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向多种更高级生命形式的剧烈转变。这项新研究现在表明，这种转变至少始于400万年前，即埃迪卡拉纪晚期。
第一作者李高荣博士（研究时在云南大学，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。”
江川生物群化石显示早期动物多样性
这些化石是在云南省的江川[1]生物群中发现的，研究人员在那里收集了700多件标本，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。
其中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——橡果虫（步带动物[2]）的早期亲属。这些生物具有U形身体，并通过茎固着在海底。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真的令人兴奋。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——即有脊椎的动物——在这个时候也一定已经存在了。”
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），其中一些显示出复杂的捕食策略，以及被认为代表早期栉水母的稀有标本。
许多化石显示出不寻常的特征组合，如触手、茎、附着盘和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’让位于寒武纪，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，来自这一较早时期的明确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）有关。它使科学家能够看到精细的细节，包括捕食结构、消化系统和与运动相关的器官。
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失这些复杂动物群，可能反映了保存条件的差异，而非真正的生物学缺失。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突破性发现
这些化石是由云南大学的一个研究团队发现的，该团队由丛培允教授和魏凡副教授领导。该小组花了近十年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，那里的动物化石与大量藻类保存在一起。”
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，这是人们几十年来一直在寻找的证据。”
注释
- 发音为“jing-choo-an”。
- Ambulacraria源自拉丁语ambulacrum，意为“种植树木的步道”。