◎本報記者 張 曄

4.6億年前的“海綿寶寶”長什麼樣？軟軀體生物化石為何特別珍稀
？它們的發現對動物演化研究有哪些幫助？5月1日，一項發表在國際期刊《自然—生態與進化》的成果論文為我們揭開了4.62億年前奧陶紀海底“迷你世界”的奇妙景觀
，也為早期動物小型化研究提供了一個新視角。

中(zhong)國(guo)科(ke)學(xue)院(yuan)南(nan)京(jing)地(di)質(zhi)古(gu)生(sheng)物(wu)研(yan)究(jiu)所(suo)的(de)國(guo)際(ji)科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)在(zai)英(ying)國(guo)威(wei)爾(er)士(shi)中(zhong)奧(ao)陶(tao)世(shi)地(di)層(ceng)中(zhong)找(zhao)到(dao)一(yi)個(ge)保(bao)存(cun)有(you)大(da)量(liang)精(jing)美(mei)軟(ruan)軀(qu)體(ti)化(hua)石(shi)的(de)特(te)異(yi)埋(mai)藏(zang)化(hua)石(shi)庫(ku)，發(fa)現(xian)該(gai)生(sheng)物(wu)群(qun)中(zhong)的(de)170多種生物，其中海綿動物最為豐富，約40種。科研人員將其命名為城堡灘生物群。

保存軟軀體生物的特異埋藏化石庫

化石是研究地球曆史、shengwuyanhuadezhongyaodezhijiezhengju，tebieshibaocunyouruanqutideshengwuleiqunhuashi
，weilejiezaoqishengwudexingtaiheshengtaiqunluotezhengtigonglebaoguidechuangkou
，cizhongshengwuleiqunbeichengwei“特異埋藏化石庫”。

此次
，由南京古生物所外籍科學家約瑟夫·鮑廷（Joseph P.Botting）、副研究員馬俊業與研究員張元動等組成的國際科研團隊在英國威爾士中部城堡灘采石場發現了“布爾吉斯頁岩型”特異埋藏化石庫——城堡灘生物群。

布爾吉斯不僅是個地名，更是特異性埋藏的代名詞。1909年，在加拿大西南部的寒武紀中期布爾吉斯頁岩中發現大量軟軀體生物化石，“布爾吉斯頁岩型”由此得名。這類岩層保存下的化石庫
，不僅可以保存動物骨骼，還能保存軟體形態的組織
、器官。對研究遠古軟軀體生物的科學家來說，“布爾吉斯頁岩型”意味著更高的價值。但保存完好的“布爾吉斯頁岩型”化石庫通常限於寒武紀，而在年代更新的奧陶紀地層中鮮有發現。

該團隊通過對筆石生物地層的研究發現，城堡灘生物群所處的時代為中奧陶世達瑞威爾期
，距今約4.62億年
，處於奧陶紀中期，當時該地區位於阿瓦隆尼亞大陸板塊，位於南半球溫帶地區。

馬俊業介紹，截至目前


，已發現城堡灘生物群的170多種生物，涵蓋海綿動物、刺細胞動物
、棘皮動物、脊索動物


、節肢動物

、軟體動物、星蟲類、曳鰓動物、苔蘚動物
、環節動物、腕足動物等多個動物門類。其中，海綿動物最為豐富，約40種。其中一種海綿動物屬於現代六射海綿的幹支類群
，已具有了現代海綿動物的一些原始特征。

同時，這些化石中大多保存著軟組織，如消化係統和神經組織如眼睛、視神經和大腦等。該生物群最大的特征是動物體型普遍較小，大多數生物體長1—5毫米，可以說是海底的“迷你生物世界”，這也為研究早期動物小型化提供了一個新的視角。

“小不點”見證曆史性生物演變

奧陶紀因生物多樣性大幅度增加，在科學界有“奧陶紀生物大輻射”之稱。那個時代的生物，不再囿於近海，而是向更廣闊的大洋進軍。近岸淺海、遠洋深海、水體表層
、海洋底質都被種類豐富的生物占領
，此後，海洋開始真正熱鬧起來。

和早奧陶世“布爾吉斯頁岩型”動物群相比，城堡灘生物群無論是在總體生物方麵，還是在軟軀體生物方麵，都具有較高的生物多樣性。

在這個毫米級的“迷你生物世界”中，生物種類多達170yuzhong

，erqieyijinggouchengleyigebijiaowanzhengdeshiwulian。zaishiwuliandingduandeshiyizhongchangxiangleisihanwujioubabinhaixiedejiezhidongwu
，shuyubushixingshengwu。erweiyushiwuliandiduandeshigezhonghaizao，tamenshigezhonglvshixingdongwude“主菜”。食物鏈的中部則是海綿動物
、腕足動物
、筆石等生物。

因(yin)此(ci)
，研(yan)究(jiu)團(tuan)隊(dui)認(ren)為(wei)，城(cheng)堡(bao)灘(tan)動(dong)物(wu)群(qun)不(bu)僅(jin)提(ti)供(gong)了(le)海(hai)洋(yang)動(dong)物(wu)群(qun)由(you)寒(han)武(wu)紀(ji)生(sheng)物(wu)群(qun)向(xiang)古(gu)生(sheng)代(dai)生(sheng)物(wu)群(qun)演(yan)變(bian)的(de)新(xin)視(shi)角(jiao)，也(ye)揭(jie)示(shi)了(le)海(hai)洋(yang)生(sheng)態(tai)平(ping)衡(heng)係(xi)統(tong)從(cong)寒(han)武(wu)紀(ji)捕(bu)食(shi)型(xing)主(zhu)導(dao)向(xiang)古(gu)生(sheng)代(dai)濾(lv)食(shi)性(xing)動(dong)物(wu)主(zhu)導(dao)類(lei)型(xing)轉(zhuan)變(bian)的(de)新(xin)階(jie)段(duan)。

何種原因促成了這種變化？馬俊業推測，寒武紀末—aotaojichuqi，haiyanghuanjingfashenglebianhua，fuyoushengwudaliangchuxian，cujinlelvshixingdongwudefansheng。tongshi，yanjiurenyuanhaifaxianleyixiejiezhidongwuzhongxiandaifanjiakeleishengwudeganzhileiqun
，jinyibufengfuledangshideshengwuduoyangxing。

但(dan)與(yu)以(yi)往(wang)發(fa)現(xian)的(de)奧(ao)陶(tao)紀(ji)化(hua)石(shi)相(xiang)比(bi)，城(cheng)堡(bao)灘(tan)生(sheng)物(wu)群(qun)明(ming)顯(xian)體(ti)型(xing)更(geng)小(xiao)。馬(ma)俊(jun)業(ye)表(biao)示(shi)，這(zhe)些(xie)生(sheng)物(wu)具(ju)有(you)生(sheng)長(chang)發(fa)育(yu)到(dao)一(yi)定(ding)階(jie)段(duan)後(hou)才(cai)會(hui)出(chu)現(xian)的(de)用(yong)以(yi)詳(xiang)細(xi)分(fen)類(lei)的(de)具(ju)體(ti)特(te)征(zheng)，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)初(chu)步(bu)排(pai)除(chu)生(sheng)物(wu)處(chu)於(yu)幼(you)年(nian)階(jie)段(duan)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)。同(tong)時(shi)
，低(di)氧(yang)環(huan)境(jing)導(dao)致(zhi)生(sheng)物(wu)體(ti)體(ti)型(xing)較(jiao)小(xiao)的(de)觀(guan)點(dian)也(ye)難(nan)以(yi)解(jie)釋(shi)城(cheng)堡(bao)灘(tan)生(sheng)物(wu)群(qun)豐(feng)富(fu)的(de)生(sheng)物(wu)多(duo)樣(yang)性(xing)。因(yin)此(ci)，這(zhe)個(ge)數(shu)億(yi)年(nian)前(qian)海(hai)底(di)的(de)“迷你生物世界”，仍有待進一步研究。