时不时地，意外的发现，为我们提供了一扇独特的窗口，让我们看到遥远的过去。
发生在史前的一次火山爆发就是其中之一。寒武纪火山碎屑流的灰烬被倾倒在浅海环境中，被称为三叶虫的古代节肢动物种群几乎立即被保存了下来 —— 包括在其他石化过程中通常被降解或破坏的任何软组织。
现在，已经是几亿年后，这些不幸的动物给了我们前所未有的三维解剖记录，以及当时碰巧附着在它们身体上的任何较小的生物。
法国普瓦捷大学的沉积学家阿卜杜勒拉扎克·埃尔·阿尔巴尼领导的研究小组写道：“来自摩洛哥的寒武纪椭圆头类三叶虫关节清晰，没有变形，显示出附肢和消化系统的精致细节。”
“这种具有三维柔软部分的模塑化石的出现，突显了海洋环境中的火山灰沉积物是一个未被充分探索的保存完好生物的来源。”
从5亿多年前的寒武纪开始，在近3亿年的时间里，记录了超过22000种已知的三叶虫，但具有完整内部解剖结构的化石标本数量极其有限，而且通常是不完整的。这是因为软组织往往无法在温度和压力变化中保存下来，而温度和压力变化导致了化石的形成。
好在留下化石印记的方法不止一种。就在5亿多年前，其中一次以壮观的方式爆发了：在现在的摩洛哥，火山爆发，喷出了大量的火山灰，掩埋了周围的地区，以及里面的许多生命。
我们知道，这样的火山碎屑流出物可以保存它们埋藏物的快照。最著名的例子是庞贝古城，那里的人被埋在数百万吨落在这座古罗马城市上的灰烬中，以令人震惊的细节保存了他们最后的时刻。
在摩洛哥的塔特尔特地层（Tatelt Formation）中，有一层跨越年代的化石层，其中一层很厚，由火山灰和碎屑组成。在这些化石中，阿尔巴尼和他的同事们发现了两种三叶虫的标本。
这一火山灰层的特征表明，它是在一次大型火山碎屑流事件中沉积的，在这次火山喷发中，热火山灰和气体沿着地面移动，而矿物质表明热火山物质和咸海水之间的快速相互作用。
为了确定这对三叶虫标本的石化过程的影响，研究人员使用X射线显微层析成像技术，在三维空间上重建了动物的内部解剖结构。他们的发现非常惊人。
他们能够观察到三叶虫的外骨骼，关节清晰，未受时间的影响。他们还探测了它们的触角、消化系统，以及三叶虫用来觅食的嘴周围复杂的解剖结构。一些新的特征以前从未被发现过。
火山碎屑流甚至保存了微小的腕足类动物 —— 一种附着在三叶虫外壳上的小蛤状生物。这些腕足动物处于放松的生活姿势，表明这两个物种是一起死亡的，要么是被活埋，要么是死后不久。
研究人员甚至能够解决长期以来关于三叶虫嘴的争论。他们的扫描首次揭示了一个由软组织构成的被称为“垂唇体”的口腔部位。
先前的研究人员推测，由于在其他三叶虫化石中没有明确的垂唇，它可能是另一个被称为上唇的嘴部的一部分。新的研究表明，在这两种三叶虫中，垂唇体和上唇是两个独立的结构。
我们现在对地球上最丰富的动物群体之一只了解了一点点，但这项研究也强调了一个尚未开发的古生物资源。
研究人员写道：“尽管人们对三叶虫的软体解剖已经了解了100多年，但塔特尔特的标本揭示了以前从未观察到的关键细节，尽管这一标志性的古生代化石群具有很长的地层范围和丰富的数量。”
“火山碎屑事件的火山灰沉积物中保存了精美的解剖细节，这是出乎意料的，但它指出了海洋环境中火山灰沉积物产生进一步发现的巨大潜力。”
这项研究发表在《科学》杂志上。
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