研究人員在加拿大西北特區一處偏遠地區發現了一個異常豐富的化石遺址，揭示了地球上最早的複雜動物的一些新細節。這些化石屬於埃迪卡拉生物群，是一群主要為軟體生物的有機體，生活在5億多年前的古老海底。

部分化石標本的年代約為5.67億年前。其年代表明，動物的運動和有性生殖的起源比先前證據顯示的早了500萬到1000萬年。這項由美國自然歷史博物館和達特茅斯學院的科學家領導的研究發表在《Science Advances》期刊上。

「30億年來，地球上的生命由微生物主導。然後，突然之間，我們發現了這些外觀奇特的海洋動物，牠們體型大到肉眼可見，並且能夠進行我們今天仍會覺得熟悉的行為。」該研究的主要作者、美國自然歷史博物館無脊椎動物古生物學助理策展人Scott Evans表示。「如果我們想理解生命何時變得巨大、複雜且無可辯駁地屬於動物的這一轉變，這個新遺址具有巨大的潛力。」

最早動物的稀有窗口

埃迪卡拉生物群以許多奇特的形式出現，包括扁平圓盤狀、葉狀和帶肋的橢圓形。牠們的化石提供了最早的多細胞動物生命的直接記錄。

有些埃迪卡拉物種已被證實與現存的動物群有關，包括軟體動物、線蟲、櫛水母和刺胞動物（包括水母和珊瑚）。其他物種則與現存生物毫無相似之處。即便如此，牠們也包括了已知最早能夠移動以尋找食物或進行有性生殖的動物。

這些有機體中的大多數生活在動物普遍發展出殼、骨骼或其他硬體結構之前。牠們的軟體結構很少能形成化石，這意味著只有在特殊的環境條件下才能保存下來。

埃迪卡拉化石已在除南極洲以外的所有大陸上被發現，但擁有超過10個物種的遺址極為罕見。因此，科學家們對這個持續約4000萬年的關鍵時期，只有有限的證據。

在北美發現的白海生物群落

科學家們根據埃迪卡拉生物群在地質記錄中的位置，將其分為三個主要群體，稱為生物群落：阿瓦隆生物群落（5.75億至5.59億年前）、白海生物群落（5.59億至5.50億年前）和納馬生物群落（5.50億至5.38億年前）。

在此次發現之前，白海生物群落的化石已在歐洲、亞洲和澳洲被記錄到，但在北美卻沒有。新的化石是在加拿大麥肯齊山脈的古老岩層中發現的。

該遺址位於Sahtú Dene和Métis的傳統土地上。這些社群的成員為研究人員提供了進入和研究該地區的指導和許可。

這項工作建立在該地區先前地質研究的基礎上，但發現的規模和多樣性標誌著一個重大的進展。科學家們識別出超過100塊化石，包括六個以前從未在北美記錄到的類群。

更令人驚訝的是牠們的年代。部分標本的年代可追溯到約5.67億年前，比其他已知的白海生物群落化石早了500萬到1000萬年。這將牠們置於與較早的阿瓦隆生物群落大致相同的時間範圍內。

這些含化石的岩層上方還覆蓋著數百英尺的岩石，其中可能包含額外的標本，這表明還有更多有待發現。

「這個新遺址不僅種類繁多，而且來自我們先前缺乏化石記錄的岩層部分。」研究合著者、達特茅斯學院地球與行星科學副教授Justin Strauss表示，他已經在這個地區探索了約15年。「這真的很令人興奮。鑑於我們對加拿大西北部地區地質的理解，這裡有巨大的潛力可以重新審視我們對埃迪卡拉時期地球歷史的理解。」

來自古老海底的奇特生物

其中幾塊化石代表了以前在北美從未發現過的有機體。

Dickinsonia 是一種在海底移動的扁平動物。牠沒有嘴巴，顯然是透過整個下表面吸收細菌和藻類來獲取養分。Evans 將其分體的圓形身體比喻為「地墊」或「煎餅」。

Funisia 是一種固著的管狀有機體，生活在大小相似的個體群落中。牠提供了最早的有性生殖化石證據。與現代珊瑚一樣，牠可能透過協調釋放精子和卵子到周圍水中來繁殖。

Kimberella 透過肌肉足移動，並從海底刮取食物。科學家們通常將其解釋為軟體動物的早期近親。新發現的標本也可能使其成為已知最早的雙側對稱動物化石，這類動物具有明顯的前、後、上、下以及左右對稱的身體，佔所有已知動物的99%以上。

該遺址還保存了 Eoandromeda，這是一種可能的櫛水母，有八條呈螺旋狀排列的腕。

動物創新是否始於深水？

這些化石表明，這些有機體生活在比科學家先前與白海生物群落相關聯的更深的水域。

這支持了一種正在發展的觀點，即早期動物可能首先出現在近海的深海環境中，然後逐漸擴散到較淺的沿海地區。這種模式與後來動物演化中更常見的模式相反。

「這些結果表明了一種模式，即演化創新始於較深的環境，然後擴散到沿海地區。」Evans說。「我們認為深海是一個黑暗、不適宜居住的地方，但它也相對穩定，溫度和氧氣等對大多數動物生命至關重要的因素波動較小。這種穩定性可能為早期動物生命提供了關鍵的機會。」

因此，深海的穩定條件可能為最早的動物多樣化階段提供了有利的環境。

這些化石最終將成為黃刀鎮威爾斯親王北方遺產中心的永久收藏品，該中心位於西北特區。

該研究的其他合著者包括史丹佛大學的Erik Sperling；以及賓州州立大學的Kimberly Lau。