寒武紀大爆發前夕動物如何演化？在寒武紀之前的埃迪卡拉紀有沒有兩側對稱多細胞動物？近期，中國科學院南京地質古生物研究所早期生命研究團隊對此有了新的發現。這是一塊特殊保存的新的動物化石，5.5億年前一條蟲子長眠在行進途中，在生命最後時刻留下前進的拖痕，它兩側對稱的分節形态和最後的行迹同時留在了埃迪卡拉紀的海底，封存在岩石上成為最古老的記憶。

夷陵蟲化石（BF）和死亡前形成的遺迹（TF）（圖片來源：南京古生物所）。

據了解，此次新動物化石的發現，充分證明了在埃迪卡拉紀，就已出現了具有運動能力、并且身體分節的兩側對稱後生動物。9月4日，中國科學院南京地質古生物研究所早期生命團隊陳哲研究員等人将該成果的相關論文以“分節的三葉形兩側對稱動物及其遺迹揭示早期動物的演化”為題在國際性科技期刊《自然》雜志發表。

9月5日，南都記者從中國科學院南京地質古生物研究所早期生命團隊陳哲研究員處獲悉，關于全新動物化石的研究或将更加深入，現階段新動物化石标本的特征仍不足以區分其究竟屬于環節動物還是節肢動物。

新發現：寒武紀大爆發前夕的動物演化

身體兩側對稱和分節現象的産生是動物演化史上極為重要的事件，分節的出現意味着身體的結構有了分區，功能上也就有了分工。但是，這類體型複雜的動物何時出現？自達爾文以來，一直是古生物學家和演化生物學家關注的焦點。

近期，中國科學院南京地質古生物研究所早期生命團隊陳哲研究員、周傳明研究員、袁訓來研究員和弗吉尼亞理工大學肖書海教授，在中國三峽地區大約5.5億年前的地層中發現了一類特殊保存的新的動物化石，該動物的遺體和它最後行進的拖痕印迹同時保留在一塊岩石上。這一新的化石證據表明在埃迪卡拉紀已出現了具有運動能力、并且身體分節的兩側對稱後生動物。

據中國科學院南京地質古生物研究所介紹，在“寒武紀大爆發”中出現了大量的以三葉蟲為代表的具分節的兩側對稱動物，因此，寒武紀常被稱為“三葉蟲時代”，長期以來，大家推測在寒武紀之前的埃迪卡拉紀，它們應該有更加古老的祖先，但是一直沒有找到可靠的化石證據。

對此，中國科學院南京地質古生物研究所陳哲研究員告訴南都記者，近70年間，科學家們的确發現了很多前寒武紀的埃及卡拉生物群的化石标本，但埃及卡拉生物群與顯生宙沒有相似的生物，所以雖然在埃迪卡拉紀也發現了許多生物運動産生的遺迹化石，但是很難确定其是不是動物，而現在存在争議比較大的就是造迹生物到底是什麼生物。

陳哲介紹，實際上，科學家此前就曾發現埃及卡拉生物群的實體化石與遺迹化石，但被發現的遺迹化石通常都是較為簡單的遺迹，無法完全确認造迹生物，甚至可能猜測遺迹是由無機物體的滾動造成。但此次研究采集到的48塊化石标本中，有标本恰好将一條蟲子在死亡前一刻的活動行迹與其死亡後的遺體印記同時保存在了岩石上，通過化石标本能直觀的發現生物有主動運動的能力。

據了解，化石發現于湖北三峽地區埃迪卡拉系燈影組的石闆灘生物群中。自2013年開始，科研人員用了近5年的時間對新發現的化石進行詳細的研究，并将其命名為夷陵蟲（Yilingia，新屬）。夷陵蟲身體長條形，兩側對稱，呈三葉形，具有明顯的身體分節，也具有了前後和背腹的區别。更加奇特的是，部分标本中動物的實體與它的遺迹同時保存在一起，再現了一條行進中的蟲子的“最後時刻”。這是一類全新的動物化石，在地質曆史時期和現代都沒有發現形态相同的動物，研究者以它的發現地點湖北省宜昌市夷陵區給它取了一個新名字“夷陵蟲”，推測可能是環節動物或節肢動物。

夷陵蟲的實體化石，顯示生物體已經有前、後的區分（圖片來源：南京古生物所）。

陳哲向南都記者介紹，接下來，關于“夷陵蟲”的研究也許會更加深入，關于為何會出現遺迹化石和實體化石同時保存的現象，是否發生了特殊事件等都有待進一步的探索。目前采集的化石證據雖然已有48塊，但化石标本保存的特征仍不足以區分其究竟更接近于環節動物，亦或節肢動物。

深耕三峽9年，探索5.5億年前地層中的生命起源

這已經是中國科學院南京地質古生物研究所早期生命團隊深耕三峽地區研究埃迪卡拉生物群的第9個年頭。2011年，中國科學院南京地質古生物研究所早期生命團隊首次在湖北三峽地區發現了埃迪卡拉生物群化石标本，根據當地不同的保存環境，将其命名為石闆灘生物群。這是國内首次發現典型的埃迪卡拉生物群。自此，科研人員便在三峽地區紮根，開始了大規模的挖掘和系統采集工作。

夷陵蟲實體（左）、遺迹（右）和化石複原（中）（圖片來源：南京古生物所）。

2013年，科研人員首次在三峽地區石闆灘生物群中發現“夷陵蟲”動物化石，“當時感覺這是一個新的化石，但由于保存的差，所以不能确定是什麼樣的情況。”即使保存情況不樂觀，但第一塊新化石的發現無疑為接下來的科研工作尋到了另一個突破口。在後續的采集中，科研團隊開始有意識的在相似層位尋找同類化石，至今已采集到48塊“夷陵蟲”化石，其中35塊實體化石與13塊遺迹化石，更有一塊特殊的标本，保留下了5.5億年前一條蟲子的遺體與它最後時刻行進的拖痕印迹，為科研人員研究早期動物的演化留下了至關重要的線索。

“發現這種新的化石，實際上還是比較困難的，尤其是需要進行挖掘的石灰岩特别堅硬。期間，我們對化石的形态特征，化石标本的分類，都經過了長時間讨論。”陳哲說，“研究過程中，最基本的是要進行化石形态恢複，研究化石的分類與層級構造，探讨環境，最後恢複整個生物群的生态，研究生物的演化進程。”

據陳哲介紹，目前科研團隊采集到的化石标本多數是不完整的，因此采集時需要标本的數量足夠大，以通過大量不同部位的化石碎塊，恢複完整的生物形态，确定生物結構。然而挖掘堅硬的石灰岩卻成了化石采集工作中最困難的一環。為此，科研團隊請來了當地老鄉，與老鄉們一起敲起了化石。

老鄉們沒有專業的知識儲備，剛開始時對化石标本也是一頭霧水。陳哲将世界各地已發現的化石印成圖片，教老鄉們識别同類的化石，偶爾采集到新化石，便将大家召集起來，現場給老鄉們實物授課。“我就和他們說，這就是化石，要怎麼看，它有什麼特征就都給大家講一講。”

“大概我們工作兩三年，還有些老鄉不認識化石，這也主要是在最開始的那麼幾年。我那時候在野外的工作的時間也非常長，基本上說有看到可疑的化石結構都是我來負責看看是不是化石。”陳哲說，“像現在他們也和我一起工作了近十年，有些老鄉們認化石的能力也很強。有好幾個已經是認化石的老手，說我們有一個老鄉就化石特别感興趣，最開始我找到他說要找化石，他就滿山遍野的找，也是找到不少的化石。”

采寫：南都見習記者 敖銀雪

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