今年，美国《科学》（Science）杂志子刊《科学进展》（Science Advances）在线报道了中科院南京地质古生物所和美国科学家一个惊人发现，轰动了全球。他们在中国湖北省三峡地区埃迪卡拉纪距今5.6亿年前地层发现了具有附肢的两侧对称后生动物形成的足迹，这是地球上已知最古老的足迹化石。

    这些足迹由两组足迹化石和三条潜穴化石组成，它们有过渡有穿插。其中，两条平行的足迹与潜穴相连，反映了造迹生物行为的复杂性，即造迹生物可能时而钻入藻席层下进行取食和获取氧气。（另有研究认为当时的海水可能是缺氧环境，而藻席的光合作用可以在局部产生氧气富集），时而钻出藻席层在沉积物表面爬行。

    这表明，这些足迹反映了造迹生物可以通过附肢支撑身体脱离沉积物表面，而以往发现的同时代动物遗迹化石都是动物贴伏在沉积物表面蠕动的。因此，科学家判断这种远古动物很可能是一条身体两侧对称、具有附肢的节肢动物或环节动物祖先。

    在中国澄江动物群曾发现最早的几乎趴在地面行走的叶足动物啰哩山虫，它是一种最典型的跪地式行走者，被称之为开启步行时代的第一个动物。此次新发现无疑将动物界开始步行的时代前推到了前寒武纪末，并且还提供了具有附肢的二侧对称动物在晚前寒武纪末就已出现的又一证据。更有深刻含义的是，它也为寒武纪生命大爆发实际上在前寒武纪末就已开始的观点提供了又一作证。

    因为寒武纪生命大爆发是否开启于前寒武纪末，前寒武纪生物群与寒武纪生物群是否存在逐渐过渡的演化关系，尚有争议。最近的研究报道来自一年前，由中国科学家带领的一个国际研究小组在著名杂志《地质学》上发表了寒武纪大爆发最新进展。他们依据在俄罗斯远东西伯利亚地区获得的地层和古生物化石资料，证明寒武纪典型的动物骨骼化石在前寒武纪晚期就已经出现，并与前寒武纪晚期典型的弱矿化动物骨骼化石混生。例如，前寒武纪典型的弱矿化“克劳德管”化石与寒武纪典型的管状等骨骼化石共生，从而表明寒武纪生物群与前寒武纪晚期埃迪卡拉纪生物群之间具有逐渐过渡的演化关系。

    由此看来，寒武纪生命大爆发并非一蹴而就，但由于全球各大陆前寒武纪与寒武纪的地层之间几乎都存在一个巨大的“不整合面”，也就是说前寒武纪与寒武纪之间的地质记录具有明显的缺失，因此造就了寒武纪生物群与前寒武纪生物群的巨大反差。而且，前寒武纪末期发生了一次全球性的生物大灭绝事件与全球海洋一次极为显著的碳同位素负异常事件（BACE事件）在时间上相当吻合，似乎加强了寒武纪生命大爆发的突然性。然而，前寒武纪与寒武纪混生的化石群出现的时代早于寒武纪早期碳同位素负异常事件（BACE事件）。因此表明，此前所谓的前寒武纪末期生物大灭绝事件可能是由于地质记录不完整所造成的假象。

    尽管这样，前寒武纪与寒武纪足迹化石的比较研究表明了一个非常重要的现象，那就是两个时代的生物面貌的差异确实非常惊人。因为前寒武纪生物界足迹化石非常罕见，已有被发现的足迹也非常的简单，所呈现生物面貌是寂静、主要营固着底栖生活、彼此相安无事、被动营养取食等，而寒武纪足迹化石异常丰富和多样性，生物面貌显得极为复杂化，生物活动频率极大提升，活动范围也极为扩大，生活形式非常多样。由此反映出当时的海洋环境发生了重大而显著的变化。

    （作者系中国科学院南京地质古生物研究所研究员，南京古生物博物馆馆长，中国科普作家协会副理事长）

    此次新发现的足迹化石，无疑丰富了前寒武纪末足迹化石的信息，提供了非常罕见的重要证据，显示了重要的科学意义。前寒武纪到寒武纪的转折时期，足迹化石显得尤为重要。因为前寒武纪的生物缺乏真正的骨骼，保留下来的动物实体化石十分稀少，只有在非常特殊的条件下才能保存下来。当直接证据缺失的时候，学者们只能通过遗迹化石来推测当时的环境，反推是哪些生物留下的足迹、它们有没有复杂的动物行为等等。因此，那些比较可靠的遗迹化石，能给我们提供前所未有的信息。

    显然，在中国三峡发现的足迹化石所提供的尽管是间接的证据，也无疑为认识古老动物的行为，乃至寒武纪生命大爆发起源与演化提供了一条重要线索。