解密古老難題的“黑匣子”

孫智新 趙方臣

雖然最早的生命距今已有近40億年，但在其后漫長的30多億年中，地球依然是一片荒涼的微生物世界。這一情況在距今約5億年前的寒武紀發生了根本性改變，隨著復雜動物構型和現代海洋生態系統在該時期爆發般出現，生命的發展進入了以動物為主導的全新階段。這次被稱為“寒武紀生命大爆發”的快速演化事件，為人們認識生命演化規律帶來眾多驚喜，但同時也帶來一系列“謎團”——為何動物會在寒武紀“井噴”式出現？它們的突然出現與達爾文的進化論是否相悖？古生物學家正在化石寶庫里尋找答案。

我們對生物演化的了解受到化石保存程度的極大影響。特別是在正常情況下，只有堅硬的骨骼才可能被保存為化石，因此我們很少能了解到古代生物的軟組織信息。好在凡事皆有例外：一些特殊事件所帶來的細膩沉積物能快速將生物封存起來，從而保存古代生物的軟軀體信息。這種特殊的化石層位雖然非常稀少，但能夠蘊含大量的信息，因此被稱為“特異埋藏化石庫”。

寒武紀特異埋藏化石庫為人們了解該時期動物的軟軀體解剖結構和生態行為提供了大量信息，也使其成為了解寒武紀生命大爆發的“鑰匙”。

顧名思義，寒武紀特異埋藏化石庫這種“非常規”的化石產地顯然不是隨處可得的，那么這些寶藏都分布在哪些地區呢？

100多年來，世界各地已發現近20處寒武紀特異埋藏化石庫。然而，它們的時空分布并不均勻，其中大部分都圍繞兩個“明星”化石庫：布爾吉斯頁巖和澄江動物群。

?研究人員在野外采集臨沂動物群化石標本

加拿大落基山脈中，距今約5億年的布爾吉斯頁巖，是人類發現的第一個寒武紀特異埋藏化石庫。而中國云南距今約5.2億年的澄江動物群，因富含多門類精美軟軀體構造化石而享譽學界。它生動再現出當時海洋生物世界的真實面貌，被譽為“20世紀最驚人的科學發現之一”。

那么，能否找到更多的寒武紀特異埋藏化石庫呢？這些寒武紀生命大爆發的“見證者”還會出現在哪里呢？

想要找到新的特異埋藏化石庫，就要選擇有潛力的地區。與澄江動物群所在的華南板塊不同，中國的華北板塊在寒武紀是一處四面環海的獨立塊體，具有自己的獨特演化歷史。

通過長期野外工作，古生物學家在華北板塊上山東臨沂的寒武紀中期地層中，發現了一處物種豐富、保存精美的“臨沂動物群”。經過初步采集，這個新的特異埋藏化石庫目前已發現有超過35個化石類群，其中多樣性最高的類群是以奇蝦類和莫里森蟲類為代表的非三葉蟲節肢動物。

莫里森蟲類中的迷音蟲尤其引人注目：它外形獨特，身上長著一根長矛般的大長刺，有些甚至能超過身長。之前，研究人員只在北美發現了少量標本。它現身臨沂動物群，暗示著華北與北美的軟軀體動物群在這一時期的密切聯系。

此外，臨沂動物群中還包含了許多以軟軀體形式保存的生物。其中多數都保存了精細的解剖結構，如附肢、消化系統和剛毛等。這些豐富的信息為進一步了解寒武紀生命大爆發之后動物的早期輻射分異、遷徙擴散與群落結構提供了重要參考。

如果說一般的化石保存下來的是地球編年史的只言片語，那么特異埋藏化石庫為我們提供的就是較完整的章節。想要解開寒武紀生命大爆發的秘密，既要有出人意料的幸運一錘，也少不了嚴謹持續的努力尋找。相信在科學家的努力下，關于寒武紀特異埋藏化石庫的故事會不斷續寫下去。

?臨沂動物群生態復原圖