵壳

卵黄

Hylonomus （林蜥），它是最早的爬行动物之一，产于加拿大。

地猿始祖种

（约 500 万年前）

Science: 2009 年十大科学进展之首

人类的近期起源 -- 人科演化的化石证据

（约 300 万年前）

人猿超科Superfamily Hominoidea

人科 Hominidae

大猩猩黑猩猩

大猿科

猩猩长臂猴

长臂猴科Hylobatidae

HylobatesPongo Gorilla Pan

Pongidae

哺乳动物纲 Class Mammalia

灵长目Order Primates

猴类

智人（种）Homo sapiens

白种人黄种人黑种人棕种人

人（属）Homo

现代人类的起源演化谱系图

人

科

南方古猿

直立行走

人

属

直立人

制造工具

黄种人棕种人黑种人白种人

现代人

智人走出非洲：Estimated times when populations of early H. sapiens (智人 )were colonizing different parts of the world.

6 万年前

3.5-6 万年前

1.5-3 万年前

4 万年前

10 万年前

脊椎动物各大类的主要创新阶段

哺乳

创造脊椎和头的第一鱼？寒武纪

奥陶纪志留纪泥盆纪

石炭纪二叠纪

侏罗纪

新生代

5 亿年前

4 亿年前

3 亿年前

2 亿年前

1 亿年前

羊膜卵登陆颌

无颌

现代人类


0.02

0.07

5.0

3.5

4.0




早期有颌鱼


脊椎动物始祖 :最早无颌鱼 --第一鱼？ Vertebrates寒武纪

目录




4, 4, 寒武纪生命大爆发与寒武纪生命大爆发与动物树成型动物树成型 ------ 澄江动物群研究的重大贡献澄江动物群研究的重大贡献


45亿年前地球形成生命起源 ( 约 40 亿年前 )

人类出现

寒武纪大爆发 (5.4 亿年前 )--- 动物门类大爆发

寒武纪动物大爆发寒武纪动物大爆发

大突变—达尔文的困惑

“几乎所有的动物门类都站在同一起跑线上”？还是三个动物亚界分期分批形成？

19 世纪至 20 世纪关于寒武大爆发的三大假说（皆包含部分真理，但不完善；有待发展）

Ch. Darwin (1859):“非爆发”假说

S. Gould (1973):“一幕式”假说

所有门类都站在同一起跑线上： <2Ma ？

“寒武大爆发”被列入自然科学十大难题

R. Fortey et al (1997):

“二幕式”大爆发1 基础动物2 原口动物亚界

寒武大爆发的内涵应该与动物树成型相关！

1993

基础动物亚界

现代动物树

原口动物亚界

后口动物亚界

动物界三分源自三大创新 --新陈代谢三升级（进化阶段性）

1-多细胞化 2-完整消化道 3-消化道双出口、鳃裂型呼吸动物界谱系图

基础动物亚界：低级新陈代谢系统 --消化道不完整：无专用口，无专用肛（口肛合一）

后口动物亚界：新陈代谢系统革新1 ）消化道双出口 --连续取食 2 ）鳃裂型呼吸

原口动物亚界：较高级新陈代谢系统1 ）三胚层、体腔2 ）完整消化道（口 - 肠 -肛）

三分动物树框架何时形成？？

共祖

1837 年

现代动物树1990 年代

中国学者勾画的早寒武世动物演化树

2004 年

现代动物树如何起源 ?

1859 年《物种起源》

达尔文期盼：动物谱系树能得到实证和完善

昆明市

澄江县

2 ，小壳动物群3 ，澄江化石库早寒武世 5.4-5.2 亿年

前

4 个重要的科学窗口

4 ，布尔吉斯页岩中寒武世

(5.1 亿年前 )

1 ，埃迪卡拉动物群前寒武晚期5 .6 亿年前

澄江动物群是观察寒武大爆发奥秘的最佳科学窗口

寒武纪中

期

第一世

埃迪卡拉动物群543Ma

525Ma

Marjum Formation

Wheeler Formation

布尔吉斯页岩

Spence ShaleKaili(China)Taijiang (China)Mount Cap (Canada)

Kinzers Shale; Parker Slate(USA)

Sirius Passet (Greenland)

Poland (Poland)Niutitang Formation

Emu Bay Shale

澄江动物群

小壳动物群

1

3

2

？？？

？？？

？？？

寒武纪早

期

第二世

各种“文德动物”

(埃迪卡拉纪或文德纪、始寒武纪）– 大爆发的“第一幕”

前寒武纪末期的动物世界： --- 基础动物亚界大爆发！

Sinosachites flabelliformis

Paracarinachites sinensis

Paracarinachites spinus

Paracarinachites parabolicus

Chancelloriid spicules

寒武纪第一世的小壳化石及遗迹化石 ,代表着原口动物亚界的爆发成型。

寒武纪中

期

第一世


525Ma

Marjum Formation

Wheeler Formation

布尔吉斯页岩





Emu Bay Shale

澄江动物群

小壳动物群

寒武纪早

期

第二世

后口动物爆发？3

？？？

？

1

2

基础动物爆发

原口动物爆发

加拿大中寒武世布尔吉斯页岩动物群— 5.1 亿年前

寒武纪动物群认识大进步；但后口动物亚界发育不全。

C.D. Walcott 　

H.B. Whittington　　D.G. Briggs

S. Conway Morris

西北大学早期生命研究所：重点研究澄江动物群

澄江地区海口地区

云南省澄江化石库的地理分布

100 km

Kunming

古生物工作者的天堂

帽天山

保存卵粒的高肌虫帽天山虫

保存极佳的软躯体构造化石

小壳动物群中的疑难化石：单细胞？基础动物？原口动物？

Chen et al., Nature

叶足动物

微网虫 Microdictyon

原口动物！

53

叶足动物门 Diania ( 滇虫 )

附肢开始分节

叶足动物与节肢动物间的过渡类型

Hou et al., 2008, Science

原口动物的社会行为的起源

原生生物

基础动物亚界

Trilobits

Brachiopods

??

? ??

???

???

?

? ?

??

?蜕皮类

触手担轮类

1984-1994

Nothing

澄江化石库前 10 年研究

？达尔文仍困惑

原口动物亚界后口动物亚界

1995 年之后 , 澄江动物群研究成果大丰收Papers on 早期后口动物 in Nature、 Science

1 ． Shu, D., Chen, L., Han, J. & Zhang, X-L. 2001: An early Cambrian tunicate from China. Nature 411 ： 472-473 。 2 ． Shu, D., S. Conway Morris, Z-F. Zhang, J-N. Liu, J. Han, L. Chen, X-L. Zhang, K. Yasui, Y. Li. 2003, A New Species of Yunnanozoan with Implications for Deuterostome Evolution, Science 299:1380-1384.3． Shu, D., S. Conway Morris, J. Han, Z-F. Zhang, K. Yasui, P. Janvier, L. Chen, X-L. Zhang, J-N. Liu, Y. Li, H-Q. Liu, 2003, Head and backbone of the Early Cambrian vertebrate Haikouichthys, Nature, 421: 526-529. 4． Shu, D., S. Conway Morris, J. Han, L. Chen, X.-L. Zhang, Z.-F. Zhang, H.-Q. Liu, Y. Li and J.-N. Liu: 2001: Primitive deuterostomes from the Chengjiang Lagerstatte (Lower Cambrian, China). Nature Article 414 ： 419-424 “Article”5 ． Shu, D., S. Conway Morris, Response to Comment on “A New Species of Yunnanozoan with Implications for Deuterostome Evolution”, Science 300:1372 and 1372d. 6 ． Shu, D., Zhang, X.-L. & Chen, L. 1996 ： Reinterpretation of Yunnanozoon as the earliest known hemichordate. Nature 380, 428-430 7 ． Shu, D., Conway Morris, S.& Zhang, X.-L. 1996 ： A Pikaia-like chordate from the Lower Cambrian of China. Nature 384, 157-158 8 ． Shu, D., Conway Morris, S., Zhang, X., Chen, L., Li, Y. & Han, J.1999 ： A pipiscid-like fossil from the Lower Cambrian of South China. Nature 400 ： 746-7499 ． Shu, D., H. Luo, S. Conway Morris, X.-L. Zhang, S. Hu, L. Chen, J. Han ， M. Zhu and Y. Li 1999: Early Cambrian vertebrates from South China. Nature Article 402 ： 42-46.10 Shu, D., S. Conway Morris, J. Han, Z-F. Zhang, J-N. Liu, 2004: Ancestral echinoderms from the Chengjiang deposits of China ， Nature Article 430: 422-428.

后口动物亚界的“ 5+1” 类群

低等脊索动物Cathaymyrus 华夏鳗

Shu et al. Nature 1996

肌节

　　　背鳍

咽腔

侧压标本

首创躯干支撑轴首创躯干支撑轴——脊索脊索

文昌鱼

无头脊索类

尾索动物：长江海鞘

Shu et al. Nature 2001

尾索动物：现生海鞘

与脊椎动物亲缘最近的动物

云南虫 -a rare transitional form (link) between Vetulicolia and true Hemichordata.

Anterior

Dorsal nerve cordPosterior segments

Mouth

Yunnanozoans (Haikouella)

Dorsal nerve cord

Note: 该动物无脑无眼无脊椎，所以与脊椎动物无关。 Mouth

Lower deuterostomes--close to hemichordata

Ventral nerve cord

棘皮动物的始祖 —— 古囊动物(Vetulicystiids)

《 nature》的专题评述文章：

“棘皮动物的根”

古虫动物门

古囊类

Shu et al., 2004: Nature

口锥

肛锥鳃

最古老的脊椎动物（有头类）：Myllokunmingiida 昆明鱼目 ( 新目 )

昆明鱼

逮住第一鱼

海口鱼（ Haikouichthys ）


最早具鳃裂动物 : 古虫动物门的取食和呼吸

肛门水入

鳃裂出水

水入

水入

是原口动物与后口动物间的过渡类型


Unicells

触手担轮类

蜕皮类

基础动物亚界


1

2

3

1995 年之后 --

首次构建的完整早期动物树

古虫类

Vertebrates

12

3 45

6

“5+1” 类群

澄江动物群：动物树框架已经成型----寒武大爆发宣告结束。

Ma

520

530

542

550

560

6301 ？

2

3

4

56

6.5.4.3.2.1.

高等动物基础动物Diploblasta Subk

Ediacaran

? Earliest embryos of animalsVendobiotaSmall shelly fossilsChengjiang fauna

Burgess shale faunaKaili fauna

后口动物原口动物 (Ecdysozoa) (Lophotrochozoa)

Maj

or f

auna

s

I

Cha

etog

nath

a

Pri

apul

ida

Wor

ms

Art

hrop

oda

Lob

opod

a

Mol

lusc

a

Hyo

lith

a

Cha

ncel

lori

a

Bra

chio

poda

II

Vet

ulic

olia

Ech

inod

erm

a

Hem

icho

rdat

a

Uro

chor

data

Cep

halo

chor

data

Ver

tebr

ata

Spo

nges

Ven

dobi

ota

Cni

dari

a

Cte

noph

ora

Prelude

1

3

2基础动物

原口动物

后口动物

舒德干等， 2009

40Ma

三幕寒武爆发形成了动物界的三个亚界

寒武纪中

期

第一世


525Ma

Marjum Formation

Wheeler Formation

布尔吉斯页岩





Emu Bay Shale

澄江动物群

小壳动物群

新假说：寒武纪大爆发包括 3 幕，

分别形成 3 个动物亚界。

寒武大爆发

1

3

2

基础动物亚界

后口动物亚界

原口动物亚界

寒武纪早

期

第二世

3 后口

？



R. Fortey 等 (1997):“二幕式”假说1 基础 2 原口

D. Shu (2008): 三幕式新假说

第一幕 : 埃迪卡拉期，构建了基础动物亚界

第二幕 : 小壳化石期，构建了原口动物亚界

第三幕 : 澄江动物群，构建了后口动物亚界

新假说更接近历史的真实！

对寒武大爆发本质属性认识的新进展 :——揭示出动物亚界辐射成型的阶段性

目录1, 前言：沿着达尔文的道路往前走





寒武大爆发时的人类远祖寒武大爆发时的人类远祖

11 ，首创，首创头脑头脑 //脊椎脊椎的人类远的人类远祖祖 --“--“ 第一鱼”昆明鱼目第一鱼”昆明鱼目22 ，更古老的首创，更古老的首创鳃裂构造鳃裂构造的的人类远祖人类远祖（无脊椎动物）（无脊椎动物） ---- 古虫动物门古虫动物门

人类的祖先是一种鱼 : 我们的主要器官 , 如头 , 眼睛 , 脑 , 脊椎骨 , 心脏 , 皆源出于古老的鱼！

赞同达尔文观点：人类由低等动物演化而来

2008

“我们躯体本是一条鱼”

鱼类与人类共享鱼类与人类共享多重同源异型基因簇多重同源异型基因簇 (Hox-gene (Hox-gene clustersclusters ））

人类为何能站立起来并成为地球主宰？

关键在于具有脊椎骨和头 /脑！

Myllokunmingia 昆明鱼

Haikouichthys 海口鱼

Myllokunmingiida Shu （昆明鱼目， 2003 ）

Zhongjianichthys Shu 钟健鱼

昆明鱼目的重大创新构造

最早最小最原始的头

成对的眼睛

最原始的脊椎骨脊椎

脊索鳃弓

鳃弓眼

6周大的胚胎

鳃裂消失眼睛强化

海口鱼的头 / 眼

人类远古由来的胚胎线索和化石证据最原始的脊椎骨

脊椎骨

脊索与脊椎共存

脊索Gill arches

Gill arches

Eye

海口鱼成对眼睛

吻部吻部

钟健鱼的成对眼睛

达尔文的眼睛与第一鱼一脉相承

人类智慧的始点成对的眼睛：脑的外延 Pax-6

22

昆明鱼（ Millokunmingia ）

海口鱼（ Haikouichthys ）

“ 天下第一鱼”

5.3 亿年前

现在

七鳃鳗盲鳗

昆明鱼为人类的第 18 代祖先

第一鱼

新问题：第一鱼的无脊椎动物祖先序列如何？

潇洒艰辛五亿载，人鸟共祭第一鱼。


0.02

0.07

5.0

3.5

4.0




早期有颌鱼


脊椎动物始祖—最早的无颌鱼昆明鱼目无脊椎动物首创鳃裂构造祖先？

Unicells

触手担轮类

蜕皮类

基础动物亚界


1

2

3

较完整的早期动物树框架

Vertebrates

12

3 45

6

古虫动物门首创鳃裂！

Segmentation

鳃裂Bipartite body

早期后口动物亚界谱系 Shu et al. Nature, 2004

古虫动物门

现生动物

化石

棘皮动物半索动物

古囊类

云南虫类

长江海鞘

昆明鱼目

华夏鳗

脊索动物步带类

有头类 1

23

45

6

b

进水／食物／氧

排废水

人类远古由来的胚胎线索和化石证据

4 周半时的人胚胎

最早的鳃裂见于古虫类

鳃裂

眼萌芽

脊椎动物共有特征

脊索

鳃裂背神经索

鲨鱼胚胎人的胚胎

人的胚胎

通过观察人类鳃裂从胚胎到成体的发育过程，我们知晓颌骨、耳朵、咽喉的起源：这些器官构造中的骨骼、肌肉、神经和血管皆由鳃裂中的对应部分发展而来。

成人的骨与软骨

成人的神经

鳃瘘病？

鳃弓鳃裂

人们应该记住：已知最早的鳃裂构造见于古虫动物门！

结语：中国学者对早期生命演化研究的贡献1, 澄江动物群中的发现澄江动物群中的发现最早的完整动物树框架最早的完整动物树框架，，从而揭示出三幕式从而揭示出三幕式寒武大爆发的本质内涵寒武大爆发的本质内涵 . .

22 ，澄江动物群中首次揭示出人类远祖的，澄江动物群中首次揭示出人类远祖的三次重大形态学创新：三次重大形态学创新： 11 ）创造）创造鳃裂构造鳃裂构造，引发新陈代谢革命，引发新陈代谢革命 22 ）创造躯干支撑轴）创造躯干支撑轴——脊索脊索 33 ）创造）创造头脑和脊椎头脑和脊椎““ 国家自然科学奖一等奖”的核心成国家自然科学奖一等奖”的核心成果果

Unicells

触手担轮类

蜕皮类

基础动物亚界


1

2

3

1995 年后的重要发现

澄江动物群首次揭示完整早期动物树

古虫类

Vertebrates

12

3 45

6

“ 5+1”类群

寒武纪中

期

第一世


525Ma

Marjum Formation

Wheeler Formation

布尔吉斯页岩





Emu Bay Shale

澄江动物群

小壳动物群

新假说：寒武纪大爆发包括 3 幕，

分别形成 3 个动物亚界。

寒武大爆发

1

3

2

基础动物亚界

后口动物亚界

原口动物亚界

寒武纪早

期

第二世

3 后口

？



R. Fortey 等 (1997):“二幕式”假说1 基础 2 原口

D. Shu (2008): 三幕式新假说

第一幕 : 埃迪卡拉期，构建了基础动物亚界

第二幕 : 小壳化石期，构建了原口动物亚界

第三幕 : 澄江动物群，构建了后口动物亚界

新假说更接近历史的真实！

达尔文在天之灵对寒武大爆发属性认识的新进展应该感到欣慰。

创新等级

从低等动物演进到人类的主要创新事件

研发工具、复杂语言直立行走

偶鳍变四足：登陆出现羊膜卵：完全征服陆地

较小创新

中等创新

重大创新

代表性事件代表动物

人科（类人猿、人属、智人）

爬行类

哺乳类

两栖类

鳞片变毛发，哺乳

前部鳃裂演变成颌原始有颌类（ 5.2 亿年前）昆明鱼目

华夏鳗

古虫动物门

首创头、脑、脊椎骨、心脏

首创躯干支撑轴 - 脊索

首创鳃裂，引发新陈代谢革命

将达尔文的“人类起源于低等动物”猜想不仅推进到“ 5 亿多年前起源于脊椎动物始祖第一鱼”；甚至前推至首先创造鳃裂的古虫动物门。

最早的头、脑和脊椎

最早鳃裂

创新脊索

寒武纪海洋景观集锦

昆明鱼目：“我的子孙将称雄海陆空”

古虫动物门：“我们创造

鳃裂，引发了新陈代谢革命”

关键“缺环”






寒武纪海洋景观集锦

昆明鱼目：“我的子孙将称雄海陆空”

谢谢！

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追寻寒武纪大爆发时的 人 类 远 祖 （约 5.2 亿年前） --- 舒 德 干 ---

追寻寒武纪大爆发时的人类远祖（约 5.2 亿年前） --- 舒德干 ---