據外媒報道，5億年前，地球上的所有生命都生活在海洋中，但科學家們對這些動物和藻類是如何發展的卻知之甚少。據一個國際研究團隊稱，在中國昆明附近新發現的一處化石沉積物可能是理解這些生物如何為今天的陸地和海洋生命奠定基礎的關鍵。
這個化石沉積物被稱為海晏特異埋藏化石庫(Haiyan Lagerstätte)，其中保存了大量早期脊椎動物和其他稀有軟體生物，其中超50%處於幼蟲和幼年發育階段。該礦床可追溯到約5.18億年前的寒武紀地質時期，迄今為止其為研究人員提供了2846個標本，這是迄今為止發現的最古老、最多樣的礦床。
來自賓夕法尼亞州立大學地球與礦物科學博物館和藝術畫廊的收藏品經理Julien Kimming指出：“能在化石記錄中看到這些幼體真是太令人驚訝了。我們很難看到幼年化石，尤其是軟體無脊椎動物的化石。”
中國雲南大學的古生物學家楊顯峰帶領一支中國研究團隊在研究地點收集了這些化石。他對標本進行了測量和拍照並跟Kimmig一起進行了分析。研究人員於上月28日在《Nature Ecology and Evolution》上報告了他們的研究結果。
據了解，研究人員在Lagerstätte發現了118個物種，其中包括17個新物種。Lagerstätte是一個保存完好的非同尋常的化石沉積物，有時還保存有軟組織。
這些物種包括現代昆蟲、甲殼類動物、蠕蟲、三葉蟲、藻類、海綿動物和與無顎魚有關的早期脊椎動物的祖先。研究人員還發現了卵和大量罕見的幼年化石，這些化石的附屬物仍完好無損，內部軟組織仍舊可見。
地球與環境系統研究所(Earth and Environmental Systems Institute)助理研究教授、賓夕法尼亞州立大學環境中同位素與金屬實驗室設施主任Sara Kimmig表示，這些標本保存得如此完好，以至於揭示出了以前從未見過的身體部位。“該遺址保存了3D眼睛等細節，這些特徵以前從未見過，尤其是在這樣早期的沉積物中。”
研究人員稱，科學家可以通過CT掃描這些3D特徵來重建動物並從化石中提取更多信息。
而lagerstätte包含了幾個事件層，也就是發現化石的沉積物層。每一層代表一次單獨的埋葬事件。本研究中所鑒定的所有物種都存在於最底層。
研究人員認為，這些間隔可能代表海洋生物群落的繁榮和蕭條時期。許多物種可能已經來到這一地區–當時位於昆明灣中心的深水區–尋求免受強洋流的保護。然而氧氣水平的變化或風暴事件導致沉積物順着斜坡流下並掩埋了沿途的一切，從而可能導致了物種的滅絕。
另一方面，大量的幼年化石表明，Lagerstätte可能是一個古生物搖籃。在裡邊發現的物種可能選擇在那裡繁殖是因為它提供了保護，讓它們免受來自捕食者的捕食。
“這些蠕蟲、水母和昆蟲會發展出像古生物託兒所一樣複雜的東西來撫養它們的後代嗎？無論如何，能將這種行為跟現代動物的行為相提並論是很有趣的，”Kimmig說道。
科學家們將能利用這些收藏品來研究這些古代動物是如何從幼蟲發展到成年階段的。
“我們將看到不同的身體部位是如何隨着時間的推移而生長的，這是目前我們不知道的。這些化石將為我們提供更多關於它們與現代動物關係的信息。我們將觀察這些動物今天的發展跟5億年前的發展是否相似，或隨着時間的推移是否發生了什麼變化，”Julien Kimmig說道。
另外他補充稱，由於類似的發育模式可能表明物種之間的聯繫，所以這些發育信息也將為動物群體之間的關係提供見解。
Sara Kimmig則表示：“對於許多研究人員說，HaiyanLagerstätte將是一個豐富的知識寶庫，不僅是在古生物學方面還包括古環境重建方面。”她和她的同事們想對這些標本和沉積物進行地球化學分析。這些分析可以幫助他們潛在地重建這個lagerstätte沉積時期的環境和氣候。
此外，這些化石還能讓研究人員研究5億年前地球、比現在稍微暖一點時期的動物的行為並以此作為在更暖環境下動物行為的一個代表。