在地球生命史上，一段无法被忽视的时期被称为埃迪卡拉纪。
埃迪卡拉纪始于约6.35亿年前，它标志着第一批复杂多细胞生物的出现。同时，目前普遍认为，第一批动物也是在约5.8亿年前的埃迪拉卡纪晚期进化而来的。
在埃迪卡拉纪之前，生物体型都非常小，然而到了埃迪卡拉纪，一些大型复杂的生物开始出现，有些甚至可以长到两米。许多在化石记录中找不到明确谱系的奇异物种仿佛突然“凭空”出现在埃迪卡拉纪的海洋中，但最终却又消失得无影无踪。
这段地球历史时期仿佛一场激烈的进化实验，地球上的生命首次实现了多样化。
埃迪卡拉纪海洋的艺术家畅想图。（图／Ryan Somma, Wikimedia Commons, CC BY-SA）
然而，化石记录还揭示出了一段不寻常的历史。在埃迪卡拉纪末期，经历了一段生物多样性急剧下降的时光后，埃迪卡拉纪在约5.4亿年前黯然退出了历史舞台。
但此时，地球生命又迎来了一次几乎前所未有的高潮，寒武纪大爆发开始，生命的大量分支涌现，几乎所有生物门类都出现了，包括最早的节肢动物和脊椎动物。
有科学家认为，多样性的下降是约5.5亿年前集群灭绝事件的证据，那可能是由环境灾难引起的一次灭绝事件。为了调查清楚这段看似波澜壮阔的生命历史，一些古生物学家再次翻开了化石之书。
研究人员利用激光扫描技术探测埃迪卡拉系化石。（图／Charlotte G. Kenchington, CC BY）
根据一项最新的研究，在比5.5亿年前的更早时候，早期动物便形成了复杂的生态群落，这比先前认为的要早得多，并且为寒武纪大爆发创造了进化的条件。
古生态群落的结构
为了评估埃迪卡拉集群灭绝的证据，研究人员分析了跨越这一地质时期最后3200万年，也就是5.75亿到5.43亿年前的三个化石集群的元群落结构。
他们使用了公开的古环境数据，比如海洋深度和岩石特征，寻找表明环境特化和物种间相互作用的元群落结构。
加拿大纽芬兰的错误点（Mistaken Point）生态保护区的埃迪卡拉系化石。这里是埃迪卡拉系化石最丰富的地区之一，这些化石层也是目前已知的最古老的真核巨型化石群落之一。（图／Charlotte G. Kenchington, CC BY）
分析显示，在后来的化石集群中，群落结构变得越来越复杂，这表明在埃迪卡拉纪晚期，物种变得更为特化，并参与了更多物种间互动，这其实是生态演替中经常会看到的趋势。
这些结果实际上告诉我们的是，集群灭绝很有可能并不是在埃迪卡拉纪晚期导致多样性下降的原因，真正的原因应该是竞争排斥。竞争排斥是一种进化过程，在这个过程中，占据同一生态位的不同物种会为了争夺主导地位而相互竞争，直到一个明显具有优势的种群最终赢得这场比赛。
这项分析还说明，一些通常与寒武纪爆发有关的生态和进化动态特征，比如特化和生态位收缩，其实并非在寒武纪，而是由埃迪卡拉纪晚期的那些最早的动物群落建立的。
寒武纪大爆发背后的因素，也就是群落的复杂性和生态位的适应性，实际上是在埃迪卡拉纪开始的，这比先前认为的早得多。而埃迪卡拉纪正是点燃寒武纪大爆发的那根导火线。
理解动物起源的关键
埃迪卡拉纪是理解动物起源的关键，来自这一时期的化石可能极大地影响着我们对动物进化的认识。而寒武纪则是一段快速进化的时期，大多数主要动物群首次出现在了化石记录中。
许多科学家认为，最早的动物群包括了软海绵或类似海绵的生物，它们仍旧缺乏肌肉和神经，但已经具有简单动物的其他特征，包括已分化出功能的细胞和精子。
迄今为止，最古老的海绵化石同样可以追溯到寒武纪时期。然而，一些科学家使用了一种被称为分子钟的推理手段，利用基因突变的速率追溯两个物种可能出现分化的时间。有证据显示，海绵出现的时间应该比现有的化石记录早得多，甚至可能在约10亿年前。甚至曾有研究提出，已经发现了8.9亿年前的古老海绵的化石证据。
显然，埃迪卡拉纪和寒武纪的历史，以及动物起源的故事，仍有诸多谜团有待揭开。
#创作团队：
撰文：Måka
排版：雯雯
#参考来源：
https://www.eurekalert.org/news-releases/952156
https://cosmosmagazine.com/history/complex-ecosystems-ediacaran/
#图片来源：
封面图：Charlotte G. Kenchington, CC BY
首图：Ryan Somma, Wikimedia Commons, CC BY-SA
发表于 2022-5-21 16:47
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