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五億年前，無脊椎的脊索動物在地球的寒武紀海洋中潛行。這些不起眼的生物最終會演變成更復雜的脊椎動物，如魚類、恐龍，甚至我們人類，因此它們是科學家試圖追溯動物進化早期步驟的關鍵證據。但是，由於這些生物缺乏骨骼或外殼，設法在化石化過程中倖存下來的軟組織特徵使得這些標本看起來非常原始，可能過於原始。
根據一些糊狀特徵將這些稀有的嫌疑物件放入進化樹，在英格蘭萊斯特大學的一組研究人員看來有點可疑。他們在1月31日線上發表在自然雜誌上的一項研究中提出，一些寒武紀脊索動物可能並沒有那麼簡單。（大眾科學是自然出版集團的一部分。）
是什麼讓他們這麼說？無數小時的觀察魚腐爛。
“這是一項非常臭的工作，”該大學地質系的馬克·珀內爾說，他是這項新研究的合著者。“但‘結果是值得努力的。它告訴我們一些關於我們應該如何謹慎解釋化石記錄的新東西。’”
最早的脊椎動物尚未進化出脊椎骨，或任何骨骼，這使得它們的寒武紀時期化石比後來擁有骨骼、牙齒和其他硬質材料的動物的化石更為稀有，後者至少會留下“其骨骼的逼真快照”，珀內爾說。只有在極少數情況下，礦物質成分和環境因素才恰到好處，使軟組織得以化石化。
但是，骨骼可能需要數十年才能腐爛，而眼睛、鰓和器官等軟組織特徵可能在幾個月、幾周甚至幾天內消失。因此，研究人員認為，一點現代法醫偵查可能有助於充實大約五億年前這些古代生物在生命中的樣子。
為了這項髒活，珀內爾和他的團隊選擇了七鰓鰻和文昌魚的幼蟲。這些現代海洋居民並非虛張聲勢，被認為與寒武紀脊索動物非常相似。在觀察了魚幼蟲的分解過程後，研究人員推斷，許多被認為在約5億年前的脊索動物中不存在的特徵，實際上可能只是在化石化發生之前的腐爛過程中褪色了。
珀內爾說：“特徵會丟失——尤其是在軟組織生物中——分解並不是一個新穎的觀點。” 但是，他指出，“假設是它們是隨機分佈的。”
珀內爾和他的團隊發現，事實上，特徵以獨特的模式消失。一些部分，如腸道和肝臟，持續了130天，但眼睛在64天后消失了，多腔心臟在大約11天后消失了。“這種群體中非隨機腐爛的模式如此強烈，真是令人驚訝，”珀內爾說。
如此一致的腐敗模式也讓其他追蹤早期動物進化的人感到驚訝。“有一種假設，認為許多這些滅絕的野獸應該屬於非常原始和奇異的群體，”堪薩斯大學勞倫斯分校地質系的布魯斯·利伯曼教授說，他沒有參與這項研究。在這些古代動物儲存完好的罕見情況下，“我們可以認識到它們與生物有很多共同之處，”他說。“許多群體確實經歷了非常早期的進化爆發。在爆發之後，就只剩下對形式的基本修補了。”
這些原始魚類的一些特徵最有助於將它們與更原始的祖先區分開來，實際上是快速腐爛的，這導致珀內爾警告說，“如果它只具有非常基礎的脊索動物特徵，那麼它可能是一種更復雜的動物，由於分解而失去了許多特徵……。當我們要確定實際的解剖結構時，我們需要考慮到這一點。”
這些令人作嘔的發現使研究人員提出，誤解腐爛的化石可能導致頻繁的“莖向滑動”，在這種情況下，生物被始終如一地分類為比它們實際更基礎。他們指出，這可能是“我們目前對許多門類早期進化的理解中普遍存在但尚未被認識到的偏見”，因為未能認識到某些特徵可能只是在化石化之前褪色，這可能意味著“錯誤的進化結論”——這真是一個糟糕的情況。
重新評估這些最早的脊椎動物的進化改造“可能會改變我們對特徵出現的速度和順序的看法，”珀內爾說。但利伯曼指出，這些發現不應在實驗室中過度解讀。僅僅因為更高階的特徵可能因腐爛而丟失，並不意味著它就真的丟失了，他警告說。“如果我們看不到它們，”他談到推測的特徵時說，“在沒有證據的情況下，我們仍然只能做這麼多。”
科學家們並非沒有意識到腐爛肯定在改變他們檢查的許多生物中發揮了作用，但利伯曼說，“在定量框架中考慮到這一點真的很難。” 他說，這可能尤其具有挑戰性，因為如果同一物種的化石來自具有不同地質和礦物成分的不同地點，它們看起來可能會大相徑庭。
腐爛的魚尚未為這個難題提供答案，利伯曼說，除了嘗試獲得儘可能多的標本外，他對解釋的挑戰沒有解決方案，“除非非常小心。”
像任何好的寒武紀時期的惡作劇一樣，早期動物進化的謎團只會變得越來越棘手——也越來越臭。