中寒武纪布鲁克塞拉是六辛氏海绵痕迹化石还是伪化石

100多年前，史密森学会的查尔斯·杜利特尔·沃尔科特(Charles Doolittle Walcott)被要求检查奇怪的星形化石，其裂片来自阿拉巴马州~514.100亿年前的康纳索加地层。沃尔科特将这些奇怪的化石描述为水母，可能漂浮在现在美国东南部的寒武纪中海。他几乎不知道他命名的寒武纪化石会引起<>多年的争议。

争议取决于对布鲁克塞拉真正是什么的解释：它真的是一种水母，对寒武纪中期海洋生态系统很重要吗?当时动物第一次在地球上起源和多样化?还是布鲁克塞拉只是保存了气泡?或者也许它是一种球状藻类?还是由乳白色二氧化硅制成的玻璃海绵?

或者，正如假设的那样，也许布鲁克塞拉根本不是化石。

使用形状和化学分析结合高分辨率3D成像，我们评估了布鲁克塞拉是化石，像海绵一样，是痕量化石，代表蠕虫状动物的洞穴，还是不是化石。我们发现布鲁克塞拉缺乏玻璃海绵的特征，特别是构成身体的乳白色融合针状体。它也没有像海绵一样生长，预计它会在其一生中生长。重要的是，在野外，其所谓的流出运河(osculum)总是在沉积物中向下定向，这使得过滤食物的水变得非常困难 - 如果不是不可能的话。

我们也没有发现任何迹象表明蠕虫制造了标志性的星形裂片。然后，我们将布鲁克塞拉的组成和内部结构与来自同一中寒武纪岩床的二氧化硅凝结物进行了比较。我们没有发现布鲁克塞拉和凝结物之间有任何区别，除了布鲁克塞拉有裂片而凝结物没有。因此，我们得出结论，布鲁克塞拉不是寒武纪中海早期海绵多样化的一部分，而是一种不寻常的二氧化硅凝结物。凝结物可以是各种形状，以至于有些看起来像是有机形成的。

我们的发现具有双重意义：首先，有许多神秘的寒武纪化石需要仔细检查，以确定它们是否真的是化石，以帮助古生物学家完善寒武纪的生物多样性估计，当时地球上大多数主要动物群体起源。其次，这不是寒武纪不寻常的化石和岩石第一次让科学家感到困惑，我们的研究结果强调了对早期化石材料进行密切审查的必要性，特别是使用更新，强大的分析技术，如显微CT结合经典的实验室和现场方法。

弗吉尼亚理工大学地球科学系的莫里森·诺兰(Morrison Nolan)说：“我对Brooksella alternata很感兴趣，因为许多科学家都在努力识别它，并得出了非常不同的结论。它确实说明了区分一种生命与另一种生命，甚至生命和非生命是多么困难，这对于地质记录中的早期材料来说尤其具有挑战性。

“像佐治亚州矿物学会这样的业余古生物学/地质团体帮助我了解了布鲁克塞拉和我周围其他有趣的地质特征。这些团体在向公众传授地质历史以及将人们带到现场查看和了解这些特征方面做得很好。

美国佐治亚州雅典佐治亚大学古生物学教授莎莉·沃克(Sally Walker)说：“布鲁克塞拉引起了我的兴趣，因为与大多数化石不同，它的3D形状像星形膨化糕点，这对于海绵等柔软的动物来说是不寻常的。在化石过程中，海绵通常会像路杀一样变平——尤其是超过500亿年的化石。

“同样令人费解的是，没有人检查布鲁克塞拉的居住地和方向;如果他们这样做了，他们会发现大多数叶是向下的，这对海绵吃泥巴是没有意义的。最后，布鲁克塞拉的谜团仍在继续：究竟是什么物理、化学和生物过程形成了这些奇怪的布鲁克塞拉凝结物?这是未来古生物学家要解决的问题。

密苏里大学地质科学副教授James Schiffbauer说：“虽然microCT在材料科学和工程领域的应用几乎是无穷无尽的，但它阐明化石记录的能力才刚刚开始被探索。这个项目是我们可以通过microCT应用解决化石之谜类型的一个很好的例子。当我们能够参考布鲁克塞拉过去的许多解释来仔细检查其内部结构时，越来越明显的是，它们都没有真正匹配。