一项突破性研究表明，著名的寒武纪大爆发——即动物生命多样性戏剧性激增的时期——实际起始时间可能比现有认知早数百万年。通过分析远古遗迹化石，研究人员发现了5.45亿年前复杂移动生物繁盛的证据，这远早于传统公认的时间线。这些早期生物很可能已具备分节的身体结构、肌肉系统甚至定向移动能力，显示出惊人的生物复杂性等级。保存在化石痕迹中的行为模式与运动特征，为复杂生命的演化机制提供了全新见解，或将改写地球进化史上最重要的篇章之一。
这是一项新研究的主要结论，该研究通过分析遗迹化石（即过去生物活动在岩石和沉积物中留下的化石痕迹），解析了约5.45亿年前生物体的形态特征——包括对称性、分节身体、外骨骼等。
论文作者为巴塞罗那大学地球科学系的专家奥尔莫·米格斯·萨拉斯，以及英国伦敦自然历史博物馆的王泽坤（音译）。
灭绝动物的化石遗迹
寒武纪大爆发是生命史中一个充满未解之谜的特殊时期。为深入探究该时期的生物多样性，古生物学研究多聚焦于具硬体结构的生物。然而，遗迹化石（或称生痕化石）研究为揭示地层记录中硬体生物、软体生物及骨骼缺失生物的活动模式提供了可能。
"遗迹化石记录为软体动物群占主导的演化时期提供了宝贵信息，"巴塞罗那大学地球与海洋动力学系贝阿特里斯·德·皮诺斯博士后研究员奥尔莫·米格斯·萨拉斯指出，"化石痕迹反映了产生它们的生物的行为模式，这种行为由栖息地环境和对环境刺激的响应所决定。因此，它们是生成生物生存的古生态条件指示器。"
研究者聚焦于埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期的遗迹化石研究，米格斯·萨拉斯强调："这段公认的古演化关键期是地球复杂生命进化的重要转折点。"
该过渡期发生了生物多样性与生物体及生态系统结构的根本性变革。"埃迪卡拉生物群以复杂的多细胞软体生物为主导。向寒武纪过渡导致大量埃迪卡拉动物群灭绝，同时引发具硬体结构（如外骨骼）的复杂多细胞生命形式快速分化。这正是大多数现代动物门类诞生的演化核心——即众所周知的寒武纪大爆发。"
寒武纪大爆发或更早发生
发表于《地质学》期刊的这项研究定量指出：约5.45亿年前，具有细长体型的生物已广泛繁衍。"这类生物很可能拥有体腔液压身体结构，具备前后轴、肌肉组织及可能的体节分化，"专家解释道。
"此外，这些生物能进行定向运动，并可能具备感知能力以在微生物席主导的异质基底上移动觅食。因此，所谓的寒武纪大爆发及其演化意义可能比预估时间更早发生。"
体型结构与运动能力的适应性进化使早期动物得以在日益动态复杂的环境中繁盛，这种生态工程可能促进了演化创新。研究方法基于对现代与化石动物运动轨迹线性比例的分析，并将此标度律应用于埃迪卡拉纪-寒武纪化石的运动遗迹（如古迹迹、戈迪亚迹、蠕形迹、拟砂迹、蠕形迹、拟砂迹）。
尽管先前研究曾描述过埃迪卡拉生物群中与移动底栖两侧对称生物相关的遗迹化石，但缺乏定量分析手段，对这些生物体形态（长度、宽度、头部化程度等）仍存诸多未知。新发现的研究成果建立了创新性定量方法，用于分析远古运动遗迹化石、早期动物解剖结构及古生态动态。
"这项突破为未来数年新发现的埃迪卡拉遗迹化石定量研究开启大门，并证实寒武纪大爆发并非发生于寒武纪，而是提前了数百万年。此外，本研究获得的标度律不仅适用于该演化时期，还可用于研究其他重要演化阶段（如奥陶纪大辐射事件）中各类产生运动遗迹化石的动物门类形态演化历程。"奥尔莫·米格斯·萨拉斯总结道。