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。埃迪卡拉纪持续的时间介于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?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。
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。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。
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。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。