7月29日，记者从西北大学获悉：该校张志飞教授团队联合国内外研究人员，历经7年，通过研究河南、江苏、山东等地出土的寒武纪小壳化石，成功破解小壳化石5亿多年来的保存之谜，极大推动了动物骨骼矿化机制及早期演化研究进程。相关研究成果发表于《地学前沿》学术期刊上。

张志飞告诉记者，小壳化石是一类个体微小、形态多样，包括多门类生物类群生物化石的统称，于5亿多年前寒武纪大爆发时期出现。现代地球上许多动物的祖先，在小壳化石中都能找到相应记录。

“寒武纪大爆发是地球生命史上一次惊人的‘物种大爆炸’。在大约3000万年的时间里，几乎所有现代动物的祖先都出现了。这是一个动物组织、器官大规模‘创新’的时期。”论文第一作者、西北大学博士生胡亚洲介绍，比如，寒武纪初期突然涌现的形态各异的小型带壳动物代表了动物骨骼的首次出现，也意味着动物上皮组织、肌肉组织等的形成。对小壳化石进行研究，不仅能找到现生动物的祖先，还能够帮助我们了解地球上现生动物骨骼的起源和演化过程。

研究中，科研人员对近8吨寒武纪早中期碳酸盐岩样品进行了酸蚀处理，成功获取超过3.5万枚小壳化石，并利用微区X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等精密仪器分析发现，小壳化石能通过转化为白云石矿物、海绿石矿物、黏土级碎屑矿物等形式保存下来。“以往的研究中，科研人员通常认为只有磷质碳酸盐岩或磷块岩才能保存形态完整的小壳化石。本次研究证实，不依靠磷质碳酸盐岩或磷块岩，小壳化石也可通过磷酸盐化、白云石化、海绿石化等多种方式保存。”胡亚洲说。

张志飞表示，这项研究为寻找和解读早期生命化石提供了全新视角，证明即使在缺乏磷酸盐的条件下，地球依然能通过精妙的矿物转化保存生命演化的多样证据，也将为早期生物矿化、生物的环境适应性及生物演化研究提供理论支撑、指引探索方向。