很久以前，大峡谷还未成为旅游胜地时，它曾是古代动物活动的中心。当大峡谷在寒武纪大爆发时期被海洋淹没时，各种海洋动物生活在这里，距今已超过5亿年。在这次划时代的事件中，生命蓬勃发展，大多数主要的动物群都首次出现。
在寒武纪化石的发现方面，一项发表在《Science Advances》上的新研究如获至宝。在溶解了在大峡谷探险中获得的岩石后，研究人员发现了令人惊叹的化石，它们展示了许多古代生物奇特而精彩的形态。从甲壳类动物和软体动物到带刺齿的蠕虫，曾经占据大峡谷的动物讲述着地球历史上一个最重要时期的进化故事。
古老的“金发姑娘区域”
在世界上最具标志性的自然景观之一——大峡谷，发现了距今半个多世纪前保存极其完好的早期动物宝藏。这项丰富而独特的化石发现——这是大峡谷首次此类发现——包括微小的刮岩软体动物、滤食性甲壳类动物、带刺齿的蠕虫，甚至还有它们可能食用的食物碎片。（图片来源：Mussini et al.）
Mussini 等人
来自剑桥大学的一组研究人员是这项新研究的作者，他们在2023年穿越大峡谷、沿着科罗拉多河旅行时发现了这些化石。返回剑桥后，他们用氢氟酸溶液溶解岩石样本，并通过多个筛网过滤沉积物。
这个过程揭示了成千上万个微小的化石，尽管没有一个保存完整，但研究人员能够拼凑出可识别的结构，从而确定哪些动物曾经居住在大峡谷。
这些化石动物生活在大峡谷，时间在5.07亿至5.02亿年前。研究人员表示，在寒武纪时期，大峡谷就像一个“金发姑娘区域”，拥有适合动物快速进化的完美条件。那里的水富含氧气，深浅适中。因此，动物们免受海浪的破坏和太阳的紫外线辐射。
阅读更多：大峡谷隐藏着史前岩画
形形色色的海洋生物
这些化石之所以如此重要，是因为它们保存了更柔软、未矿化的身体部位。根据研究人员的说法，大多数寒武纪化石是硬壳生物的，但新发现的大峡谷化石是一个罕见的例外。
收藏中的许多化石是甲壳类动物，可能属于与丰年虾相同的类群。这些化石表明，这些微小的生物在嘴部周围的三角形凹槽上长有毛发状的附属物。它们用毛茸茸的肢体刮食食物颗粒，然后用牙齿磨碎。化石上甚至还残留着它们的食物残渣，因为研究人员在甲壳类动物的嘴部附近发现了类似浮游生物的颗粒。
另一组化石是保存完好的软体动物，它们拥有类似于现代花园蜗牛的牙齿，用来刮食岩石上的藻类或细菌。
研究人员还鉴定出一种新的冠马类物种的化石，冠马类是一类无环节的海洋蠕虫。在大峡谷发现的冠马类利用数百个分支状牙齿收集食物。受化石的大小和牙齿数量的启发，研究人员以《星球大战》中的虚构生物“巨型陆行蜥蜴”（krayt dragon）来命名该物种为Kraytdraco spectatus。
“从这些化石可以看出，寒武纪动物拥有各种各样的进食方式来处理它们的食物，有些有现代对应的物种，有些则更加奇特，”第一作者、剑桥大学地球科学系博士生 Giovanni Mussini 在一份新闻稿中说。
大峡谷的进化竞赛
由于大峡谷在寒武纪大爆发时期为动物提供了理想的生存条件，这也促进了进化的巨大飞跃。研究人员表示，由于动物可以获得充足的食物，它们可以承担更大的风险，这使得它们在进化竞赛中取得胜利。因此，动物们发展出一系列特征——包括与食物、运动和繁殖相关的适应性——这些特征至今仍在塑造着它们的生活。“动物需要通过复杂、高昂的创新来保持竞争优势，但环境允许它们这样做，”Mussini 在新闻稿中说。“在一个资源匮乏的环境中，动物无法承担这种生理投资。这与经济学有某些相似之处：在丰衣足食时投资并冒险；在稀缺时节省并保守。我们从5亿年前在海底挖洞的微小动物身上学到了很多东西。”
阅读更多：陨石撞击可能导致大峡谷形成古代湖泊
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源，我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
Science Advances。大峡谷（美国亚利桑那州）保存极其完好的寒武纪生物群中的进化升级
