中国西南部一项引人注目的化石发现正在改写复杂动物生命起源的历史，表明许多关键动物类群出现的时间比科学家曾经认为的早了数百万年。这些化石可追溯至5.4亿多年前，揭示了埃迪卡拉纪晚期——即著名的寒武纪大爆发之前——一个惊人多样且先进的生态系统。发现中包括海星的早期近亲、蠕虫状生物，甚至还有脊椎动物的祖先，这表明现代生命的根基在当时已初具雏形。
多年来，科学家们一直认为，被称为“寒武纪大爆发”的多样且复杂动物的迅速崛起始于约5.35亿年前。这一时期标志着从简单生物体向种类繁多的更高级生命形式的剧烈转变。这项新研究现在表明，这一转变至少开始于400万年前，即埃迪卡拉纪晚期。
第一作者李高荣博士（研究时任职于云南大学，现就职于牛津大学自然历史博物馆）表示：“我们的发现填补了动物多样化最早阶段的一个主要空白。我们首次证明，许多通常只在寒武纪发现的复杂动物在埃迪卡拉纪就已经存在，这意味着它们的演化时间比化石证据此前显示的要早得多。”
江川生物群化石展示了早期的动物多样性
这些化石是在云南省的江川[1]生物群中发现的，研究人员在那里采集了超过700个标本，年代跨度为5.54亿至5.39亿年前。该遗址揭示了一个丰富多样的埃迪卡拉纪生态系统，包括以前未知的物种以及曾被认为只出现在寒武纪晚期的动物。
最重要的发现包括被认为是后口动物已知最古老亲属的化石，后口动物是一个包括人类和鱼类等脊椎动物的主要类群。这些发现首次将该类群的化石记录追溯到了埃迪卡拉纪。
该收藏还包括海星及其近亲——柱头虫（步带动物[2]）的早期亲属。这些生物具有U形身体，并通过一根柄固定在海底。它们头部附近的触手可能用于捕食。
合著者弗兰基·邓恩博士（牛津大学自然历史博物馆）表示：“在埃迪卡拉纪发现这些步带动物令人非常兴奋。我们已经发现了海星和海参的远亲化石，并且正在寻找更多。在江川生物群中发现步带动物化石也意味着脊索动物——即有脊椎骨的动物——在当时也一定已经存在了。”
奇异生物与过渡生态系统
其他化石包括蠕虫状的两侧对称动物（具有两侧对称性），其中一些展示了复杂的捕食策略，以及被认为是早期栉水母的罕见标本。
许多化石显示出特征的不寻常组合，例如触手、柄、附着盘以及可以翻转的捕食结构。这些组合与埃迪卡拉纪或寒武纪的任何已知物种都不匹配。“例如，有一个标本看起来很像《沙丘》里的沙虫！”邓恩博士补充道。
合著者卢克·帕里副教授（牛津大学地球科学系）补充道：“这一发现极其令人兴奋，因为它揭示了一个过渡群落：埃迪卡拉纪的奇异世界正在向寒武纪过渡，而在随后的寒武纪时期，动物更容易被归入现存的类群中。当我们第一次看到这些标本时，很明显这是完全独特且出乎意料的发现。”
解开长期存在的演化之谜
这些发现有助于回答演化生物学中一个长期存在的问题。先前的基因研究和化石痕迹表明，许多动物谱系在寒武纪大爆发之前就已经存在。然而，直到现在，这一早期阶段的清晰化石证据在很大程度上一直缺失。
特殊的保存条件揭示了隐藏的细节
与大多数将生物保存为砂岩中简单印痕的埃迪卡拉纪化石遗址不同，江川生物群的化石以碳质薄膜的形式保存。这种保存类型通常与著名的寒武纪化石遗址（如加拿大的伯吉斯页岩）相关联。它使科学家能够看到精细的细节，包括捕食结构、消化系统以及与运动相关的器官。
合著者罗斯·安德森副教授（牛津大学自然历史博物馆）表示：“我们的结果表明，其他埃迪卡拉纪遗址中明显缺乏这些复杂动物群，可能反映了保存条件的差异，而非生物学上的真正缺失。像江川这样的碳质压膜化石在这一年代的岩石中很少见，这意味着类似的群落可能只是没有在其他地方保存下来。”
多年的野外工作带来了突破性发现
这些化石是由丛培允教授和魏凡副教授领导的云南大学研究团队发现的。该小组花了近十年的时间寻找多样的埃迪卡拉纪动物化石。虽然此前在云南东部发现过化石，但仅限于藻类，不包括动物遗骸。
魏凡副教授表示：“经过多年的野外工作，我们终于找到了几个具有合适条件的遗址，那里的动物化石与丰富的藻类保存在一起。”
来自北京中国地质科学院的唐烽教授，其早期工作为这项研究提供了指导，他表示：“新化石为埃迪卡拉纪末期存在多样化两侧对称动物提供了最令人信服的证据，这也是人们几十年来一直在寻找的证据。”
注释
- 发音为“jing-choo-an”。
- Ambulacraria（步带动物），源自拉丁语 ambulacrum，意为“种植树木的步道”。