保存有寒武纪时期软体动物的伯吉斯化石，距今5亿多年

有一种常见的误解认为，软体构型动物化石通常形成平展的碳质膜，以这种形式保存于岩石的表面。伯吉斯动物经过严重挤压，当然也是扁平的——它们缺乏硬体结构，还要承受水以及将其深埋的沉积物的重压，所以，我们不能指望其三维结构能得以较好的保存。

但是，伯吉斯动物化石并非都是完全扁平的。有了这一发现作为事实基础，惠廷顿才有可能用上一种方法，使它们的结构得以揭示。（伯吉斯动物的软体结构不以碳质的形式保存，而是经过一种未为人知的化学过程，使原来的碳被铝和钙的硅酸盐取代，形成一暗色的反射层，且不影响解剖学结构细节的精致保存。）

一些动物的三维构架可以被保存下来。对于这一事实，沃尔科特从未认识到，即便有，也十分模糊。他把所有的伯吉斯化石看作平展的薄片，所以他筛选标本，寻找他认为身体朝向（orientation）最佳的标本。毕竟，保持那样的体姿，能最好地展示解剖学结构（或者说最不令人困惑）。对于两侧对称的动物，最佳体姿，通常就是伸展得彻底、铺展得最扁平的。他不采用那些动物斜向和正面朝上的标本，认为不同的结构和表面被压到地层的一个平面后，形成的一层膜无法解析。而顶视方向（背朝上体姿的背面观）完全不同，它能使不同结构的特征显示得最为明晰。

沃尔科特通过研究照片来诠释他的标本，而这些照片却时常被过度修描。惠廷顿的团队也大量照相，但主要用于发表，而非作为主要研究工具。实际上，对伯吉斯标本拍照，并不能获得理想的效果。这些照片，无论是将其放大，或是用滤光处理，能从中获取的信息都很少，不如标本本身。照明源位置不同，硅酸铝表面反射的光也不同，若将照明源位置调高，看到的影像较灰暗；调低，则更加明亮。

直接观察标本，通过调节照明源高度，来回比较，可以获得分辨程度更高的影像于是，惠廷顿采用一种最古老的方法，作为他研究诠释标本的主要方式——耐心细致地手绘标本图。这种方法所需的基本仪器设备叫显微描绘器（camera lucida，也叫投影描绘器），惠廷顿使用的机型与沃尔科特用过的没有什么不同，跟矿物学家W.H.沃拉斯顿 [1] 在1807年发明的原型比，也没有多少改进。显微描绘器，简单地讲，就是能把实物影像投影到一个平面的一组镜子。

您可以把它接到显微镜，把镜下所见的影像投射到一张纸上。就这样，当您绘制动物标本图时，标本实物及其在纸上的映象同时出现在眼前，您的视线不必离开目镜，也不用来回转头。惠廷顿和他的团队大规模使用这种技术，对研究的每一个物种的每一件标本进行了绘图。同时观察多种细小的标本不是件容易的事，得把它们一个个放大。不过，可以把一系列标本绘图放到一起研究。奇闻呀 WwW.qiwENya.coM

惠廷顿将显微描绘器绘图技术与一整套方法相结合，而选择那些方法，都基于他对伯吉斯动物化石保存的认识——动物的三维结构得以保存下来，那些化石不仅仅是地层里一个平面上的平展薄片。下面，我以对西德尼虫（Sidneyia inexpectans ）的研究为例，向大家展示这套方法在研究中如何实用，威力有多强大。西德尼虫是伯吉斯页岩里最大的节肢动物，沃尔科特如此命名，是因为第一件标本由其子西德尼发现。

工作主要涉及以下三个环节：

若果真如沃尔科特所言，所有解剖学结构被挤压成一层膜，那么，对化石进行重构，就好比让被压路机擀平的动画形象恢复成之前的样子。但是，在幻想世界里对傻大猫管用的招数，在现实中的页岩石板上无法复制。幸运的是，伯吉斯化石不像通常那样只保存在地层的单一平面上。在被淤泥吞噬后，深埋其中的动物身体朝向各有不同。

淤泥通常会浸入动物各组成结构，沉积物形成的薄面将它们隔成一系列微层——壳层往下挨着鳃层，鳃层往下挨着足层，如此一来，三维结构得以保存，即使在后来遭受淤泥的挤压，也能保持。利用小凿或者（与在牙医那儿见到的类型区别不大的）十分尖的震动钻（vibro-drill），小心地将标本的最上面几层揭走，表层之下的内部结构就显现出来。（揭走的层面通常只有微米级的厚度，这项十分细致的工作也可以利用针尖手工完成——一粒一粒地挑、一片一片地凿。）

一些节肢动物本身就十分扁平，但西德尼虫不同，重构的结果（图3.3）显示，它的结构相当立体。最外一层是半圆筒状的壳，略呈拱形，将软体结构覆于其下。由于受到强度巨大的自然挤压，标本有相当程度的裂损，鳃足二枝已有部分从壳的破裂处伸出。但布鲁顿发现，要揭示完整的解剖学结构，还是得将标本凿开。

很多海洋节肢动物的附肢通常分为两部分，靠外的一部分着生有鳃，用于呼吸与游弋，靠内的是步行足，但也常用以取食。