寒武紀大爆發產生了一系列奇異而複雜的海洋動物，就像在格陵蘭出土的這種被稱為“Tamiscolaris”的海怪。
科學家們認為，在寒武紀時期生活的櫛水母很可能和今天的櫛水母一樣多，也可能是櫛水母的成員。但是來自中國西南部富含化石的成江的新證據表明情況並非如此。這是一些櫛水母化石的化石，它們生活在大約5億2千萬年前，在它們的身體上展示了纖毛或毛髮狀的結構。
櫛水母不是真正的水母，也沒有帶刺的細胞，也沒有它們的觸角，它們被堅硬的、刺狀的骨骼保護著。這些小動物可能像聖誕裝飾品，如圖所示。
研究人員說，纖毛是世界上最早的裝甲動物之一。在大約5.18億年前的寒武紀大爆發時期，它用它的尖形覆蓋來保護自己免受捕食者的傷害。
在20世紀70年代發現了一種距今505萬年的蠕蟲化石，現在被稱為“Hallucigenia sparsa”。曾經，研究人員認為它的頭是它的尾巴，它的腿是脊椎。現在，除了恢復頭部和背部，科學家們還發現這種奇異的生物是今天的天鵝絨蠕蟲的祖先，這一群體包括像老鼠一樣的動物。
這條古老的蠕蟲在它的背上有一排脊椎，還有七八對腿。它的爪子是由一種類似於指甲的物質組成，像杯子一樣堆疊在一起;它的結構與現代天鵝絨蠕蟲的改良咀嚼爪相匹配。
在加拿大的伯吉斯頁岩中發現了一種名為“Hallucigenia”的蠕蟲病毒，這是世界上最豐富的化石遺址之一。這一古老的生物，生活在距今約5.08億年前的寒武紀時期，有一個0.6英寸（15毫米）的蠕蟲，上面覆蓋著脊椎，下面是10條細長的腿。
寒武紀也看到更大的生物崛起，比如這隻2英尺長的古老的蝦類動物，被稱為異常的動物，長著刺頭的四肢，用來捕食獵物。
在寒武紀大爆發期間，像海科西那的海生動物這樣的奇異海洋生物也在蓬勃發展。
這種“羅門”（一種類似蠕蟲的生物）是裸體的，這意味著它沒有任何覆蓋它的盔甲。研究人員說，也許它使用偽裝或毒素來保護自己。
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