寒武纪大爆发，微生物一跃成为多细胞物种

在生命演化史上的很长一段时间里，微生物一直是地球上最复杂的生命体。不过最终，有一些生命开始形成较大的结构：一层薄薄的细菌细胞分泌出层层叠叠的石灰石，形成了30亿年后我们仍能看到的叠层石。不过这些依然是由微生物构成的，在早期的亿万年里，地球上并不存在大于单个细胞的生命体。

微生物是如何飞跃成动物的呢？关于这一点，我们还没有找到精确的记录。化石上的记录是出了名的不完整，就像一台旧电视机，年代越久远，屏幕上的雪花点便越多。在距今5.75亿～5.42亿年前沉淀的泥土中，存在着一些大型果冻状的生物，它们种类众多，我们将它们统称为埃迪卡拉（Ediacara）生物群（见图1-2）。22还有一些早期的细胞团，它们看上去像大型动物的胚胎，不过这些可能只是单细胞原生生物的集群。23远古的海水里飘荡着水母状的会游泳的微小生物体，海底有着形态各异的软体生物，它们看上去有的像盘子，有的像口袋，有的像圆环，有的像棉被。24我们还不清楚现代生物是否由这些生物分化而来。它们可能是失败者，是演化树上断掉的枝杈，也可能是所有现存动物的祖先。

图1-2　神秘的埃迪卡拉化石

注：该化石代表了最早的多细胞物种之一。不过它究竟是属于动物、真菌、地衣，还是和今天的生命截然不同的物种，到现在还是一个谜。（摄影师：Meghunter 99）

1909年发生的一件事彻底改变了我们对多细胞生命早期实验的理解。当古生物学家查尔斯·沃尔科特（Charles Walcott）走进加拿大不列颠哥伦比亚省的一个采石场时，被眼前的景象深深地吸引了：他眼前是一大片远古沉积的硬化泥板，距今约有5亿年之久，有一个街区那么大。这块泥板后来被命名为布尔吉斯页岩（Burgess Shale），是迄今为止保存得最好的远古海洋生物的记录。这片远古的海底也许是现代古生物学中最重要的发现。25它首次记录了一个世界性的生物革命事件。

为布尔吉斯页岩化石库分类需要花费很长的时间，以及众多的人力和物力。沃尔科特、他的家人以及众多古生物学家都投入了这项工作中，他们挖掘着化石，一丝不苟地记录着发现。新物种发现得越多，人们就越感到惊讶。迄今为至，古生物学家从中已经发掘了65 000多个标本。布尔吉斯页岩中的动物都很难被划分到现在的无脊椎动物分类中去。它们的身体就像随便用零件拼凑成的古董汽车，有古怪的象鼻状口器、带刺的长腿、骨质的叶状鳍，不定数量的复眼，所有这些加上其他古怪的特征，使它们看起来就像胡乱拼凑出来的动物。与其说它们是真实的生物，不如说它们更像是科幻卡通中的角色。

威瓦亚虫（Wiwaxia）是一种体形像蛞蝓（Slug）的动物，身上长着众多花瓣状的翼片。马尔三叶形虫（Marrella）像是戴着头盔的卤虫，嘴边长着细长的触须，一直拖到身体的尾部。奥代雷虫（Odaraia）看上去像夹在热狗中间的一条鱼，它的体型像鱼雷的形状，两侧包着宽大的半透明外壳，两只复眼由许多小平面组成，嘴边长着细小的副肢用来进食，尾部诡异地带着三片尾鳍，看上去简直就像是一种外星生物。

现代无脊椎动物本就具有古怪的解剖结构，生物学家和分类学家在将它们归档时感到头疼不已，而当布尔吉斯页岩中的一大堆新物种呈现在他们面前时，更是扰乱了生物分类学。所有这些发现表明，寒武纪时代是自然历史上的一个特殊阶段，在地质变迁的一瞬间出现了不计其数的新的生命形态。这一世界性的现象被称为寒武纪大爆发26。