當(dāng)復(fù)雜生命在遠(yuǎn)古地球上出現(xiàn)時(shí)，它們看起來(lái)與我們今天所知的一切生命都截然不同。

在加拿大紐芬蘭島的東南端，崎嶇的懸崖聳立在海面上。這些嶙峋的巖石被稱(chēng)為“誤導(dǎo)點(diǎn)”（Mistaken Point）。之所以取這么個(gè)名字，是為了向許多在此遇難的船只致敬。歷史上，許多水手曾將這里“誤認(rèn)為”附近的雷斯角，繼而轉(zhuǎn)彎向北行駛，使他們的船在不久后就撞上礁石。如今，這些陡峭的懸崖之所以出名還有另一個(gè)原因：它們處于一場(chǎng)爭(zhēng)論的中心，而這場(chǎng)爭(zhēng)論或許能解開(kāi)地球上最大的謎團(tuán)之一——復(fù)雜生命是何時(shí)開(kāi)始以及如何演化的。

“在巖石周?chē)凶撸銜?huì)發(fā)現(xiàn)它們表面覆蓋著成千上萬(wàn)的化石。”牛津大學(xué)的古生物學(xué)家弗蘭基·鄧恩（Frankie Dunn）說(shuō)道。

這些化石從約5.7億年前的埃迪卡拉紀(jì)（Ediacaran）保存至今，當(dāng)時(shí)一系列的火山爆發(fā)使海底覆蓋上了火山灰，為當(dāng)時(shí)的生命提供了“快照”。鄧恩說(shuō)：“我覺(jué)得這就像在龐貝周?chē)⒉?，你可以看到生活在那里的生物的鬼魂被火山灰掩?這真是一種不可思議的體驗(yàn)?！?/p>

這些埃迪卡拉紀(jì)化石預(yù)示著地球歷史上一個(gè)分水嶺時(shí)刻。在此前的40億年里，海洋一直是單細(xì)胞微生物的保留地，但突然之間，其中卻充滿了新的復(fù)雜生命。而且，這些生命簡(jiǎn)直太奇怪了！它們與我們今天看到的生命形態(tài)完全不一樣。

有些，比如葉狀形態(tài)類(lèi)生命（rangeomorphs），形似巨大的帶葉蕨類(lèi)植物。另一些類(lèi)似灌木，或者說(shuō)類(lèi)似卷心菜形狀。許多生物看起來(lái)像沒(méi)有形狀的囊，或者像絎縫的薄枕頭，還有一些看起來(lái)像巨大的海筆。

“大多數(shù)埃迪卡拉紀(jì)動(dòng)物的身體柔軟，有些濕潤(rùn)，”美國(guó)范德堡大學(xué)的古生物學(xué)家西蒙·達(dá)羅克（Simon Darroch）說(shuō)，“形成貝殼或骨架的能力直到埃迪卡拉紀(jì)末期才出現(xiàn)?！边@些奇怪生命形態(tài)及其身體構(gòu)造一直困擾著科學(xué)家，他們一直在努力將這些生物放到生命演化樹(shù)中。

“在歷史上的不同時(shí)期，我們?cè)J(rèn)為它們都是某個(gè)類(lèi)群，或者都是另一個(gè)類(lèi)群，”達(dá)羅克說(shuō)，“在某種程度上，它們都是水母;而從另一個(gè)角度看，它們又都是一類(lèi)被遺忘的，已經(jīng)消失的動(dòng)物生命，早已滅絕。在過(guò)去20年里，證據(jù)越來(lái)越明顯，它們可能代表了各種各樣的生物體和生物群，其中一些屬于動(dòng)物?！?/p>

可以確定的是，這些動(dòng)物至少比5.41億年前的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”早了大約4000萬(wàn)年。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)是一場(chǎng)相對(duì)短期的進(jìn)化事件，當(dāng)時(shí)的動(dòng)物化石記錄中突然出現(xiàn)了一些可識(shí)別的身體部位，比如鰭、腿、殼和骨骼等，并顯示絕大多數(shù)動(dòng)物“門(mén)”都在這一時(shí)期出現(xiàn)。換言之，現(xiàn)代動(dòng)物的祖先大多可以追溯到這一時(shí)期。

然而，埃迪卡拉紀(jì)生命的最大謎團(tuán)在于，它們經(jīng)歷了什么？它們?cè)?jīng)一度興旺發(fā)達(dá)：從俄羅斯到澳大利亞，從納米比亞到中國(guó)，世界各地都發(fā)現(xiàn)了葉狀形態(tài)類(lèi)生命和其他動(dòng)物的化石。然而，在它們首次出現(xiàn)約3000萬(wàn)年后，就突然從化石記錄中消失了。

寒武紀(jì)生命的崛起

查明真相的關(guān)鍵可能在于納米比亞南部一個(gè)名為“納馬群”（Nama Group）的化石群。大約5億6千萬(wàn)年前，地球剛剛經(jīng)歷了一次冰河時(shí)代，正在開(kāi)始解凍，這個(gè)地區(qū)被冰川水淹沒(méi)，形成了一片淺?！，F(xiàn)在，你可以向任何方向行走數(shù)百公里，看到曾經(jīng)生活在那里的動(dòng)物記錄，就呈現(xiàn)在巖石表面。

該遺址之所以引人注目，是因?yàn)樗菫閿?shù)不多記錄埃迪卡拉紀(jì)和寒武紀(jì)之間過(guò)渡時(shí)期的地方之一。在地球生命史上，這段時(shí)期顯得尤為動(dòng)蕩。

2013年，達(dá)羅克在納馬沉積物中發(fā)現(xiàn)了大片非常類(lèi)似洞穴的地形，表明一些早期動(dòng)物曾在這里覓食，并攪動(dòng)著海底。

“大多數(shù)埃迪卡拉紀(jì)生物是相當(dāng)簡(jiǎn)單的動(dòng)物，它們不會(huì)四處移動(dòng)，做的事情也很有限，而且它們傾向于生活在離食物來(lái)源很近的地方，比如在海底發(fā)現(xiàn)的黏稠的微生物墊，”達(dá)羅克說(shuō)，“然而，從5億4千萬(wàn)年前開(kāi)始，在納米比亞，不同穴居行為的強(qiáng)度和多樣性都在穩(wěn)步增加，這表明這些動(dòng)物更加靈活，它們覓食的方式也變得更加聰明?！?/p>

達(dá)羅克認(rèn)為，這些更加現(xiàn)代、更具有寒武紀(jì)風(fēng)格的動(dòng)物的到來(lái)，可能以埃迪卡拉紀(jì)生物不喜歡的方式改變了環(huán)境，比如攪動(dòng)沉積物和干擾微生物墊，導(dǎo)致埃迪卡拉紀(jì)生物更難獲取食物。沉積物中的一些洞穴看起來(lái)也和?？纬傻亩囱ㄒ荒Ｒ粯?。?？且环N食肉動(dòng)物。如果當(dāng)時(shí)有類(lèi)似的捕食者，那無(wú)疑將為埃迪卡拉紀(jì)生物敲響喪鐘，它們將無(wú)法逃脫。

然而，其他科學(xué)家對(duì)這一理論表示懷疑。英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的碳酸鹽地球科學(xué)教授蕾切爾·伍德（Rachel Wood）表示：“這些生命形態(tài)愉快地共存了數(shù)百萬(wàn)年，而且有證據(jù)表明，它們本來(lái)就生活在不同的海域，因此不一定會(huì)在生態(tài)上發(fā)生相互作用。”

災(zāi)難性事件

科學(xué)家們?cè)絹?lái)越認(rèn)同的另一種觀點(diǎn)是，海洋含氧量的下降可能導(dǎo)致了地球上第一次大規(guī)模的生命滅絕，其規(guī)模之大，可以和小行星撞擊地球?qū)е驴铸垳缃^的事件相提并論。

通過(guò)測(cè)量不同類(lèi)型鈾在沉積巖中的相對(duì)含量，地質(zhì)學(xué)家可以計(jì)算出數(shù)百萬(wàn)年前海洋的氧含量。當(dāng)周?chē)乃趿康蜁r(shí)，巖石會(huì)吸收較重的鈾;而當(dāng)含氧量高時(shí)，巖石會(huì)吸收較輕的鈾。通過(guò)這種方法，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在埃迪卡拉紀(jì)時(shí)期，海洋中的氧氣含量波動(dòng)很大。在第一批動(dòng)物出現(xiàn)之前不久，氧氣含量是上升的;而在它們滅絕前不久，氧氣含量則呈下降趨勢(shì)。

一項(xiàng)研究計(jì)算得出，當(dāng)時(shí)海底被低氧（缺氧）水覆蓋的比例可能已經(jīng)上升到60%至70%。相比之下，現(xiàn)代海洋的這一比例約為0.1%。

參與這項(xiàng)研究的弗吉尼亞理工大學(xué)古生物學(xué)家和地球生物學(xué)家肖樹(shù)海教授表示，有定量證據(jù)表明，當(dāng)時(shí)海洋缺氧狀態(tài)在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大，在時(shí)間上與埃迪卡拉動(dòng)物的消失密切相關(guān)。

當(dāng)缺乏氧氣的海水慢慢漫過(guò)最初動(dòng)物生命繁盛的淺海時(shí)，一些物種可能比其他物種更能適應(yīng)。肖樹(shù)海教授指出，許多埃迪卡拉動(dòng)物是固著的，意味著它們不能移動(dòng)，因此如果有快速的環(huán)境變化，它們將無(wú)法適應(yīng)，更容易滅絕。如果是移動(dòng)的動(dòng)物，就如許多寒武紀(jì)動(dòng)物，它們有更好的機(jī)會(huì)移動(dòng)到“氧氣綠洲”，比如含氧量較高的小片區(qū)域，或者淺水的氧氣避難所。不管埃迪卡拉紀(jì)生物衰落的原因是什么，它們的消亡實(shí)際上可能為后來(lái)的寒武紀(jì)動(dòng)物大爆發(fā)鋪平了道路。

“觀察任何一個(gè)地質(zhì)時(shí)期，你經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的翻轉(zhuǎn)事件，在滅絕速率上升之后，物種形成速率也隨之上升，這似乎就是生命的發(fā)展過(guò)程，”蕾切爾·伍德說(shuō)，“一旦生命演化至占據(jù)了某個(gè)生態(tài)位，要讓它們消失就必須付出巨大的能量。因此，如果發(fā)生了某些事件，移除了這些生命形式，這意味著其他生命有機(jī)會(huì)演化出來(lái)，再次占據(jù)這些生態(tài)位?！?/p>