1984 年的7 月,和平常一样,古生物学家侯先光先生早早起床,收拾装备,穿戴好衣服,去往帽天山了。到达帽天山,侯先光开始拿榔头劈开石头寻找化石,迅速甄别淘汰那些没有意义的。因为速度快,所以榔头总会砸破手指。在那神奇的一瞬间之前,侯先光先生已经整整劈了 6 个小时的石头了。

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突然,一个从未出现过的白色印章样子的化石引入眼帘。侯先光端着化石的手不禁颤抖了起来,他被震撼了!那一瞬间,他感觉自己全身的血液都在沸腾,时间在这一刻凝固,整个世界都将被震惊,他这一榔头敲开了一个古生物世界的大门,自此云南澄江前寒武纪动物群从此现世。

他仔细端详着那个标本,湿漉漉的苔藓,清澈见底的小溪,这个小虫子似乎就在水底游动,把他带到六亿年前的埃迪卡拉纪。

埃迪卡拉纪

六亿年前,北半球还是一片汪洋大海。伴随着雪球时代的结束,冰川融化,大海重现,大量含有矿物质的冰川融水涌进大海,海洋中的单细胞生物因此大量繁殖。海洋中的氧气含量逐渐上升,地球环境开始变得适合生物生存。

或许是雪球时代长达数亿年的抑制和束缚,迫使得生命不得不寻找出路。一直到了6亿年前,生命的发展达到了一个顶点,真核生物的进化此刻爆发了。在地球生命刚刚出现时,没有什么可参考的范例,生命的演化是自由的,不受任何限制,它们可以根据环境的变化不断进化。此时的海洋,处于一个和平发展的时期,没有捕食者的干扰,不同的生命形式拥有重足的时间来进化发展。

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加尼亚虫,它们紧紧吸附在海底,形状如树叶,但并非植物,因为它们无法进行光合作用,他们通过过滤从海水中吸取营养物质。它们的生长方式非常的奇特——以分形分枝的方法生长。如果你贴近去观察,你会神奇的发现它的每个分支都是整体的缩放版。从组织构造上来看,这一类生物类似于现在的腔肠动物。但是它似乎还不能被称为动物,因为它们连最起码的口、肛都没有,甚至都没法自由的运动。

狄更逊水母,是一种特别的扁圆形的生物,像地毯铺在海底,虽然只有几毫米厚,但是它们体长可达到近1.5米长。因此,有些科学家认为它们是和原生生物或地衣类似的单细胞生物共生集群。

但也有许多研究人员认为它们是动物,因为通过现代仪器去检测化石中残留的有机物,明显这些有机物是胆固醇分解的产物,而胆固醇只在动物的细胞膜中存在,所以说狄更逊水母可能是一种动物 ,可要说它是动物,它们同样没有口、肛门等器官。

现如今绝大多数的动物,都是双重对称性的生物。而一些埃迪卡拉纪的生物,如三星盘虫就是独特的三重对称性生物,三个部位呈镜像对称的从身体中心呈螺旋状伸展,导致后世的科学家很难去猜测三星盘虫的生活特征,因为没有了解的现代生物提供参照。

这些奇怪特异的生物,是植物?是动物?或是某种藻类和真菌的共生体?生活方式到底是自养还是异养?它们是一直固着在浅海海底,还是在大海里慢慢地巡游?直到今日,科学家也只能根据它们特殊的身体组织结构,猜测这些生物是通过过滤的方式,直接从海水中获取相应的营养。

而这样的生存方式却引发了人们的讨论:尽管当时大气中的氧含量有所升高,但是相对氧含量仍然很低,海水中的含氧量更是稀少,并且早期海洋中营养物质鬓发很丰富,埃迪卡拉的动物们是怎样获得足够多的营养的呢?

两种进化的模式

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生物体呼吸、进食等重要生理功能都与体内器官的表面积紧密相关,要想获取更多食物和呼吸器官的表面积有两个途径一种是向外生长,扩展自己的体表面积,让呼吸和进食都通过更大的表面来进行;另一种是向内发展,进化出功能更多的器官。

第一种方法较为简单,它只需改变身体的基本形状,并且不用发展繁杂的内部器官。绝大部分埃迪卡拉的动物选择了第一种方案,它们把自己充分扩展,毫无限制地扩大自己的身体,然而越大的身体需要越多的食物,于是它们便在这种无限的循环中,把自己越变越大,直到体积与表面积比达到了奇怪的地步,结果最后为其他动物做了嫁衣,沦为了食物!它们低估了大自然的考验,结果让它们付出了惨痛的代价。

而另一些动物没有采取投机的方法,它们通过吸收海洋中的矿物质给自己披上铠甲,来防御上部的危险,向体内开发,进化出功能专一且高效的组织,通过内脏的分化和曲褶来增加器官的表面积,增强呼吸和消化的功能,这些动物成功选择了一条正确的进化道路,日益壮大,最终一跃成为统治地球的一代霸主,是现在地球上绝大多数动物的祖先!

生生不息

埃迪卡拉纪晚期,那些通过进化得到甲壳的动物大量繁殖,埃迪卡拉选择扩展身体的软体动物只能沦为食物,逐渐退出海洋生命的舞台。但其内部拥有多功能复杂器官的后来者们,则继续在生命长河之中前行,通过不断进化演化,成为现代生物共同的祖先。

然而,生命的演化不会在某个时间停止,生物会不停的进化和发展,埃迪卡拉纪之后,生命的发展将再次来到高潮。埃迪卡拉纪为地球播下了生命演化的火种,新一代的生物将为这个世界开启新的篇章——寒武纪生命大爆发。

-The End-

作者 | 菩提

编辑 | 大王

独立自媒体人 | 科学引领无限遐想