中國發現了地球上最古老的“腳印”！

近半個世紀前的1969年，阿姆斯特朗在月球向全球觀眾直播說：“我個人的一小步，是人類的一大步”。毫無疑問，月球上的第一個腳印，是屬于人類的。

阿姆斯特朗（左）及其留在月球上的第一個腳?。ㄓ遥?/p>

然而，當我們把視線轉回地球時，你是否曾想過，地球上的第一個腳印是什么時候踩下的？這個腳印的主人又會是誰呢？

由中國科學院南京地質古生物研究所和美國弗吉尼亞理工大學組成的早期生命研究團隊的新發現，為我們理解這些問題提供了最新的答案。

2018年6月6日，美國《科學》（Science）雜志子刊《科學進展》（Science Advances）在線報道了該研究團隊在湖北宜昌三峽地區發現的、保存于5.51—5.41億年前的埃迪卡拉系燈影組地層中的足跡化石，這也是迄今為止，地球上最古老的足跡化石。

三峽地區遠眺

至此，這個深藏了近5.5億年的“腳印”展現在了世人面前。

這些足跡究竟長什么樣？

在南京古生物所研究員陳哲的辦公室里有一個托盤，里面放著兩片看上去灰灰的、沒有規則的“瓦片”。

這兩塊不起眼的“瓦片”，其實是灰巖，來自5.5億年前。四五年前，陳哲從宜昌市三斗坪霧河村三峽地區埃迪卡拉系燈影組地層中發現了它們，心細的他覺得這個有可能是遺跡化石，便將它們放在包里背了回來。

三峽地區埃迪卡拉系地層化石發掘現場

回到南京的辦公室后，陳哲對這件化石進行了細致的研究。觀察發現，這件足跡化石上，有兩列由生物行走過程中，附肢（或疣足）在沉積物表面形成的凹坑，我們可以稱之為足印?；系倪@些足印，有著相近組成及結構，在一個運動過程中，所有的參與的附肢運動一次，形成了一個系列。

此次發現的遺跡化石由兩組足跡和三條潛穴組成，其中一組足跡（TW2）穿過兩條潛穴（UB1和UB2）,并與潛穴（UB3）相連。TW2與UB1空間上相連

從化石上還可以看出，這些生物的足跡化石與潛穴相連（原來，它們不但“散步”，還會“挖洞”）。這說明，該生物在爬行時軌跡較為復雜，一會在水底沉積物表面爬行，一會鉆入沉積物里打洞，比較“調皮”。

地球上的首個“腳印”的主人究竟是誰？

“‘腳印’的主人，應該是身長約2厘米、寬1厘米，兩側對稱的且有附肢的節肢動物、環節動物，或者它們的祖先。”陳哲補充道：“形象一點說，是類似蝦一樣的生物”。

陳哲研究員

那么，科研人員是如何確認這個“調皮的它”一定是“兩側對稱的且有附肢”的動物？

“同一種生物由于不同的行為，可以形成不同的遺跡，同一種生物相同的行為方式，沉積物底質不同也可以形成不同的遺跡。”陳哲等人將此次足跡化石與幾乎所有已知的動物門類的足跡進行了比較，并層層篩選。

圖為部分節肢動物的行跡

一些依靠身體伸縮或蠕動的無附肢動物，在沉積物表面形成連續的爬跡，會形成一條凹陷的拖槽

“從這些足跡可以看出，留下遺跡的生物可以通過附肢支撐身體，脫離沉積物表面（也就是說，這個生物爬行時肚子是離地的）。所以，遺跡明顯是由兩側對稱的后生動物形成，而且它們具有成對的附肢。”陳哲表示。

大家可以想象一下，在距今5.5億年的海底，一個長約2厘米的爬蟲，悠哉悠哉，漫不經心的閑逛著。時而在鋪滿藻類的沉積物表面散步，時而在沉積物表面快速爬行，時而又鉆入藻類下覓食或者獲取氧氣。

“腳印”主人留下足跡的動畫模擬

這個發現有什么意義？

三葉蟲、蜘蛛、蝦蟹、蟑螂、蜈蚣等均屬于有附肢的兩側對稱動物，這些有附肢的兩側對稱動物幾乎承包了現生以及地質歷史時期最豐富的動物門類。

部分具有附肢的兩側對稱動物門類

動物有了附肢，就可以用來四處活動，建造家園，爭斗捕食，繁殖交配，因此，附肢的出現對動物演化的重要性不言而喻。

一直以來，具有附肢的兩側對稱動物出現于何時，都是生物學家和古生物學家所關注的問題。曾有科學家推測它們的祖先可能出現在距今6.35—5.41億年前的埃迪卡拉紀，然而一直以來都沒有發現確切的化石證據。

此次發現表明，具有附肢的兩側對稱后生動物，在寒武紀之前的埃迪卡拉紀便出現，這也將寒武紀大爆發的序幕再次向前推進。

對地球來說，動物附肢的出現也是一個非常重要的事件，因為它們可以用來攪動沉積，改造地貌，對彼時的地球化學循環和海洋環境產生重大影響。

因此，最早動物足跡的發現，讓我們知道了在埃迪卡拉紀晚期動物第一次長出了附肢，并開始以特定的方式（使用它們的附肢）改變地球環境，推動著生命與環境的協同演化。

（作者單位：中國科學院南京地質古生物研究所）