解密古老难题的“黑匣子”

孙智新 赵方臣

虽然最早的生命距今已有近40亿年，但在其后漫长的30多亿年中，地球依然是一片荒凉的微生物世界。这一情况在距今约5亿年前的寒武纪发生了根本性改变，随着复杂动物构型和现代海洋生态系统在该时期爆发般出现，生命的发展进入了以动物为主导的全新阶段。这次被称为“寒武纪生命大爆发”的快速演化事件，为人们认识生命演化规律带来众多惊喜，但同时也带来一系列“谜团”——为何动物会在寒武纪“井喷”式出现？它们的突然出现与达尔文的进化论是否相悖？古生物学家正在化石宝库里寻找答案。

我们对生物演化的了解受到化石保存程度的极大影响。特别是在正常情况下，只有坚硬的骨骼才可能被保存为化石，因此我们很少能了解到古代生物的软组织信息。好在凡事皆有例外：一些特殊事件所帶来的细腻沉积物能快速将生物封存起来，从而保存古代生物的软躯体信息。这种特殊的化石层位虽然非常稀少，但能够蕴含大量的信息，因此被称为“特异埋藏化石库”。

寒武纪特异埋藏化石库为人们了解该时期动物的软躯体解剖结构和生态行为提供了大量信息，也使其成为了解寒武纪生命大爆发的“钥匙”。

顾名思义，寒武纪特异埋藏化石库这种“非常规”的化石产地显然不是随处可得的，那么这些宝藏都分布在哪些地区呢？

100多年来，世界各地已发现近20处寒武纪特异埋藏化石库。然而，它们的时空分布并不均匀，其中大部分都围绕两个“明星”化石库：布尔吉斯页岩和澄江动物群。

 研究人员在野外采集临沂动物群化石标本

加拿大落基山脉中，距今约5亿年的布尔吉斯页岩，是人类发现的第一个寒武纪特异埋藏化石库。而中国云南距今约5.2亿年的澄江动物群，因富含多门类精美软躯体构造化石而享誉学界。它生动再现出当时海洋生物世界的真实面貌，被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”。

那么，能否找到更多的寒武纪特异埋藏化石库呢？这些寒武纪生命大爆发的“见证者”还会出现在哪里呢？

想要找到新的特异埋藏化石库，就要选择有潜力的地区。与澄江动物群所在的华南板块不同，中国的华北板块在寒武纪是一处四面环海的独立块体，具有自己的独特演化历史。

通过长期野外工作，古生物学家在华北板块上山东临沂的寒武纪中期地层中，发现了一处物种丰富、保存精美的“临沂动物群”。经过初步采集，这个新的特异埋藏化石库目前已发现有超过35个化石类群，其中多样性最高的类群是以奇虾类和莫里森虫类为代表的非三叶虫节肢动物。

莫里森虫类中的迷音虫尤其引人注目：它外形独特，身上长着一根长矛般的大长刺，有些甚至能超过身长。之前，研究人员只在北美发现了少量标本。它现身临沂动物群，暗示着华北与北美的软躯体动物群在这一时期的密切联系。

此外，临沂动物群中还包含了许多以软躯体形式保存的生物。其中多数都保存了精细的解剖结构，如附肢、消化系统和刚毛等。这些丰富的信息为进一步了解寒武纪生命大爆发之后动物的早期辐射分异、迁徙扩散与群落结构提供了重要参考。

如果说一般的化石保存下来的是地球编年史的只言片语，那么特异埋藏化石库为我们提供的就是较完整的章节。想要解开寒武纪生命大爆发的秘密，既要有出人意料的幸运一锤，也少不了严谨持续的努力寻找。相信在科学家的努力下，关于寒武纪特异埋藏化石库的故事会不断续写下去。

 临沂动物群生态复原图