生活在遠古時期的生物們，會在地層的書頁中留下自己的種種痕跡，形成各種化石，讓今天的人們得以翻閱解讀它們的生前事。
它們有的留下自己的遺體，形成實體化石（Body fossil）；
恐龍骨架化石 | pixabay
有的留下腳印、糞便等等痕跡或遺物，形成遺蹟化石（Trace fossil, ichnofossil）；
恐龍足跡化石| pixabay
有的遺蹟比較特別，它們是生物臨死前留下的痕跡，類似古生物的“遺書”——這些痕跡被稱為臨終遺蹟（mortichnium）。
中國科學院南京地質古生物研究所和弗吉尼亞理工大學的研究者們，就在湖北省宜昌市夷陵地區發現了一批5億年前生物留下的珍貴化石。他們不僅發現了“遺書”，還找到了安息在旁的“遺書主人”—— 夷陵蟲。更重要的是，它是目前已知寒武紀之前發現的唯一的身體分節、具有運動能力並可以形成連續的遺蹟的兩側對稱動物，這次發現也完美印證了一個20世紀關於這一時期動物的假說。這項研究剛剛登上了本週（2019年9月5日）的《自然》雜誌[1]。
本次報道的遠古生物遺蹟復原圖 | 中國科學院南京地質古生物研究所 陳哲
珍貴遺書現世
為什麼說這次發現的遺蹟很珍貴呢？
首先是因為這樣的“遺書”本身就十分罕見。在距今五六億年年前的埃迪卡拉紀，生命形態和結構普遍都很簡單，腿和腳對於那時的動物來說都是“奢侈品”。只有為數不多的生物留下用“腳”行走的遺蹟，而且已知的痕跡大多是斷斷續續的腳印或齒舌印跡[2]。
斷續的腳印（TW） | 參考文獻[2]
連續移動的生物痕跡就更為少見了，在此之前人們也只發現一種叫Kimberella 的古生物能留下連串的腳印[3]。
留下連續腳印的Kimberella 化石及其復原圖 | 參考文獻[3]
而這一次，科學家們在宜昌夷陵地區，埃迪卡拉系燈影組石板灘段地層 （距今5.51億~5.39億年）中發現的是大量長條狀綿延綿延不斷的生物痕跡，說明它們的主人不僅能移動，而且能像今天的沙蠶那樣連續地蠕動[1]。
遺蹟化石寬7~25毫米，長76~608毫米，形態或平直或彎曲，兩側具有凹槽，凸起或生物潛穴（帶柄箭頭所指）| 參考文獻[1]
更值得一提的是，科學家們這次不僅發現了這些難得的遺蹟，還同時找到了這些遺蹟的主人 。
大部分遺蹟主人都是“匆匆過客”，留下足跡後就消失的無影無蹤了。科學家們很難判定究竟是什麼動物留下了這些遺蹟，也無從得知遺蹟的主人究竟長什麼樣。這成為了遺蹟化石研究的一大難點。
所以，光有遺蹟化石還不能夠獲取足夠的信息，最好是有實體化石出現，甚至是二者同時出現才能更好地還原出生物原有的相貌和生活習性。
這次的發現中，共有35枚動物實體化石和15塊遺蹟化石，其中還包括了臨終遺蹟化石，為我們在遺蹟和遺蹟主人之間架起了一座橋樑。
白線標記的部分為遺蹟化石（臨終遺書），藍線標記的部分為實體化石（遺書主人）。白色箭頭所指地區，代表新形成的遺蹟截切了先期遺蹟。右下角B區域為沿著右上黃色虛線切割的剖面，顯示出化石呈雙凸形態 | 參考文獻[1]
豐富的遺蹟化石，加上完好精美、結構複雜的實體化石，為遺蹟主人身份的確認和形貌的觀察提供了絕佳契機。
遺書主人是何來頭？
科學家們根據發現地點將其命名為“夷陵蟲”（Yilingia gen.nov. ），它是一個以前從未被發現的新的屬種。也是迄今為止發現最早的具有兩側對稱、身體分節結構的動物。
夷陵蟲呈現出單向延長的鏈狀，身體三分、兩側對稱，不只有體環、還有體節，看上去好似稻穗一般。從橫截面角度看，它的背部和腹部均向外凸起。
夷陵蟲化石形貌復原圖 | 參考文獻[1]
研究人員對35塊實體化石進行觀測後發現，夷陵蟲的寬度為5~26毫米，長度最長可達27釐米。它有50個體節，每個體節由中間的近菱形部分和兩側近三角形的側葉組成。中間體節約佔總寬度的五分之一。近三角形側葉指向身體後側，並與身體長軸方向之間呈30~60°角。也正是因為這樣，側葉的形態和指向可以用來區分動物的前後和運動方向——也就是辨識出動物的頭和尾。
夷陵蟲身體結構示意圖 | 參考文獻[1]
此外，在夷陵蟲化石的側葉部分還發現了類似足節的結構——這對它的生物學分類有著很大影響（有足就可被列為節肢動物，無足就會被列為環節動物）。由於目前還不能完全排除化石保存帶來的假象，夷陵蟲目前歸屬於總兩側對稱動物。
夷陵蟲化石細節，箭頭所指部分可能是它的足。比例尺長度為5 釐米 | 參考文獻[1]
這一系列詳細的證據，讓夷陵蟲成為目前發現的，生活著寒武紀之前的唯一一種身體分節、具有運動能力並可以形成連續的遺蹟的兩側對稱動物。
夷陵蟲及其遺蹟復原圖 | 中國科學院南京地質古生物研究所 陳哲
生命爆發前的無聲準備
那麼，夷陵蟲的發現有何意義呢？我們知道，地球歷史上著名的寒武紀生命大爆發（距今5.41億~4.88億年前），整個地球系統一下子變得生機勃勃熱鬧非凡。然而在寒武紀物種數量和門類都突然爆發式增長之前，埃迪卡拉紀的動物們是不是已經開始為這一場生命盛世做好了準備？
寒武紀生命大爆發湧現大量類似三葉蟲、奇蝦等身體分節、兩側對稱的動物 | stanford.edu
20世紀60年代早期，祖卡坎德爾和鮑林提出的著名的分子演化鍾假說（Molecular evolutionary clock），也就是在特定的蛋白質（或後來的DNA）分子中，隨著時間的推移在進化譜系中進化速度近似恆定[4]。
根據分子演化鍾預測：在地球歷史的成冰紀（距今8.5億~6.3億年前）或埃迪卡拉紀（距今6.35億~5.41億年前）時期，兩側對稱動物（Bilaterian animals）應該已經發生了分異[5,6]。如果這一預言是正確的，那就意味著在埃迪卡拉紀時期，就已經有兩側對稱動物出現了。
但事實上，在埃迪拉卡紀的地層中，科學家們往往只能找到生物活動留下來的各種遺蹟，無法找到遺蹟真正的主人。雖然一些保存完好的兩側對稱動物遺蹟的發現在某種意義上也算是印證了這一預言[2,7,8]，但是遺蹟主人的缺席卻使這一假說一直無法落上實錘。
而這一次，5.5億年前兩側對稱動物的遺蹟化石和實體化石的同時出現，完美地回應了這個針對埃迪卡拉紀提出的神奇預言，也將對稱分節動物出現的時間提前了至少一千萬年。
夷陵蟲臨終遺蹟的發掘為我們理解其他類似形態的生物遺蹟提供了重要信息[8]。體節的出現作為兩側對稱動物祖先的特徵，可能觸發了後期寒武紀動物的身體形態和複雜性的爆炸式增長[9]，而特殊的運動能力對海底沉積物和生物席的改造則為大量生命的孕育和演化奠定了物質和演化基礎。
可以說，夷陵蟲和它的“遺書”，為我們解開遠古生命形態和起源的謎題提供了重要的參考答案。
夷陵蟲足跡復原視頻：
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參考文獻：
1. Chen, Z., Zhou, C., Yuan, X. and Xiao, S., (2019). Death march of a segmented and trilobate bilaterian elucidates early animal evolution. Nature.
2. Chen, Z., Chen, X., Zhou, C., Yuan, X., & Xiao, S. (2018). Late Ediacaran trackways produced by bilaterian animals with paired appendages. Science advances, 4(6), eaao6691.
3. Fedonkin, M. A., & Waggoner, B. M. (1997). The Late Precambrian fossil Kimberella is a mollusc-like bilaterian organism. Nature, 388(6645), 868.
4. Zuckerkandl, E., & Pauling, L. (1965). Evolutionary divergence and convergence in proteins. In Evolving genes and proteins (pp. 97-166). Academic Press.
5. Erwin, D. H., Laflamme, M., Tweedt, S. M., Sperling, E. A., Pisani, D., & Peterson, K. J. (2011). The Cambrian conundrum: early divergence and later ecological success in the early history of animals. science, 334(6059), 1091-1097.
6. Dos Reis, M., Thawornwattana, Y., Angelis, K., Telford, M. J., Donoghue, P. C., & Yang, Z. (2015). Uncertainty in the timing of origin of animals and the limits of precision in molecular timescales. Current Biology, 25(22), 2939-2950.
7. Jensen, S., Droser, M. L., & Gehling, J. G. (2006). A critical look at the Ediacaran trace fossil record. In Neoproterozoic geobiology and paleobiology (pp. 115-157). Springer, Dordrecht.
8.Buatois, L. A. & Mángano, M. G. in Mángano, M. G., & Buatois, L. A. (Eds.). (2016). The Trace-Fossil Record of Major Evolutionary Events: Volume 2: Mesozoic and Cenozoic (Vol. 40). Springer.
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9. Couso, J. P. (2009). Segmentation, metamerism and the cambrian explosion. The International Journal of Developmental Biology,53(8-9-10), 1305-1316.
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