地球为什么会在寒武纪突然发生生物大爆发呢？

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化石形成难度可以解释寒武纪地层化石量的激增。那么，寒武纪大爆发是不是一个假象？或者说，寒武纪究竟有没有生物种类的“大爆发”呢？答案是肯定的。

生物演化的亿万年当中，物种数量的激增和锐减其实很常见，而这些数量的突然变化，往往与演化史中的重大事件或是环境的重大事件有关。环境变化使得生物不再适应环境而大幅灭绝，腾出来的巨大生态位很快被适应力强、生存能力或是繁殖能力更强的生物抢占。

除了寒武纪大爆发之外，埃迪卡拉生物群也是地质学上非常著名的一次“大爆发”，这场“多细胞生物狂野的尝试”比寒武纪大爆发早四千万年。在这场物种激增的过程中，出现了难以想象数量的多细胞生物。这部分生物没有甲壳，却也在地层中留下了庞大数量的化石痕迹。但可惜的是，现存的多细胞生物与这一次疯狂的演化尝试没有太大联系。也正因为这一点，与产生了现存所有无脊椎动物门类的寒武纪大爆发相比，埃迪卡拉生物群的知名度就低多了。这一次物种数量的“爆发”，源于生物演化上的一个大事件：分化的出现，或者说，多细胞生物的出现。同时，这个年代的生物圈当中没有大型生物的捕食关系，大部分生态位是空白的。新型动物的出现也就能够安置于庞大的空缺当中。

那么寒武纪大爆发是怎么回事呢？

首先，寒武纪之前的地球出现了一个重要的环境变化：氧气的积累。在光合作用出现的早期，地球的环境是还原性的，产生的氧气会与铁、硫等物质结合。随着时间的流逝，地球的大气逐渐成为氧化性。氧气的积累使得海洋中氧含量升高，能够支持起初期的、没有有效呼吸结构的多细胞生物生存。同时氧气的积累使得地球具有了臭氧层，使得生物有了登陆和浅海区域生存而不被紫外线伤害的可能。

其次，寒武纪之前的化石中出现了一个重大特征：分节。什么是分节呢？蜈蚣一节又一节的身体就是一种分节。在动物体内，每一个体节都具有相似的结构，这使得动物在缺失部分体节之后仍然能够存活，而不是丢失了某些重要结构而不能完成正常生命活动，例如蚯蚓。但分节的意义不止于此，动物的分节就像是基因组里的多拷贝：有了“备份”之后，某一个“备份”出现一些失去功能的突变就不是那么打击性了。这使得动物“多余”的体节可以出现与其他体节不同的功能，这一群基因就是对动物胚胎发育极为重要的Hox基因家族。寒武纪产生了一个特殊的器官：眼。

眼赋予了动物更为强大的观察能力，这给寒武纪的捕食关系带来了巨大冲击。捕食者与被捕食者的关系迅速产生。具有眼的捕食者和被捕食者在选择压力下不断协同演化。火山运动给海洋带来的大量钙质使得生物形成钙质的保护性骨骼成为可能。捕食关系给生物的运动能力和感觉能力提出了挑战：更快、更强劲、更敏锐成为动物演化的方向。与寒武纪之前的被动取食完全不同，主动猎食的选择压力使得动物在短时间内产生了强大的呼吸器官（例如腮）、强大的骨骼肌、强大的神经系统（甚至出现了神经元集中的脑）、强大的运动结构（例如体节愈合、异化的附肢）。动物快速向不同的捕食与防止被捕食的方向辐射适应，形成了寒武纪生物大爆发的结果。

综合来说，寒武纪大爆发是动物在氧含量和钙浓度适宜的背景下，由于眼的出现给捕食关系带来的巨大冲击造成的选择压力下，向着与之前完全不同的方向——运动能力、感觉能力更强，保护结构、拟态、警戒色更为发达——快速辐射适应的结果。

 

从“瓮安生物群”到“澄江生物群”（即前寒武纪到早期寒武纪）,至少延续了8千万年。

所以“寒武纪大爆发”并不是不同人所想象的突然一下原来大家都是小细胞一下就变成了动物。这是一个漫长的时光，让人觉得突然的是相对于整个生物史，现有化石反映的进化在这个阶段突然加速，几乎所有现存和已灭绝的动物门类同时出现。在宏观上这依然是一个逐渐进化的结果。

这个爆发有很多假说，说几个比较有名的（意思肯定不会有错，名字有偏差的就是时间长了我脑补的....）:1.含氧量变异说就是真核光合生物的大规模出现，使得大气和水体中含氧量飙升，生物与环境的多样性迅速分化，过了这个坎，所以生物爆发了。2.收成假说原来没有捕食者，捕食动物出现了，这么多吃的，于是更多和更高级的捕食者迅速的演化出来。3.发育调控机制说在此之前，大多数动物都是辐射对称的，就像一个球，怎么切都是对称的，但是在这个时候控制例如区分前后的和大量控制相对位置的基因大量出现，在突变过程中大量基因组重构，大量基因瞎拼，为生物的大爆发提供了原材料。4.细胞多样化看名字就知道了，细胞能分化的种类多了，所以拼成的物种就多了。

这里还有一点就是如果按照DNA分子系统学和分子钟的研究来界定前寒武纪后生动物谱系发生时间的话，其实很多物种的分化在寒武纪之前就完成了，第一名的图貌似是按这个画的，如果你觉得这个证据很可靠，那么大家都是慢慢进化到这个时候，之前没发现，到这个时候突然被人发现了，你问人家怎么来的....其实人家早在了。

到底有没有大爆发那?答案是有的，但大爆发有没有想象的这么快那? 分子生物学的结论是，很多动物的枝干类群，早在六亿年前，就已经发生了基因分离。这个时间，雪球地球刚刚结束，可以说，这次恶劣环境的结束才是大爆发的开始。虽然迟到，但从演化来说，这已经算是正常现象。

从这个点到寒武纪大爆发的高潮，期间经历了一亿年，大爆发的出现是一个积累的结果，并没有那么魔怔啦。澄江生物群的四世同堂现象，足以表明在此之前已经存在相当长时间的演化。

那为什么很长一段时间，演化的进程被掩盖在幕布之后那?硬壳的出现只是一个原因。在大部分寒武纪地层里，我们也只能看见三叶虫等几种硬壳生物。如果没有澄江生物群，布尔吉斯页岩，大爆发的规模和分异度的秘密我们也是一无所知。所以……前寒武没有合适的特异埋藏，才是硬伤!

现在早寒武有头有脸的特异埋藏只有不到十个。告诉我们的信息已经超乎想象。想象有一天，当前寒武保存精美的页岩被开启，祖先的秘密才会豁然打开。

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安国市15117573041： 为什么会出现“寒武纪生命大爆发”? - ？
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