交汇点讯 “你能想象吗？5.5亿年前，地球上就有一群小小的‘挖掘工’在海底开展‘三维工程’了！”指着湖北宜昌石板滩生物群的化石标本，中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈哲的话语里满是兴奋。近日，他与团队博士生刘雅榕在这片古老地层中取得重大发现——全球迄今最古老的复杂三维动物潜穴系统，这些保存在岩石中的“生命痕迹”，将动物改造海底环境的时间提早了近1000万年，为解开埃迪卡拉纪到寒武纪的生态鸿沟谜题提供了关键线索，相关成果已于10月30日发表在国际权威期刊《科学进展》上。
在很多人的印象里，5亿多年前的地球生命是“静默”的，埃迪卡拉纪的海洋中，大多是固着在海底的叶状体、圆盘状生物，像一片安静的“远古花园”；可到了5.39亿年前的寒武纪，几乎所有现代动物门类突然“扎堆”出现，上演了震惊世界的“寒武纪大爆发”。“这两个时代的生态差异太大了，就像隔着一条深深的鸿沟，”刘雅榕解释道，“我们一直好奇，生命是怎么从‘躺平’的静默状态，突然进入‘爆发式’演化的？那些复杂的动物行为，难道是凭空出现的？”
而三峡地区的石板滩生物群，恰好成了跨越这条鸿沟的“时间胶囊”。这片生活在5.5亿到5.43亿年前的生物群，既保存着埃迪卡拉纪生物的痕迹，又留下了向寒武纪过渡的关键线索。“在这里，我们不仅找到过能‘行走’的夷陵虫、填补海绵演化空缺的螺旋网格海绵，更惊喜的是发现了一套复杂的‘地下建筑’三维潜穴化石。”陈哲笑着说，这些化石可不是简单的“脚印”，而是动物主动向海底沉积物深处开拓的“立体空间”。
团队在石板滩发现的潜穴里，有像“之”字形矿道的Treptichnus（锯形迹）——其中新发现的Treptichnus streptosus（新遗迹化石种），穴壁上有规则的倾斜脊状结构，宽约一厘米，还带着短侧枝。“这说明造迹生物能有节奏地推进、探测，需要发达的神经和肌肉控制，”刘雅榕指着化石细节介绍，“还有像‘复合公寓’的Lamonte（多山迹），把水平隧道、垂直通道和表面爬迹连在一起，就像动物在同一个地方又走又吃又休息，记录了多种复杂行为；更有一端膨大、一端狭窄的蝌蚪状潜穴，膨大端能切穿微生物席，看起来就像动物‘挖一勺’觅食的高效策略。”
这些看似不起眼的“挖掘行为”，在5.5亿年前的海底掀起了一场“生态革命”。“当时的海底覆盖着坚韧的微生物席，那是埃迪卡拉纪生物的‘家园’和‘食物来源’，”陈哲语气变得严肃，“可这些‘挖掘工’的活动，给了旧生态系统三重打击，先是破坏微生物席的稳定性，拆了埃迪卡拉生物的‘地基’；再通过挖掘改变海底的水化学和氧循环，打乱了它们的生存环境；最后还和固着的埃迪卡拉生物争夺空间和资源。”团队观察到，在石板滩地层中，潜穴少的地方埃迪卡拉生物很繁盛，潜穴密集的层位里，埃迪卡拉化石却变得稀少，“这种‘此消彼长’，说明这些‘生态工程师’很可能是5.5亿年前第一次埃迪卡拉生物灭绝的推手之一”。
更重要的是，这场“地下革命”为寒武纪大爆发埋下了伏笔。“动物从二维表面活动转向三维潜穴，不仅自己找到了新的生存空间，还把坚硬的微生物席海底，变成了松软的‘混合底质’，”刘雅榕补充道，“这种改变创造了新的生态位，为后来寒武纪那些需要藏匿、觅食的动物铺平了道路。”在她看来，这次发现最关键的意义在于，证明了寒武纪大爆发不是“凭空出现”的。“早在5.5亿年前，动物就已经具备改造环境的复杂能力，正是这些前期的行为创新，一步步铺垫出了后来的生命爆发。”
如今，石板滩生物群已被确认是研究埃迪卡拉纪-寒武纪生态巨变的重要窗口。“接下来我们还会继续深入研究，希望能更清晰地还原这场生态转型的细节，”陈哲望着实验室里的化石标本，眼中满是期待，“这些5亿多年前的‘生命日志’，还藏着更多关于地球早期生命演化的秘密，等着我们去解读。”
新华日报·交汇点记者 张宣
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