《生态与进化趋势》杂志：牛津大学新的研究阐明了动物的进化
纳米比亚纳马群埃迪卡拉纪海底的重建，显示了早期动物的多样性。鸣谢:牛津大学自然历史博物馆/强大的化石
（神秘的地球uux.cn）据牛津大学：牛津大学领导的一项研究让我们离解决自查尔斯·达尔文以来一直困扰博物学家的一个谜更近了一步:动物最早出现在地球历史上是什么时候？这项名为“化石化过程和我们对动物远古时代的解读”的研究已经发表在《生态与进化趋势》杂志上。
动物首次出现在大约5.74亿年前的化石记录中。它们的到来似乎是寒武纪(5.39亿年前至4.85亿年前)岩石中的突然“爆炸”，似乎与进化变化的典型渐进速度相反。许多科学家(包括达尔文本人)认为，第一批动物实际上早在寒武纪之前就已经进化了，但他们无法解释为什么它们会从化石记录中消失。
例如，“分子钟”方法表明，动物首次进化发生在8亿年前，即新元古代早期(10亿年前至5.39亿年前)。这种方法利用基因累积突变的速率来确定两个或更多现存物种最后共享一个共同祖先的时间点。但是，尽管新元古代早期的岩石含有微生物化石，如细菌和原生生物，但没有发现动物化石。
这给古生物学家提出了一个难题:分子钟法是否高估了动物首次进化的时间点？或者在新元古代早期有动物存在，但是太软太脆弱而无法保存？
Dickinsonia，澳大利亚埃迪卡拉期罗恩斯利石英岩地层埃迪卡拉生物群中最古老的动物化石之一。五亿六千万到五亿五千万年前。信用:Lidya Tarhan
为了对此进行调查，由牛津大学地球科学系的罗斯·安德森博士领导的一个研究小组对有望捕捉到最早动物化石的保存条件进行了迄今为止最彻底的评估。
主要作者罗斯·安德森博士说，“第一批动物可能缺乏矿物外壳或骨骼，可能需要特殊条件才能成为化石。但是某些寒武系泥岩沉积物显示出异常的保存，甚至是柔软而脆弱的动物组织。我们推断，如果这些被称为伯吉斯页岩型(BST)保存的条件也发生在新元古代岩石中，那么化石的缺乏将表明当时真正没有动物。”
为了调查这一点，研究小组对来自近20个地点的寒武纪泥岩沉积物样本使用了一系列分析技术，以比较那些含有BST化石的样本和那些只保存了矿物遗骸的样本(如三叶虫)。这些方法包括在牛津大学地球科学和材料系进行的能量色散X射线光谱和X射线衍射，以及在英国国家同步加速器钻石光源进行的红外光谱。
分析发现，具有特殊BST类型保存的化石特别富含一种叫做berthierine的抗菌粘土。在大约90%的情况下，含有至少20% berthierine的样品产生BST化石。
BST化石的微尺度矿物图显示，另一种抗菌粘土，称为高岭石，似乎在早期阶段直接与腐烂的组织结合，在石化过程中形成保护性光环。
安德森博士说:“这些粘土的存在是岩石中是否藏有BST化石的主要预测因素。”“这表明粘土颗粒起到了抗菌屏障的作用，阻止细菌和其他微生物分解有机物质。”
然后，研究人员应用这些技术分析了大量化石丰富的新元古代泥岩沉积物的样本。分析显示，大多数没有保存BST所必需的成分。然而，努纳武特(加拿大)、西伯利亚(俄罗斯)和斯瓦尔巴德(挪威)的三个矿床与寒武纪的BST岩石具有几乎相同的成分。尽管如此，这三个矿床的样本中没有一个包含动物化石，尽管条件可能有利于它们的保存。
安德森博士补充说，“在这些罕见的早期新元古代样本中，粘土与化石的分布以及与异常寒武纪沉积物的相似性表明，在这两种情况下，粘土都附着在腐烂的组织上，并且在这两个时期都有利于BST保存的条件。这提供了第一个‘不存在的证据’，并支持了动物在新元古代早期没有进化的观点，这与一些分子钟的估计相反。”
Charnia的重建，它是距今5.74亿年前埃迪卡拉纪第一个动物化石的候选者。鸣谢:牛津大学自然历史博物馆/强大的化石
根据研究人员的说法，这项研究表明动物起源的最大年龄可能是7.89亿年左右:斯瓦尔巴特群岛地层的最小估计年龄。该小组现在打算寻找具有BST保存条件的越来越年轻的新元古代矿床。这将证实动物从化石记录中消失的岩石年代，因为它们确实不存在，而不是因为条件不允许它们成为化石。他们还打算进行实验室实验，调查BST保存中粘土-有机物相互作用的机制。
安德森博士补充说，“在微观层面上绘制这些岩石的组成，让我们能够以一种我们以前从未能够做到的方式了解这种特殊化石记录的性质。最终，这可能有助于确定化石记录如何偏向于保存某些物种和组织，从而改变我们对不同地质时代生物多样性的看法。”
