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撰文：Jennifer Hoyal Cuthill（剑桥大学古生物学研究员） 动物起源于什么时候？在发表于《古生物学》期刊上的一项研究中，我们发现这个问题的答案隐藏在一种寒武纪（Cambrian）的化石之中，这种化石源自于一种像蕨类的叶状海洋生物，名叫美妙春光虫（Stromatoveris psygmoglena）。 埃迪卡拉纪（Ediacaran）持续的时间介于6.35亿到5.42亿年前。这个时期是理解动物起源的关键，因为它正好发生在5.41亿年前的“寒武纪大爆发”之前，许多至今仍然存在的动物群体的化石记录，首次出现在这一时代中。 然而，在20世纪首次发现的埃迪卡拉纪大型化石里，包含了独特的像蕨类的叶状形态，与任何现存的动物都不太一样。这引发了一场有关进化的激烈辩论，至今仍在继续。那么，这些被称为埃迪卡拉生物群的神秘化石，到底是什么呢?  ○ 来自纳米比亚国家地球科学博物馆的埃迪卡拉化石。| 图片来源：J. Hoyal Cuthill 连接埃迪卡拉纪和寒武纪的化石 我们通过计算机分析来比较得出埃迪卡拉生物群与一些其他生物群的进化关系，发现美妙春光虫是衔接寒武纪时期出现的动物（无论是数量还是多样性都非常巨大）与更早时期出现的动物之间的关键联系。 目前，我们只在世界上的一处地方发现过美妙春光虫的化石，那就是中国云南的澄江县。这片地区因异常完好地保存5.18亿年前的寒武纪化石而闻名。 通常，化石记录只能保存坚硬的贝壳或骨头，而像澄江化石群这类特殊的地点，还能保存像美妙春光虫这样的软体动物的遗骸。最初在2006年，已知的春光虫寒武纪化石标本有8种，这次我们检查了206个新的可追溯到寒武纪的生物化石，这些化石都是由中国西北大学的研究人员发现的。 埃迪卡拉纪化石的保存方式，是它们身上蕴藏的另一个秘密。在这些化石身上，经常显示出弯曲、扭曲和撕裂的迹象，这表明它们保存的是没有坚硬部分的软体生物。然而，却几乎并没能留下任何软组织。相反，它们在周围的沉积物中留下了霉，有点类似沙滩上的脚印。 与此形成鲜明对比的是，在最新被检测的美妙春光虫的寒武纪化石中，饱含了碳基组织，这使得我们能够看到身体本身的详细结构和内部解剖结构。  ○ 中国西北大学提供的春光虫的寒武纪化石。| 图片来源：J. Hoyal Cuthill 在东京工业大学和剑桥大学的一项研究中，研究人员通过对化石进行解剖学和进化关系的计算机分析，比较了新的寒武纪美妙春光虫化石和更早期的埃迪卡拉生物化石。这也是第一次对埃迪卡拉生物群与一系列其他生物之间的关系进行分析，其中包含原生动物、藻类、真菌在内的单细胞生物，以及包括美妙春光虫在内的九种动物。这项分析使用了80多张单个化石标本的照片，以比较这些生物群的解剖特征。 分析表明，美妙春光虫与埃迪卡拉生物群的7种主要物种有着非常相似的解剖结构，其中包括能像海藻一样向外发散的多分枝叶状形态，它们被统一归类在一个新的早期动物群——petalonamae中。这个名字意为“纳玛花瓣”，是为了纪念生物学家Hans Pflug和他在对纳米比亚埃迪卡拉生物群的进行研究时，注意到的这种花瓣状的叶子，识别出这些不同寻常的动物。 动物进化的重新思考 将埃迪卡拉生物群的这些物种与美妙春光虫归类成一组动物，对探索动物起源具有重要意义。根据这些新的证据，我们或许需要对一些关于早期动物进化的陈旧观点进行修正。 因为埃迪卡拉生物群的一些物种现在可以被归为动物，我们可以确定的是，动物王国的起源至少可追溯到这些化石出现的时期。这些类群中最古老的物种被称为“rangeomorphs”，大约出现在5.71亿年前（埃迪卡拉纪晚期）的化石记录中。  ○ 埃迪卡拉生物群中最古老的物种——Rangeomorph化石的前视图。| 图片来源：J. Hoyal Cuthill 这意味着，早在寒武纪大爆发之前，动物物种的多样性就已经出现了。这或许还意味着，现在，我们对动物起源的探索应该集中在比这更早的时期内——在埃迪卡拉纪早期、甚至更古老的地质时代。基于这点，动物的起源可能比发现的传统的化石记录要早得多。 这项研究对petalonamids的生态学和其最终的灭绝也具有重要意义。由于许多埃迪卡拉纪的物种没能在后来的岩石被发现，这使得一些研究人员认为它们是进化中的“失败实验”，在寒武纪开始时就消失了。事实上，我自己曾经也持这样的观点，直到我看到了这些叹为观止的美妙春光虫。 将这种寒武纪动物纳入petalonamids改变了埃迪卡拉生物群的绘景。对美妙春光虫的研究表明，在寒武纪开始之前的2000万年里，这些petalonamids都是活着的，并没有像人们所以为的那样在一开始就灭绝了。 更有趣的是，目前已经发现了206多块美妙春光虫的化石，尽管它们缺少通常最易保存的坚硬部分。这表明该物种是浅海生态系统中的重要成员，而不是某种稀有或徘徊在生死边缘的幸存者。 这或许意味着，petalonamids比之前认为的还要更能适应寒武纪的变化，又或者埃迪卡拉纪和这个时期的动物并没有之前认为的那么陌生，它们可能比想象中更加高级。然而，我们可以确信，我们所占领的动物王国比想象的要古老得多。 原文标题为“Evolution timeframes get a rethink after scientists take a closer look at Earth’s first animals”，首发于2018年8月8日的the Conversation。原文链接：https:///evolution-timeframes-get-a-rethink-after-scientists-take-a-closer-look-at-earths-first-animals-100834。中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。  |
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