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在距今5.7億(yi) 年前的埃迪卡拉紀時期，英格蘭(lan) 的查恩伍德森林（Charnwood Forest）地區曾經是一片汪洋大海。附近的火山十分活躍，大量的火山灰不斷地注入海洋，給海水帶來了豐(feng) 富的營養(yang) ，讓這片海洋煥發著生機。在之後的五億(yi) 多年裏，隨著超大陸的拚合和裂解，這個(ge) 地區也經曆了漫長的海陸變遷，海底的細沙固結成岩石，又被構造運動抬升從(cong) 而剝露出地表。

小朋友的大發現

1957年4月的一個(ge) 下午，一個(ge) 名叫羅傑•梅森（Roger Mason）的小學生，和他的兩(liang) 個(ge) 朋友正在查恩伍德森林裏攀岩。當時的梅森已經對地質學產(chan) 生了濃厚的興(xing) 趣，他認識許多岩石類型，也知道查恩伍德森林地區的查尼統（Charnian series）岩層形成於(yu) 古老的前寒武紀。玩耍之餘(yu) ，梅森無意間在一塊石頭的表麵，看到一塊長得像樹葉一樣的化石。當梅森把這塊石頭，拿給萊斯特大學的古生物學家特雷弗•福特（Trevor Ford）教授看的時候，福特簡直不敢相信自己的眼睛。在當時科學家們(men) 的認知裏，前寒武紀不可能有如此複雜的生物，但是手裏的這塊“葉子”化石，卻又真真切切地否定了這個(ge) 不可能。

前寒武紀的“葉子圖案” | Smith609 / Wikimedia Commons

福特在梅森的帶領下，又去當初發現化石的位置繼續尋找，最終他們(men) 在富含火山灰的細粒粉砂岩的岩層層麵上，找到了12枚盤狀化石和6枚葉狀化石。1958年，福特將這個(ge) 古生物學的大發現發表在《約克郡地質學會(hui) 雜誌》上。為(wei) 了紀念梅森發現化石的貢獻，福特將那些長得像樹葉一樣的化石命名為(wei) 梅森恰尼蟲Charnia masoni，盤狀化石則命名為(wei) 查恩盤蟲Charniodiscus spp.——也就是我們(men) 今天物種日曆的主角。

查恩盤蟲 | tina negus / Wikimedia Commons

像樹葉的動物

查恩盤蟲的名字，容易讓讀者對它們(men) 的形態產(chan) 生誤會(hui) 。因為(wei) 福特最初命名查恩盤蟲的時候，隻發現了一些具有同心圓結構的盤狀化石。這些盤狀化石在被沙泥掩埋壓扁之前應當是一些球狀的結構，福特推測它們(men) 很可能是某類生物的固著器結構。隨著世界各地新化石記錄的發現，科學家們(men) 終於(yu) 可以恢複查恩盤蟲的全貌，它們(men) 長著像葉子一樣的身體(ti) ，葉柄兩(liang) 側(ce) 有許多對生或互生的羽葉，葉柄底部有一個(ge) 柔軟的球狀固著器，它們(men) 可以長到一米多高，在埃迪卡拉紀的海洋裏絕對算得上是巨無霸。

被軋扁的查恩盤蟲化石 | Ghedo / Wikimedia Commons

福特剛剛發現查恩盤蟲的時候，懷疑它們(men) 可能是一種藻類，但是同時他也意識到沒有哪一種現生藻類有如此複雜的結構，因此他保守地推測，它們(men) 可能是一種未知類型的藻類。但是，藻類需要進行光合作用，而查恩盤蟲生活的地方卻在陽光到達不了的深海。那麽(me) ，查恩盤蟲究竟是什麽(me) 呢？這個(ge) 問題讓古生物學家們(men) 困惑不已。有的科學家認為(wei) 它們(men) 長得像現代的軟體(ti) 珊瑚——海筆，但是後來越來越多查恩盤蟲化石的發現證明，它們(men) 不是任何一種已知的生物。

Virgularia屬的海筆，現生動物 | Nhobgood Nick Hobgood / Wikimedia Commons

查恩盤蟲的身體(ti) 雖然看起來十分複雜，但是它們(men) 的自組織形式卻比較簡單。它們(men) 身體(ti) 的每一部分都重複著一樣的身體(ti) 模式，形成多分區的互相纏結和縫合的扁平體(ti) 。每一個(ge) 分支實際上隻是整體(ti) 的一個(ge) 縮小版，在當今的動物界沒有任何物種以這種簡單的分形方式生長。查恩盤蟲的身體(ti) 柔軟，沒有礦化的外殼和骨骼，也沒有現代動物所具有的運動、取食或消化等功能的器官。它們(men) 靠體(ti) 內(nei) 液體(ti) 的壓力來支持身軀，像撐開的傘(san) 一樣盡可能地擴大體(ti) 表麵積，讓身體(ti) 表麵盡可能多地與(yu) 海水接觸，從(cong) 而靠滲透作用從(cong) 海水中獲取氧氣和營養(yang) 。

查恩盤蟲在埃迪卡拉紀的海洋裏曾經盛極一時，卻在寒武紀生命大爆發來臨(lin) 之前銷聲匿跡。古生物學家們(men) 經過幾十年的研究，推測它們(men) 是靠濾食海水中的有機質來獲得能量的動物，至於(yu) 它們(men) 在生命演化樹上的位置，至今仍然充滿爭(zheng) 議。

前寒武紀的柔弱世界

由於(yu) 查恩盤蟲長得特別像蕨類植物的葉子，因此它和它的許多姐妹類群一起被稱為(wei) 葉狀體(ti) 化石Rangeomorphs。葉狀體(ti) 化石是埃迪卡拉紀最具代表性的化石類型，在世界各地的埃迪卡拉紀地層裏都有發現和報道，特別是在加拿大的紐芬蘭(lan) 、英格蘭(lan) 、俄羅斯的白海、澳大利亞(ya) 的埃迪卡拉山，保存了十分豐(feng) 富的化石記錄。

這些葉狀體(ti) 化石一群群固著在沙質的海床上，形成一片片隨著海水搖曳的遠古“海底森林”。這些壯觀的“海底森林”在過去的半個(ge) 多世紀裏，給古生物學家們(men) 帶來了許多的困惑，同時也徹底地改變了人們(men) 對生物演化史的認識——前寒武紀的海洋並不是一個(ge) 生命的荒漠，那裏曾經生活過無數的複雜生命。

埃迪卡拉紀的生物 | Maulucioni / Wikimedia Commons

以葉狀體(ti) 化石為(wei) 代表的埃迪卡拉紀型生物沒有骨骼，外表柔軟，無口無腸，身軀扁平。它們(men) 活著的時候大部分不會(hui) 移動，死去之後以軟軀體(ti) 的形式保存在岩層當中。它們(men) 沒有爪子或刺之類的武器，也沒有防禦的外殼。這些柔軟的“水袋”要麽(me) 趴在水底牧食沉積物表麵的菌藻，要麽(me) “站”在海水中濾食懸浮的有機質。它們(men) 相互之間基本沒有衝(chong) 突和複雜的互動，大家和平共處，因此科學家們(men) 將這個(ge) 時期伊甸園般的海洋稱為(wei) “埃迪卡拉花園”。

埃迪卡拉時期的動物Dickinsonia | Aleksey Nagovitsyn / Wikimedia Commons

埃迪卡拉紀時期這些神秘的生物，和後來的生物們(men) 無法建立起演化上的確定聯係。它們(men) 在演化樹上是許多已經滅絕“枯死”的盲端。有的科學家認為(wei) ，埃迪卡拉紀動物是多細胞動物一次不成功的演化嚐試：它們(men) 使用了不同於(yu) 現生動物的身體(ti) 結構設計，首次探索了自身多個(ge) 細胞之間發生組織分化的可能性；但因為(wei) 身體(ti) 機能過於(yu) 簡單，不能適應海洋環境的巨變以及後期捕食者帶來的選擇壓力，從(cong) 而永遠地退出了曆史舞台，隻有極少數的幸運兒(er) 活到了寒武紀。

查恩盤蟲的複原圖 | Andrey Yu. Ivantsov et al. / Paleontological Journal (2016)

回到現在，查恩伍德森林裏發現化石的地方，已經成了著名的化石保護地，那些最早的化石記錄現在保存在當地的萊斯特博物館。而當年發現化石的那個(ge) 熱愛地質學的小男孩梅森，後來成為(wei) 了一名著名的地質學教授，他來到距離英國萬(wan) 裏之遙的中國工作，在大學裏教學生們(men) 變質岩岩石學。這位頭發花白的老教授常常在中國地質大學的校園裏和學生們(men) ，分享自己與(yu) 埃迪卡拉紀化石相遇的童年故事。

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