这些中国化石沉积物揭示了进化的爆发时期

与我们星球进化的大部分时间相比，地球上最近 12% 的时间是一个惊人的异常现象。地球作为微生物世界已经存在了 30 亿年或更久，细胞找到了生长和组装的方法，数以百万计的细胞形成了眼睛、内脏、肌肉、带有大脑的神经系统、骨骼和其他复杂的结构，形成了我们现在所熟悉的世界中各种各样、有知觉、奇妙的动物。

地质学家们观察到，这种转变的速度之快令人震惊，比如岩层中突然出现了三叶虫等复杂化石，甚至连查尔斯·达尔文都感到震惊和担忧。由于这种复杂多细胞生命的出现标志着地球寒武纪的开始，即 5.41 亿年前，因此它一直被称为“寒武纪大爆发”。

我们现在知道，事情并没有那么突然。事实上，进化过程分阶段进行，持续了 3000 多万年——先驱地质学家普雷斯顿·克劳德称之为“寒武纪大爆发”。

有点神秘的是，这个时期留下了相当多的令人惊叹的化石地点，这些地点被称为“化石库”，不仅有坚硬的骨骼，还有柔软而脆弱的组织，比通常的贝壳和骨头碎片更能清楚地了解生命的整体。在这方面，经典的一直是加拿大不列颠哥伦比亚省斯蒂芬山高处的伯吉斯页岩，一个多世纪以来，人们一直在开采那里的奇妙化石。在过去的三十年里，中国的澄江矿床也加入了它的行列。

这些信息共同为我们展现了海洋动物生命刚刚出现时的详细图景（当时，陆地基本上还是贫瘠的）：大量的节肢动物、蠕虫、灯壳、海绵、脊索动物，甚至还有一些至今仍无法归类为生物学物种的动物。

现在，另一个寒武纪化石库又出现了——首批研究结果刚刚发表在《科学》杂志上，表明它可能与布尔吉斯页岩和澄江页岩相媲美。它也在中国湖北省清江市，年龄与澄江页岩大致相同，约为 5.18 亿年，因此属于寒武纪早期。事实上，它形成于与澄江化石相同的大陆架海上，距离约 621 英里，似乎在更深的水域中。令人惊讶的是，这些化石不仅同样精美，而且代表了完全不同的动物群落。即使在早期，寒武纪海洋也明显比人们想象的更加多样化。

虽然清江化石中确实包含许多蠕虫、节肢动物和海绵，但其中也有很多拥有最精致和半透明组织的动物，例如水母（这里保存着嘴和触手），以及它们的远亲“栉水母”。这些在伯吉斯页岩和澄江沉积物中很少见，但在清江化石中有许多令人震惊的例子，它们扁平地躺在页岩表面上，保存着这些最柔软的解剖结构的精细细节。

栉水母可能是最早的动物——目前它们与海绵争夺这一头衔。这两种动物都保存在这里，它们的数量和保真度可能有助于解决这一争端。

清江地层中还发现了其他一些奇怪而神奇的动物，它们代表着令人好奇的、或许是深刻的进化趋势。例如，动吻龙——它们被称为“泥龙”，这种动物如今已不为人知，因为它们属于“小型动物群”，即生活在海底沉积物颗粒之间的微小生物。

在这里，发现了三种新的化石形式，其中一些长达 1.5 英寸，而不是当代的亚毫米大小。这些寒武纪巨兽表明，一些今天的小型动物最初是“正常”尺寸，然后变得微型化——永远如此。

这真是一个宝库。它是如何形成的？人们认为，这种快速保存过程与伯吉斯页岩和澄江化石类似：这些动物被泥浆卷住，并被带到深海缺氧的地方，迅速被闷热的泥浆埋葬。这很有道理——但这种条件和过程在寒武纪之后仍然存在很长时间，但很少与这种丰富的化石发现有关。关于我们所知的生命起源，仍有许多未解之谜——但随着我们对清江化石的进一步研究，这些谜团将慢慢揭开。

Jan Zalasiewicz 是莱斯特大学的古生物学教授，也是 Mark Williams 古生物学教授。本文最初发表于 The Conversation。