5.45億年前足跡化石改寫生命演化史:寒武紀大爆發或許並非起點
最新化石研究顛覆了學界長期以來的認知——被譽為「複雜生命起源」的寒武紀大爆發,可能並非我們想像中突如其來的演化躍進。科學家分析距今5.45億年前的遺跡化石後,發現早在寒武紀來臨前數百萬年,地球上就已存在具備驚人複雜度的移動生物。
這些遠古生物不僅擁有分節身體結構與肌肉系統,甚至可能具備原始感官功能。牠們留下的活動痕跡,清楚展現出運動能力、環境適應性與生理複雜度,徹底改寫我們對生命演化歷程的理解。
寒武紀大爆發(約5.3億年前)向來被視為地球生命史的重要轉捩點,當時首次出現現今大多數動物門類的祖先物種,生物多樣性呈現爆發式增長。但《地質學》期刊最新研究顯示,這場演化革命可能比科學家預期的更早啟動。
由巴塞隆納大學地球科學系Olmo Miguez Salas與倫敦自然史博物館王澤坤(Zekun Wang)領導的團隊,透過分析俗稱「痕跡化石」的生物活動遺跡展開突破性研究。有別於傳統化石儲存的生物遺骸,這些遠古足跡、爬痕等「行為化石」能如實記錄軟體生物的活動特徵。
「痕跡化石就像遠古生物的『行為時空膠囊』,」擔任UB海洋與地球動力學系博士後研究員的Miguez Salas解釋:「它們不僅反映生物體形態,更記錄了當時的生態互動與環境適應策略,是重建古生態系的重要線索。」
研究團隊特別關注埃迪卡拉紀-寒武紀過渡期(Ediacaran-Cambrian transition),這個被學界公認的生命演化關鍵階段。Miguez Salas指出:「此時地球生態系發生劇烈重組——埃迪卡拉紀以軟體多細胞生物為主導的生態格局逐漸瓦解,寒武紀則迎來具外骨骼生物的大規模輻射演化,最終形成現代動物門類的雛形。」
透過量化分析Archaeonassa等典型痕跡化石的運動軌跡比例,研究團隊發現:早在5.45億年前,地球就已出現體型纖細、具前後軸向、肌肉系統甚至分節構造的生物。這些先驅者不僅能定向移動,更可能擁有感知環境異質性的能力,能在微生物墊覆蓋的複雜基質中覓食活動。
「這項突破性研究首創量化分析架構,」Miguez Salas強調:「我們不僅證實寒武紀大爆發的演化基礎其實更早奠定,這套比例法則更能應用於奧陶紀大輻射等其他重要演化事件的研究。」研究團隊預期,未來隨著更多埃迪卡拉紀痕跡化石的發現,將進一步驗證「前寒武紀演化引擎」的關鍵地位。
這項刊登於《地質學》期刊的重量級研究,標題為〈定量解碼埃迪卡拉紀運動痕跡化石形態:細長型前後軸身體結構的出現證據〉(Quantitative decoding of Ediacaran locomotory trace fossil morphologies: Evidence for the emergence of slender anterior-posterior body profiles)。
最新科學突破不漏接:立即訂閱SciTechDaily電子報