中华约克女神螺：一枚小化石的全球追踪

（本文发表于2026年第3期）

第一作者简介王东明，主要从事地质遗迹资源调查与评价及地质科普展示设计等工作。

生命爆发：

留存珍贵记忆的化石

在地球生命演化的长河中，有一个瞬间至今让科学家着迷——寒武纪生命大爆发。

> 寒武纪生命大爆发示意图 杨定华/绘

大约 5.41 亿年前，地球进入古生代的第一个纪——寒武纪。在此之前长达40多亿年的漫长时光里，太古宙至中元古宙的生命形式长期以单细胞微生物为主，演化进程十分缓慢。然而就在寒武纪开始后的短短数百万年间，大量多细胞生物突然涌现，节肢动物、软体动物、腕足动物、环节动物乃至原始的脊椎动物，仿佛一夜之间登上了生命舞台，几乎囊括了现今所有门类动物的祖先。

这场生命革新的序幕，由一群特殊的小家伙拉开。地质学家在寒武纪底部地层中发现了大量个体微小的原始硬壳化石，壳体大小通常仅 1 ~ 2 毫米，这群小家伙被命名为“小壳动物群”。

这是显生宙首次生物矿化事件，标志着生物演化史上从无壳到有壳的关键跃迁。而在这个小壳动物群中，一个古老而低调的类群扮演了关键角色——单板纲。

单板纲是软体动物门中较为古老的纲之一。它们身体左右对称，背覆一枚笠状或帽状的单壳，腹面有宽圆的肌肉足，能在海底缓缓爬行。今天，除1952年在深海偶然发现的现生代表“新碟贝”之外，单板类绝大多数已化为岩石中的印记。但在5亿多年前的早寒武世，它们是海洋中最前卫的“盔甲武士”。

长期以来，单板类化石在中国报道甚少。但从20 世纪 70 年代起，中国科学家在扬子区下寒武统灯影组发现了丰富的早寒武世最早期的单板类化石群，壳体微小，通常不足 1 毫米。这些发现将中国纳入了全球单板类研究的版图，也为后来的一枚重要化石埋下伏笔。

河南，地处华北板块南缘。在早寒武世，这里不是内陆，而是温暖的浅海。海水从古特提斯洋漫入，阳光透射，碳酸盐沉积物静静堆叠。就在这片远古海域中，一枚仅有1.5毫米的小化石，于亿万年后的1985年被科研人员发现，它便是中华约克女神螺。

> 中华约克女神螺生态复原图（AI 辅助绘制） 王东明/绘

生命爆发：

留存珍贵记忆的化石

1985年的夏天，河南省地质科学研究所高级工程师裴放，正在叶县进行针对下寒武统辛集组的野外地质调查。

裴放是河南兰考人，1968 年毕业于北京地质学院。此后近二十年，他长期从事区域地质与古生物研究，几乎踏遍了河南每一处古生代露头，对华北地台南缘的地层序列了如指掌。当时的基层地质调查工作条件远不如今日：野外靠地质锤和放大镜，交通靠长途汽车和双脚，许多剖面的采样需要徒步数千米背负标本归来。但正是这种“笨功夫”，让裴放对每一块略有异常的岩石都格外警觉。

辛集组是一套以碳酸盐岩为主的早寒武世地层，富含小壳动物群化石。那天，裴放俯身敲开一块灰岩，在放大镜下，一枚微小却结构奇特的贝壳化石引起了他的注意——壳体呈椭球状，壳顶微微卷曲，前端竟伸出一根烟囱般的管状构造，向上轻轻翘起。

这不是普通的单板类。

他将标本小心地包好，带回实验室。在扫描电子显微镜下，这枚不足 1.5 毫米的小化石展现出惊人的细节：精致的壳顶、放射状的生长纹，以及那根标志性的中空“前管”。裴放查阅大量国际文献，对比澳大利亚、北美已报道的约克女神螺属化石，最终确认：这是约克女神螺属（Yochelcionella）在中国的首次发现，而且是一个全新的物种。

> 中华约克女神螺正模标本电镜扫描图像（裴放，1985）

1985 年，他在《微体古生物学报》上正式 将 其 命 名 为 Yochelcionella chinensis（中华约克女神螺）。

1986年 3月 17 日，媒体报道了这一发现，消息迅速传至海外。次年，裴放受邀赴德国参加国际古生物学术会议，向世界讲述这枚来自中国河南的小化石。此后，澳大利亚、美国、格陵兰、西伯利亚等地陆续发现了同属的各类近缘种，而中华约克女神螺被公认为该属的原始类型之一。一枚毫米级的小化石，把中国早寒武世单板类研究推向了国际前沿。

裴放先生的发现被载入中国古生物史册，也成为河南地质调查史上的一段隽永佳话。他当年拍摄的中华约克女神螺扫描电镜照片——精致的壳顶、放射状的生长纹、微微上翘的“前管”，至今仍作为经典图版被国内外学术论文反复引用。影像为证，这枚小化石的生命故事从未中断。

起源之谜：

从扬子出发的北上远征

中华约克女神螺并非横空出世。它的“老家”在哪儿?

目前最有力的假说指向扬子板块。20 世纪 70 年代以来，中国扬子区下寒武统灯影组黄鳝洞段发现了极为丰富的早寒武世最早期的单板类化石群。这些化石壳体微小（一般小于 1 毫米），肌痕简单粗大，属于单板纲中的原始肌痕类，是约克女神螺类更早的祖先类型。

地层对比显示，扬子板块的含化石层位略早于华北板块南缘辛集组的含化石层位。大约5.2亿年前，随着海平面上升和古洋流驱动，一批早期单板类从赤道附近的扬子浅海向北扩散，抵达当时同样处于低纬度地区的华北板块南缘——今天的河南叶县一带。在这片新海域，它们演化出了具有明确前管结构的中华约克女神螺。

那时，华北板块与扬子板块尚未碰撞，中间隔着辽阔的古海洋。中华约克女神螺的“北上”，是古生物地理学上一个精准的“时间戳”，为两大板块在早寒武世的相对位置与古洋流方向提供了不可多得的化石证据。

全球漫游：

一枚化石绘制的世界地图

中华约克女神螺被发现之后，全球古生物学家陆续在世界各地的早寒武世地层中识别出它的“远亲”。这些发现不仅呈现清晰的时间梯度，更勾勒出一条远古软体动物的全球扩散路线。

2024 年，俄罗斯科学院帕尔哈耶夫院士与蒙古科学院学者合作，重新研究了蒙古国西部扎布汗构造—相区的早寒武世软体动物群。他们惊讶地发现，除早先报道的Y. parva、Y. crassa等本地种之外，地层中还明确含有中华约克女神螺（Y. chinensis Pei, 1985）的化石。研究者指出：“中华约克女神螺是该属中分布最广的物种，可用于远距离古海盆的地层对比。”

根据该研究绘制的古地理图， 约克女神螺属的化石产地已确认分布于七大区域。

中国华北（河南省和陕西省）：中华约克女神螺的模式标本产地，产出地层时代最为久远；化石壳体尺寸偏小、前管细短。

西伯利亚地台（东阿纳巴尔地区）：相比于中国华北地区，此处中华约克女神螺化石的产出地层时代稍晚、壳体整体尺寸明显增大。

蒙古西部（扎布汗带）：该地区中华约克女神螺与Y. parva、Y. crassa等本地种化石共生，证实了约克女神螺属曾在古亚洲洋域广泛扩散。

南澳大利亚（弗林德斯山脉）：该区域内演化出Y. cyrano、Y. daleki等特化种，化石前管显著拉长。

东南极洲（丘吉尔山脉）：该区域是目前在极地发现约克女神螺属化石的唯一记录，指示早寒武世冈瓦纳边缘的连通性。

美国（宾夕法尼亚州）：此区域产出特化种Y. americana，化石壳顶卷曲强烈、前管基部加粗。

加拿大（纽芬兰西部）：该地化石壳饰细密，形态与中华约克女神螺相似，但前管更短。

这些约克女神螺各居一隅，形态各异，却在演化之树上共享同一条根脉。它们的扩散路径，恰与早寒武世冈瓦纳北缘—西伯利亚—劳伦大陆的海岸线高度吻合。一枚来自中国河南的小化石，竟成为板块漂移与生命扩散的双重见证者。

> 全球约克女神螺属主要产地古地理分布图（早—中寒武世，据 Parkhaev et al., 2024 改绘）
图注： 1.中国华北（河南省和陕西省）；2.西伯利亚地台（东阿纳巴尔地区）； 3.蒙古西部（扎布汗带） ；4.南澳大利亚（弗林德斯山脉）；5.东南极洲（丘吉尔山脉）；6.美国（宾夕法尼亚州） ；7.加拿大（纽芬兰西部）

科学意义：

改写认知的中国“名片”

中华约克女神螺的发现，其意义远超出物种描述本身。

第一，填补了单板类高级演化阶段的关键缺环。 前管结构为“软体动物如何从简单帽贝演化出复杂呼吸系统”提供了直接化石证据。这一特征在约克女神螺属的不同物种中呈现清晰的形态梯度：中华约克女神螺前管细短、位置靠上；澳大利亚的Y. cyrano前管显著拉长上翘； 北美的Y. americana前管基部加粗、壳顶卷曲增强。这是一支软体动物在亿万年间不断调整身体构型的演化实验记录。

第二，确立了中国在早寒武世单板类研究中的重要地位。 在中华约克女神螺被发现之前，约克女神螺属仅见于澳大利亚、北美等地，中国在该领域的探索近乎空白。中华约克女神螺的发现，证明华北板块南缘是这一全球性类群演化扩散的关键节点。此后，该物种被纳入全球古生物数据库，相关形态数据与地层信息被国际同行持续修订、引用。

第三，为古板块重建提供了生物地理学的独立约束。中华约克女神螺的分布与古地磁数据、岩相古地理恢复相互印证，共同限定了华北板块在早寒武世的低纬度位置，以及其与扬子、澳大利亚、西伯利亚之间的古洋流连通性。2024 年，帕尔哈耶夫院士等人的研究更明确将中华约克女神螺列为“远距离古海盆对比的标志性物种”。

第四，折射出寒武纪生命大爆发的生态驱动机制。小壳动物群的崛起，不仅是生物矿化能力的跃升，更反映了海洋生态系统的重构。有假说认为， 寒武纪早期“收割者”（可能是原始软体动物）的出现，打破了蓝绿藻的单一优势，为小型有壳生物腾出了生态位，促使生物多样性在短时间内爆发。中华约克女神螺及其近亲，或许正是这场生态革命的参与者和见证者。

呼唤探索：

下一枚，在哪里?

从 1985 年至今，中华约克女神螺已走过近40年研究历程。它的名字写进国际古生物数据库，它的影像出现在多国学者的论文图版中，它的故事被载入中国古生物史册。

但它的故事远未结束。

2024年的最新研究将中华约克女神螺的古地理分布扩展至蒙古西部。这提示我们：从华北板块南缘出发，沿早寒武世古陆缘向西，塔里木板块、北祁连山、甘肃北山、新疆天山——这些广袤的西北地区，同样可能埋藏着约克女神螺属的踪迹。

近年来，中国地质学家在塔里木盆地北缘、甘肃北山等地的早寒武世地层中，陆续发现与约克女神螺属形态相近的单板类化石碎片。它们是否属于中华约克女神螺的后裔?是否还有更多未命名的约克女神螺深藏在我国西北的戈壁与山脊之下?

这枚 1.5 毫米的小化石，依然在等待下一个俯身敲开岩石的人。

寒武纪生命大爆发的恢宏乐章，曾在 5.41亿年前的海洋奏响。而今天的我们，通过一枚小小的化石，依然能听见它的余音。从河南叶县的一块灰岩，到世界各地的学术期刊；从裴放先生手中的放大镜，到如今高精度电子显微镜下的清晰影像——中华约克女神螺的时空之旅，是科学发现之旅，是中国古生物学走向世界的缩影，更是人类对生命演化永恒好奇心的见证。

下一枚化石，或许就在不远处。

形态之谜：关于“通气管”的两种解释

关于约克女神螺壳体上那个独特的管状结构（被称为“通气管”）的方位和功能，学界提出了两种完全对立的复原解释，这直接关系到我们对这种早期软体动物生活方式和解剖结构的理解。

1. 原始观点（1976 年）：通气管在前，用于进水。

方位：通气管位于壳体前方，即动物的头部上方。

功能：通气管是入水管。水流从这个管状结构进入 （外套腔），为鳃提供富含氧气和食物的水流。

水流路径：水从前方通气管进入外套腔，在腔内完成气体交换后，再从壳体后方排出。

> 壳体上管状结构的功能和方位（原始观点）

2. 修正观点（1987 年）：通气管在后，用于排水。

方位：通气管位于壳体后方。

功能：通气管是出水管，它专门用于排出经外套腔处理后的废水和排泄物。

水流路径：水流从壳体前方（可能是通过壳口的前部）进入外套腔，然后从位于后方的通气管排出。

> 壳体上管状结构的功能和方位（修正观点）

尽管两派学者对通气管的方位和功能持完全相反的看法，但他们在一点上达成了共识：约克女神螺及其他的女神螺类软体动物都是“未扭转”的。这意味着它们并没有像后来的腹足类（如蜗牛）那样在发育过程中发生内脏团 180°扭转，从而导致外套腔和肛门移动到身体前端。这一共识对于厘清软体动物早期演化分支，尤其是单板纲与腹足纲的关系，至关重要。

目前，后续研究多倾向于支持“通气管位于后方、用于排水”这一解释。

参考文献

1. 裴放 . 河南早寒武世辛集组的单板类化石 . 微体古生物学报 , 1985, 2(4): 341 – 348.

2. 冯伟民 , 孙卫国 , 钱逸 .滇东北早寒武世梅树村阶单板类及其新属种研究 . 微体古生物学报 , 2000, (04): 362 –377+487 – 489.

3. Skovsted C B, Peel J S . Yochelcionella from the Lower Cambrian of North Greenland: further evidence for intercontinental correlation. Bulletin of the Geological Society of Denmark, 2007, 55: 35 – 42.

4. Atkins C J, Peel J S . Yochelcionella (Mollusca) from the Lower Cambrian of Labrador. Canadian Journal of Earth Sciences, 2008, 45(1): 27 – 36.

5. Parkhaev P Yu, Zhegallo E A, Dorjnamjaa D. Yochelcionella chinens is (G as tropoda: Helcionelliformes) from the Lower Cambrian of Western Mongolia. Doklady Earth Sciences, 2024, 514(2): 221 – 227.

作者： 王东明 王永成

编辑： 何陈临秋

排版： 刘欣潼

审核： 常 艳

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