动物生命在地球上呈现出惊人的多样性和复杂性，几乎遍布从深海严酷的热液喷口到大陆上空的所有环境。然而，在地球历史的大部分时间里，生命形式却截然不同。在地球形成后的前37亿年里，生物体大多微小、简单，且主要局限于海洋。微生物主导着这个早期世界，期间也经历了数次重大的气候变化。

这种模式似乎在大约5.38亿年前（mya）的寒武纪发生了改变。在这个生命史上的转折点，动物在化石记录中以一场被称为“寒武纪大爆发”的戏剧性多样化事件突然出现。这一时期的化石包括许多至今仍为人所知的动物类群，如棘皮动物（海星、海参、海胆）、节肢动物（蜘蛛、甲壳类、昆虫）以及多种蠕虫。这种看似突然的动物生命在“地质学上的一眨眼”间崛起，自查尔斯·达尔文时代以来一直困扰着科学家们。

许多新生命形式属于一个名为两侧对称动物（Bilateria）的类群，因其左右对称的身体结构而得名。该类群现在包含了所有拥有大脑和复杂肌肉组织的动物。然而，古生物学家们长期以来的一个疑问是，这种惊人的多样化事件是否真的在寒武纪大爆发期间一次性发生，抑或寒武纪和现代动物类群的祖先可以追溯到更早的时期。我们发表在《科学》杂志上的新研究，有望帮助解决这一问题。

前一个埃迪卡拉纪（6.35亿至5.38亿年前）比寒武纪更加神秘。该时期许多生物的分类一直难以确定。它们奇特的身体——通常类似于无定形的囊状或薄而呈绗缝状的枕头——在现存物种中没有明显的对应物，更不用说现代动物了。因此，对埃迪卡拉纪生物的解释涵盖了几乎所有多细胞生命形式，从真菌和地衣到与现存多细胞生物无关的已灭绝王国。这些埃迪卡拉纪生物与覆盖海底的微生物垫紧密共生，这种生态系统在两侧对称动物出现后并未存活下来。

最近关于它们生殖策略以及生长发育方式的证据表明，它们实际上是动物，尽管是非常简单的、没有直接现存后代的动物。直到埃迪卡拉纪末期，化石记录才开始暗示更复杂、更可识别的动物的存在。而这些两侧对称动物的大部分证据来自化石化的洞穴和足迹，这些痕迹暗示了复杂的动物生命，但对制造它们的动物本身却知之甚少。这引发了关于埃迪卡拉纪向寒武纪过渡性质的激烈争论，地质学家将寒武纪的开始定义为复杂动物首次搅动海洋沉积物的行为。

2023年春，本文作者之一、当时在云南古生物重点实验室（YKLP）攻读博士学位的李高荣（Gaorong Li），取得了一项重大发现，有助于澄清埃迪卡拉纪奇特世界与寒武纪可识别的复杂动物主导时期之间的模糊空白。李高荣与我的博士导师范伟（Wei Fan）和丛培允（Peiyun Cong）一起，在中国云南东部的埃迪卡拉纪岩石中进行考察。我们最初主要寻找化石藻类（海藻），这是我的博士论文重点，这些岩石以保存完好的化石群落——江川生物群（Jiangchuan biota）而闻名。

除了藻类，我们还发现了一种奇特的蠕虫，它通过一个锚定盘固定在海底，并能将奇特的口器翻出口外捕食。这些标本显然是复杂的动物，但与今天所知的动物不同。我们昵称它为“号角蠕虫”，我们的团队仍在努力确定这种奇怪生物在动物分类中的确切位置。此前，它仅根据其锚定盘被描述并命名为环水母（Cycliomedusa），但我们发现了完整的生物体，揭示了其出乎意料的奇特面貌。

随着我们继续劈开越来越多的岩石，很明显江川生物群中还隐藏着更多动物。2024年，在牛津大学团队（包括本文合著者Luke和Frankie）的加入下，我们重返野外，拼凑出了这个新的化石群落。我们发现了一些同时具有埃迪卡拉纪和寒武纪特征的化石生物。但令人惊讶的是，我们还发现了一些此前仅在寒武纪大爆发时期才为人所知的生物。其中包括一种类似于寒武纪生物Mackenzia的原始动物，以及各种蠕虫和被称为栉水母（ctenophores）的游泳捕食者。

最引人注目的是，我们发现了我们人类所属的类群——后口动物（deuterostomes）的最古老证据。这些标本中的几个具有柄和触手，与一组寒武纪化石——寒武纪虫（cambroernids）非常相似。这些现已灭绝的动物与现存的海星和柱头虫有亲缘关系，而海星和柱头虫正是人类最近的无脊椎动物亲属。这表明我们自身的演化故事根植于埃迪卡拉纪。

江川生物群中多样化、复杂动物的发现表明，多种动物群与埃迪卡拉纪的奇特生物共存了数百万年。这有力地证明了复杂动物生命拥有比寒武纪大爆发更为古老的遗产。