寒武纪生命大爆发（寒武纪是什么时代）

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什么是寒武纪生命大爆发？

寒武纪生命大爆发的真正原因

寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案。寒武纪生命大爆发自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约6亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在只2000多万年时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地在2000多万年时间内出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发”。

达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物的祖先一定是来自前寒武纪动物，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论，即达尔文生物进化认为，生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程，这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的。

科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的原因提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想；舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等，但目前还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释。

寒武纪生命大爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因，但都没有找到寒武纪生命大爆发的真正原因，所以把寒武纪生命大爆发认为是反对进化论的有力证据。

地球膨裂说认为“雪球地球’冰期后地温急聚升高是寒武纪生命大爆发的真正原因。“雪球地球”理论认为，地球在距今7.5亿到5.8亿年前曾经经历了一次极其严重而漫长的冰河时代——瓦兰吉尔期。当时不仅陆地全部被冰川覆盖，海洋表面也被完全冻结，液态水靠来自地球核心的热量支持，存在于1公里厚的冰层下。如果从太空看，地球完全是一巨大的“雪球”。“雪球地球”假说最早由美国地质学家约瑟夫·可西文克博士1992年首先提出。“雪球地球”的假说有哪些根据？第一，地球在距今6亿到8亿年间广泛发育了一层或多层称为“冰积岩”的冰川沉积，它代表了全球性的寒冷气候。最著名的一次冰期发生在距今6亿年左右，几乎在现今所有大陆上都留下了可靠的记录，地质学上称为瓦伦格冰期。不管怎样，在地球上很好保存了距今6亿到8亿年的地层中，几乎都能找到同期的冰川沉积。很显然，这个寒冷气候是一个全球 *** 件。第二，在地球的历史中，很多数据表明，地球在距今6到8亿年间，冰积岩大多沉积在中、低纬度附近，换句话说，也就是赤道和赤道附近，也是陆地主要分布的区域。这方面的资料得出这个结论：广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。

地球膨裂说认为，虽然生命在38亿年前形成，但因为地球逐渐变冷，直到8亿年前的“雪球地球”时期的零下50度，冰层12000米厚，物种的进化速度非常缓慢。

“雪球”为什么解冻，变成现在这样的地球，地球膨裂说认为，8亿年前，由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量，使地球发生较大膨裂，造成大量岩浆喷出地壳，使地球的气温急聚升高，冰川溶化，冰臼就是在这一时期形成的。地球气温从震旦纪（8亿年前）的摄氏零下50度，上升到现在的最高温度摄氏58度，8亿年上升了108度，地球的气温平均每1千万年自然升高1.35摄氏度。

地球膨裂说认为，8亿年前地球的气温急聚升高，非常适合生物繁衍，进化速度急聚增加，所以发生了寒武纪生命大爆发。

作者：赖柏林

为什么寒武纪会出现生命大爆发？科学家提出两种猜测

天文学家

阿尔伯特·爱因斯坦

地球是一个物种丰富的生命世界，除了智慧生命人类之外，还有数百万种以上的各种生物。人类进入 科技 时代之后，一直在 探索 生命的起源，达尔文的《进化论》提出之后，人们对于生命的起源有了追寻的方向。

进化演化是生命发展的核心，那么地球的生命起源于何时？对此，科学家通过大量的研究认为，生命起源于38亿年前，也就是在地球诞生8亿年之后，最初的生命只是非常简单的原始生命。而简单的生命经过不断的进化演化，才有了后来物种丰富的生命世界。

根据达尔文的进化论，生命的进化演化是一个渐变式的过程，既然是渐变式的过程，那么在漫长的38亿年里，生命物种的出现基本应该是平均的，在不同的生命阶段都应该有生物化石才对。

可是科学家通过大量的研究却发现，事情并不是这样，考古学家发现了大量的古生物化石，这些生物化石基本都是集中在5亿年前，更早的生物化石基本没有。而5亿年前的那个时段也被科学家称之为寒武纪生命大爆发，大约在5亿4200万年前到5亿3000万年前，地球生命迎来了辉煌的大爆炸时期，出现了门类众多的无脊椎动物化石。

通过大量的考古发现，已经证明了寒武纪生命大爆发的正确性，于是一个谜团就出现了：地球有38亿年的生命史，为什么寒武纪会出现生命大爆发？在寒武纪之前的那30多亿年的生命岁月里，为什么没有大量的生物化石？

这个问题让无数的科学家感到头疼，就连达尔文都曾经在《物种起源》中表露过这个疑惑，不少的人们对于地球生命的起源产生了怀疑，对进化论产生了怀疑。寒武爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因。经过长时间的研究 探索 ，科学家对这种情况提出了两种观点。

第一种观点是含氧量突变说，此观点认为，在20亿年前，地球大气的含氧出现了一次剧变，含量开始大幅提升。而在此之前，地球的含氧量是非常低的，那个时候的生命是厌氧微生物，都生存在海洋中，氧气的缺乏让生命的进化演化之路非常缓慢，10多亿的时间也没有让生命迎来转机。

直到20亿年前，地球上出现了一种特别的生物，它就是蓝藻。蓝藻是一种非常霸道的生物，它的繁殖特别快，而且它也是地球上第一个出现的，能够进行光合作用的生物。

我们都知道，植物的光合作用能够释放出氧气，而在20亿年前，地球大气的二氧化碳含量是非常高的，那个时候的地球非常炎热，直到蓝藻出现之后，通过光合作用不断吸收大气中的二氧化碳转化为氧气，于是地球大气发生了剧烈的变化，氧气含量大幅增加。

经过漫长的岁月，大面积的蓝藻释放出了大量的氧气，同时也吸收掉了大量的二氧化碳，地球的气温开始下降，由原来的炎热转变为温暖。氧气的大量出现，促使厌氧生物逐渐退出 历史 舞台，同时促进了一部分古细菌发生演化，成为适应富氧环境的真核生物。

氧气的不断增多，让地球的生态环境也发生了一系列变化，生命的进化演化速度加快，多样性也发生着变化。多细胞生物快速进化和演化，最终引来了5亿多年前的这场生命大爆发，拉开了地球生命向高级生物演化的帷幕。

第二种观点是收割原理说，这个观点认为在寒武纪生物大爆发之前，地球上所有的生命都是非常简单的生命。这些简单生命之前不存在明显的食物链和阶级性，不同物种之前基本也没有什么竞争，没有所谓的天敌存在。这样的生命世界可想而知是一片死气沉沉。

可是量变能够引起质变，当大量的简单生命经过30多亿年的积累之后，终于在寒武纪时期产生了质变，更高级的生物在这场质变中登上了 历史 舞台，开启了后来辉煌的生命进化演化之路。

这个观点是指地球上的生物在5亿多年前进化演化非常缓慢，基本没什么太大的变化，这是一个积累的过程。当积累到一定程度之后，在5亿多年前迎来了生命大爆发。

以上两个观点，到底哪一个才是正确的，目前无人可以难出准确答案。我们研究 探索 生命的起源和进化演化历程，主要还是通过不断发现的古生物化石，正是因为我们发现的古生物化石基本都是来自于寒武纪，所以才有了寒武纪生物大爆炸的提出。

而在寒武纪之前的漫长岁月里，我们发现的生物化石非常稀少，在地层中几乎找不到它们的化石。出现这种情况的原因可能非常复杂，科学认为在寒武纪之前还没有硬骨生物的出现，所以生物很难以化石的形式保存下来，再加上5亿多年前，地质变动特别厉害，也很难给化石保存的时机。

5亿多年前的寒武纪出现了硬骨生物，地质活动也逐渐稳定了下来。这个时候生物化石更容易保存，也更容易被我们发现。总体来说，寒武纪生命大爆发还有许多的谜团目前无法搞清楚，而要真正揭开这些谜团，还需要科学的不断进步。

只有科学力量不断强大起来，那么我们就可以深入更深的地壳深处，或许会有意想不到的重大发现。同时，通过对基因技术的不断研究 探索 ，在未来人类有可能也可以创造生命并观察它们的进化演化历程。通过这样的观测研究，或许能够让我们真正搞明白生命的起源以及它整个进化演化是什么样子。

寒武纪生命大爆发是怎么回事？

生命是宇宙中的奇迹，迄今为止，只有我们地球上有生命的存在，那么现在地球上的形形 *** 的生命是怎么来的呢？为了解释这个问题，在19世纪中叶，达尔文提出了著名的进化论，他指出当今地球上包括人类在内的所有的生命，都是由地球上最原始的生命，在漫长的进化史中，通过大量的细微而渐进的变化逐渐演化而成。

虽然进化论在提出之后遭到了很多质疑，但是随着时间的推移，人们发现进化论可以很好地解释我们所观察到的很多生命现象，同时又有众多的化石证据能够印证进化论的观点，于是进化论逐渐被越来越多的人认同。时至今日，在经过长时间的发展和完善之后，进化论早已成为了科学界的主流观点。

然而并不是所有的化石证据都完美地支持进化论，事实上，发生在5亿多年前的“寒武纪生命大爆发”就被人们称为是进化论的“软肋”。寒武纪开始于大约5.42亿年前，总共持续了大约5800万年的时间，化石证据表明，在寒武纪前期的大约2000万年的时间里，地球上突然出现了大量物种。

在这段时间里，大量的腕足、海绵、节肢、蠕形、脊索动物纷纷在地球上出现，其生物门类高达50余个，相比之下，现在地球上生物门类却只有30多个，而其中大约90%的门类都可以在“寒武纪生命大爆发”中找到。

数量如此众多的物种在短短的2000万年时间里集体出现在地球上（相对于地球生命的进化史），这似乎很难用进化论来进行解释，因为根据进化论的观点，生命的进化是一个缓慢而连续的过程，是不可能突然出现这么多的物种的，所以说“寒武纪生命大爆发”就成了地球生命进化史的未解之谜。

进化论的“软肋”：5亿多年前，地球上为何会突然出现大量物种？

虽然达尔文本人也对此感到困惑不已，甚至认为这可能会成为反对进化论的有力证据，但是他还是对此给出了自己的解释，他推测这些物种应该是由更早的物种逐渐演化而成，这些物种的祖先早就已经在地球上广泛存在，只是因为它们大多是小型软体类动物，很难在地质层中留下化石，所以现在的我们才没有找到相应的化石证据。

遗憾的是，后来科学家在前寒武纪化石沉积层中发现了大量的原核生物化石，所以达尔文的这种解释就显得有点尴尬了。那么又应该如何解释这个进化论的“软肋”呢？对此科学家们提出了多种猜测，下面我们来简单了解一下目前认同度比较高的一种（注意，这只是一种猜测，并不是确定的结论）。

尽管早在30多亿年前，地球上就出现了能够通过光合作用生产氧气的蓝细菌，但一来它们的数量不多，二来当时地球上存在着很多吸收氧气的机制，例如在海洋中大量存在的二价铁离子就可以有效地吸收氧气，因此在很长的一段时间里，地球大气和水体中的含氧量都很低，很显然，这并不适合多细胞生物的多样化，因为多细胞生物的多样化需要足够多的氧气。

直到大约18亿年前，地球上氧气的“生产量”才真正地超过了“消耗量”，地球大气和水体中的含氧量开始逐渐增加，随着这个过程的持续，当其突破一个临界值的时候，地球上的物种就开始出现了多样化。

然而在7.5亿年前到5.8亿年前，地球上又经历了一次非常严重的冰河时代——瓦兰吉尔期，进而导致了一次规模不小的物种灭绝事件，地球上物种的进化也因此而停滞。

到了5亿多年前的寒武纪前期，地球开始迅速回暖，再加充足的氧气供应，这无疑给当时的生命创造了非常适宜的环境，于是在经历了极端寒冷的冰河时代之后，地球上的生命开始了“狂欢派对”，在接下来的大约2000万年时间里，它们就演化出了为数众多的物种。

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