ロッキー山脈ヨーホー国立公園、フィールド山の山頂近くのバージェス峠の頁岩(けつがん)にカンブリア紀の化石を発見したウォルコットは、翌年から何度も当地に赴き、6万5,000点以上もの化石を収集しました。頁岩(けつがん)というのは堆積岩の一種でパイ生地のように何層にも重なっていて、力をかけると薄く剥離するため、本のページになぞらえてそう呼ばれます。
それらの化石には、三葉虫やウミユリなど、既知の古代生物に混じって、一見何だかわからない不思議なかたちの化石生物の痕跡も多くふくまれていましたが、ウォルコットはこれらを古代のエビや軟体動物の組織の一部であろうと見立て、その後長く放置されることになります。それから半世紀近くが経った頃、イギリスの古生物学者ハリー・ウィッティントン（Harry B. Whittington)がバージェス頁岩の化石を再調査し、ケンブリッジ大学のチームとともに、ウォルコットコレクションをを徹底的に調べ直しました。ウィッテントンの結論は驚くべきものでした。バージェス頁岩からは約120の動物種類が確認され、節足動物(三葉虫など)、海綿の仲間、棘皮動物(ナマコの仲間やウミユリ)、刺胞動物、軟体動物などの原生生物と同類に属するものやヒオリーテス類など絶滅動物として判明しているものがある中に、分類不明のものが多く含まれ、ウィッテントンはこれを「奇妙奇天烈動物」と名づけました。ほとんどの生物は現代のどの生物とも類似性が乏しく、体の基本構造が異なるまったく別種の新種の生物である、として分類群(タクソン)不明のプロブレマティカ（problematica　不詳化石/所属不明化石）としたのです。ウィッテントンは1972年から次々に化石調査の成果を公表しました。
獲物を捕らえる強力な上腕足と、放射状に配列された歯のある円盤状の口器を持つ、最大1メートルに達するカンブリア紀最強の捕食動物アノマロカリス・カナデンシス (Anomalocaris canadensis) 、ノズルホースのような口と五つの大きな目を持ち、その想像図が発表されると学会議場が爆笑に包まれたともいわれるオパピニア(Opabinia regalis)、お萩からツノがたくさん生えたようなウィワクシア(Wiwaxiidae)や桜餅のような姿のオダライア(Odaraia)、我々人類を含む脊椎動物の共通祖先ピカイア(Genus Pikaia)、夢魔としか思えない幻想的な怪物ハルキゲニア(Hallucigenia)、まるで羽毛に覆われたようなカナディア・スピノサ（Canadia spinosa）など、実際、それらの想像図は、怪獣の登場する特撮番組を見て育った戦後の日本人が見ても、びっくりするような奇妙なものぞろい。

それでも、当初それはさほど話題にはなりませんでした。しかし、ハーバード大学教授で進化生物学者・古生物学者でエッセイストのスティーヴン・ジェイ・グールド(Stephen Jay Gould 1941～ 2002)が1989年、著書「ワンダフル・ライフ―バージェス頁岩と生物進化の物語(Wonderful life : the Burgess Shale and the nature of history)」において、バージェス動物群の代表種カタログを印象的に紹介し、バージェス動物群は一気に世間の耳目を集めることになります。バージェス動物群は「カンブリアの大爆発」と言われる、生物の爆発的な多様化と繁栄の時代の象徴として、それまでの古代の海の生物層のイメージを掃討し、刷新してしまいました。
恐竜時代はもちろん、アンモナイトやウミサソリなどがいたシルル紀や石炭紀(およそ4億年～3億年前)と比べても格段に地味な、三葉虫が海底を這い、柄の長いイソギンチャクのようなウミユリがゆらゆらゆれてクラゲが漂う程度の、カンブリア紀のパッとしない想像図は、シュルレアリストの描く幻想絵画のような世界へと一変したのです。