科學家說，在加拿大庫特尼國家公園的一個峽谷中發現的化石寶藏可以與著名的伯吉斯頁岩相媲美，後者是地球早期生命的最好記錄。
“一旦我們開始敲開新鮮的岩石，我們就意識到我們發現了一些非常特別的東西，”加利福尼亞州波莫納學院的地質學家、一項宣佈這一發現的新研究的合著者羅伯特·蓋恩斯說。“這是一個非凡的時刻。”
伯吉斯頁岩既指化石發現，又指由泥土和粘土組成的 5.05 億年前的岩層。著名的伯吉斯頁岩化石採石場是聯合國教科文組織世界遺產，位於加拿大落基山脈的幽鶴國家公園內。這些化石於 1909 年被發現。此後，在伯吉斯頁岩中發現了幾個其他化石遺址，但沒有一個像最初的遺址那樣豐富。
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這些化石之所以非凡，是因為它們以非凡的細節儲存了古代動物的軟組織；與骨骼等較硬的部分相比，這些軟組織不太可能印在石頭上。在 1909 年的化石遺址中已經確定了 200 多種動物物種，為寒武紀大爆發提供了一個難得的視窗，這是地球化石記錄中首次出現複雜身體形態的時期，大約從 5.42 億年前開始。
“在任何地方，我們都無法比在伯吉斯頁岩中更好地瞭解寒武紀的確切樣子及其與環境的關係，”蓋恩斯告訴生命科學的“我們的神奇星球”。
新的遺址也位於伯吉斯頁岩地層中，而且似乎在化石多樣性和儲存方面可以與 1909 年的原始遺址相媲美，研究人員今天（2 月 11 日）在《自然通訊》雜誌上報道。僅在兩週內，研究小組就收集了 3,000 多塊代表 55 個物種的化石。其中 15 個物種是科學界的新物種。[相簿：來自加拿大大理石峽谷的驚人寒武紀化石]
“我們發現動物的速度非常驚人，其中許多都是新發現的，而且很有可能我們最終會在這裡發現比幽鶴國家公園原始遺址更多的物種，而且可能比世界上任何其他地方都多，”研究主要作者、多倫多皇家安大略博物館的無脊椎動物古生物學家讓-伯納德·卡隆說。
比伯吉斯更好
新的化石是在一個山崖上發現的，位於大理石峽谷，距離伯吉斯頁岩原始遺址東南約 26 英里（42 公里）。研究人員希望保護確切位置以防止搶掠。（前往伯吉斯頁岩採石場的遊客必須與公園導遊一起徒步旅行，並在接近化石時將揹包留在後面。）
蓋恩斯說，根據與其他地方發現的類似化石的比較，新發現的岩石可能比第一個伯吉斯頁岩遺址的岩石年輕約 10 萬年。
研究人員報告說，新遺址的許多化石比其採石場中的化石儲存得更好。新的化石揭示了幾種不同節肢動物的內部器官，節肢動物是新舊伯吉斯頁岩中最為常見的動物型別。發現了視網膜、角膜、神經組織、內臟，甚至可能還有心臟和肝臟。
“這是我們第一次看到這些細節，”蓋恩斯說。
節肢動物是地球上最多樣化的動物群體，是許多現有生物的祖先，包括蜘蛛、蝦和昆蟲。在寒武紀時期，它們用鉗子和爪狀附肢在海洋中殺戮，撕開獵物，然後塞進嘴裡。其他節肢動物則進化出堅硬的部分，如外殼，以保護自己免受同類掠食者的傷害。科學家認為，這種“掠食者和獵物之間的軍備競賽”是寒武紀大爆發的驅動因素之一。
研究人員報告說，到目前為止，在大理石峽谷發現的 55 個物種中，約有一半也出現在伯吉斯頁岩原始遺址中。原始遺址的一些稀有物種在峽谷中更為豐富，例如多毛綱蠕蟲Burgessochaeta。但“固著”物種很少或缺失。這些生物，如海綿和腕足動物，一生都附著在岩石或海底上。
在大理石峽谷發現的一些物種也在中國的澂江化石床中發現，澂江化石床比伯吉斯頁岩早 1000 萬年。直到現在，研究人員還認為這些寒武紀動物在伯吉斯頁岩形成時就已滅絕。他們在加拿大的發現意味著許多寒武紀生命形式比之前認為的更廣泛，壽命更長，研究人員說。[圖片庫：奇特的化石]
化石追蹤者
2012 年，當蓋恩斯和他的同事在落基山脈徒步追蹤寒武紀岩石時，發現了大理石峽谷的化石，希望能找到更多伯吉斯頁岩型別的沉積物。他們從幾英里外的斯坦利冰川附近的淺水岩石中的一個化石遺址開始。在大理石峽谷附近，該團隊突然越過了一個古老的懸崖。這個懸崖被稱為大教堂陡崖，標誌著勞倫西亞（構成北美洲核心的祖先大陸）的水下邊緣。
“我們遇到了岩石型別的主要變化，就像經典的伯吉斯頁岩地點一樣，”蓋恩斯說。“如果我們處於寒武紀時期，我們就會越過懸崖，但這一切都發生在山坡上。我們有一個預感，如果我們沿著山的地形，在具有合適岩石型別的新區域追蹤地層，也許，僅僅是也許，我們會很幸運，儘管我們做夢也沒想到會追蹤到這樣的一個母礦。”
研究人員報告說，大理石峽谷化石所在的岩石位於伯吉斯頁岩內，但成分或巖性略有不同。“化石出現的巖性與伯吉斯頁岩的巖性非常不同。這暗示了不同的古環境和埋藏學條件，因此擴大了我們對寒武紀大爆發中動物的認識，”英國劍橋大學的伯吉斯頁岩專家西蒙·康威·莫里斯說，他沒有參與這項研究。
科學家認為，伯吉斯頁岩中儲存的軟體化石是被猛烈的風暴海流衝下大教堂陡崖，並埋在深水淤泥中的。這些動物可能生活在風暴波及範圍以下，但高於它們最終安息的深處。
“我認為最深刻的含義是，伯吉斯頁岩不可能只是唯一的一個，”蓋恩斯說。“在加拿大落基山脈和其他地方還有很多。”
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