本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
科學家們長期以來一直認為 寒武紀大爆發 發生在 5.41 億年前，是地球上覆雜生命的繁榮時期。已知形狀奇特的大型軟體生物生活在稍早的時期——埃迪卡拉紀——但它們製造的硬質部分很少，科學家們一直在爭論其中有多少或有多少是後來生命的祖先。
現在，一個來自英國和奈米比亞的科學家團隊，上週剛剛在《科學》雜誌上發表了他們的研究結果，他們說，奈米比亞的化石床表明，早在 5.48 億年前，即至少在寒武紀之前七百萬年，一些動物就已經養成了建造大型、堅固、複雜的珊瑚礁的習慣。由於科學家們之前認為，珊瑚礁的建造是對寒武紀生物多樣性爆發所造成的日益擁擠和捕食的回應，因此，如果這些結果是真的，則意味著這些力量在生命大爆發之前就已經在積聚和運作了。
這是一張關於這些珊瑚礁可能是什麼樣子的想象圖
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
1：血栓藻巖——一種類似於疊層石但沒有分層的細菌礁。 2：海王星岩脈——切割穿過沉積岩並充滿沙子的裂縫 3：疊層石——由細菌墊產生的精細分層礁 4：造礁動物克勞迪納蟲 5：納瑪波基亞蟲——一種喜歡生活在裂縫中的結殼動物 6：納瑪卡拉圖斯蟲——一種形狀奇特的動物，其骨骼由空心莖組成，頂部是一個有六個或七個舷窗的杯子 7：膠結球粒——化石化的產物 8：被困的納瑪卡拉圖斯蟲 9：沉積物。圖 2 來自 Penny 等人 2014 年。圖片由 J. Sibbick 提供。點選圖片檢視來源。
這是一張特寫，前面附近有一個橫截面檢視。
正如您所看到的，克勞迪納蟲，中心位置的造礁者，看起來是一堆堆疊的漏斗，形成一個“錐中錐”結構。有人認為，生活在這些錐體內的動物是現代珊瑚的近親。
右邊是外星人般的 納瑪卡拉圖斯蟲，其骨骼類似於帶有舷窗的棒棒糖。沒有人知道生活在裡面的動物是什麼樣子的。
珊瑚礁是由造礁生物將動物骨骼超強膠合在一起形成的一個大型結構。直到現在，克勞迪納蟲 化石一直被解釋為以大型濾食性群體的形式躺在海底，尖端附著在基質上，但彼此分離。但在研究小組檢查的化石中，克勞迪納蟲 的漏斗似乎被方解石（CaCO3，雖然在生物體內可能是另一種稱為文石的碳酸鈣）的小楔子膠合在一起——將它們提升到珊瑚礁的地位。
這是橫截面中推測的連線。克勞迪納蟲 管看起來像油炸雞蛋或丹麥酥，而水泥連線在箭頭的尖端處指示。
科學家們認為，個體之間的這些連線在化石化之前就已存在，因為在化石化過程中形成的稱為膠結球粒的礦物質生長在它們的表面。克勞迪納蟲 管之間的連線以前就已被注意到，但被解釋為無機化學沉澱。但由於這些特徵似乎在化石化之前就已存在，因此作者認為它們更可能是 克勞迪納蟲 主動生長的產物。它們可能類似於今天在 管螺 或 生物礦化多毛綱蠕蟲 中看到的結構。
由於科學家們在化石化的 克勞迪納蟲 管之間沒有發現太多沙子或淤泥，他們也認為它們高於海底。在化石基質中，管子都指向相同的方向，這表明一種濾食性習性，其中所有動物都面向主要水流，以最大限度地獲取食物。
像 克勞迪納蟲 這樣的珊瑚礁可能出現的原因是，造礁者不僅從他們新加固的城堡中獲得了合作優勢，而且還因為他們升高到遠離海底的水域，由於更強的水流和更少的競爭者，這些水域攜帶了更多的漂浮食物。對空間的簡單競爭也可能發揮了作用；正如任何紐約人所知，如果你不能向外擴張……那就向上建造。聚整合分散體或礁石，其成員粘合在一起，也有助於為幼小生物提供更多的基質，使其在培育環境中生長，並有助於保護群體免受強流和風暴的侵襲。
但珊瑚礁是生命進化中的一項重要創新，因為它們改變了所有人的遊戲規則，而不僅僅是造礁者。它們改變了海底的形狀，在其角落和縫隙中創造了許多新的生態位，並改變了水流。這可能刺激了許多其他新生命形式的進化。
長期以來，科學家們一直認為，外骨骼的進化是專門為了應對寒武紀大爆發期間大量增加的捕食而發生的，捕食者是今天活著的生命的祖先（兩側對稱動物，或具有左右兩側的動物）。但像 克勞迪納蟲 這樣的化石——以及其他一些顯示出硬骨骼證據的埃迪卡拉紀生物——駁斥了這種假設。它們證明捕食在寒武紀的早期就已經很重要了。事實上，來自中國的 克勞迪納蟲 化石甚至顯示出微小的鑽孔，那裡有什麼東西——毫無疑問是一些非常令人興奮的東西，我們可能永遠不知道它的身份——成功地鑽入它們的殼中以吸取內容物。您今天在海貝中可以看到這些相同的鑽孔，是由捕食性蝸牛產生的。由於埃迪卡拉紀沒有蝸牛，我們只能對 克勞迪納蟲 鑽孔者的身份和外貌感到好奇。
克勞迪納蟲 自身的外觀也可能是對這種捕食的一種反應。其骨骼的不規則厚度可能使未知鑽孔者感到沮喪，使其難以進化出能夠可靠地進行破殼的鑽孔裝置。這些孔（如果找到）也與漏斗的開口保持相對一致的距離，進一步暗示無論是什麼試圖闖入的東西，都足夠了解要遠離 克勞迪納蟲 可以從其漏斗口對其做任何事情。人們會想象 克勞迪納蟲 有像今天珊瑚一樣的觸手冠，用來敲打討厭的鑽孔者，但真相很可能與我們所震驚的事物截然不同且令人驚訝。漫長的時間就是這樣令人沮喪。沒有人會從隨後的 5.41 億年的化石中預測到 埃迪卡拉動物群 的出現，然而……它就在那裡。
在此發現之前，最古老的動物礁被認為是 5.3 億年前早期寒武紀的 古杯海綿 建造的。如果得到證實，這項發現將把動物造礁的歷史推後 1800 萬年。埃迪卡拉紀的珊瑚礁一直被認為僅限於簡單的細菌結構，如稱為 疊層石 或 血栓藻巖 的石質土墩。克勞迪納蟲，連同古怪的 納瑪卡拉圖斯蟲 和一種叫做 納瑪波基亞蟲 的結殼狀、裂縫居住動物，描繪了一幅更加複雜的圖景，其外觀幾乎是現代的（雖然不得不承認還不夠像沉船）。由於化石記錄充其量是零星的，因此埃迪卡拉紀地球上珊瑚礁的真實多樣性可能甚至超過我們現在看到的——或可以想象的。
參考文獻
Penny A.M., Wood R., Curtis A., Bowyer F., Tostevin R. & Hoffman K.H. 早期動物。來自奈米比亞納瑪群的埃迪卡拉紀後生動物礁。, 《科學》（紐約，紐約州），PMID：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24970084