寒武纪生命大爆发是怎么回事？

解释一下寒武纪生命大爆发的原因？~

为何寒武纪会迎来生命大爆发？科学家给出答案，与“氧气”有关

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色色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。

我们先假定科研人员对地球年龄的估计是正确的，然后用一条线来表示地球的年龄。假设这条线的长度跟足球场一样，那么你就得走八分之七个足球场，才来到古生物学家所说的寒武纪。化石记录显示，在寒武纪中一段很短的时间内，各大类动物就突然出现。有多突然呢？就像你行走时迈出一步，脚掌还在半空，各种各样的动物就全都在你面前出现了！

罗伯特·贾斯特罗（Robert Jastrow）在所著的《红巨星与白矮星》一书里写道：“最初十亿年——生命开始的要紧时期——在地球的历史上是一片空白。有关多细胞有机体发展的初步阶段，化石纪录全无痕迹。岩石纪录所含甚少，就只有细菌和单细胞植物。后来经过三十亿年隐形进展之后，在距今十亿年前，有了一次重大的突破。最初的多细胞生物在地球上出现了。”

这样，在所谓的寒武纪开始的时候，化石纪录急转直下。《生命一观》这本书描写道：“由寒武纪初期起计约1000万年间，无脊椎动物各大族的残骸首次出现，这是地球历史上骤然多样化最壮观的景象。”

这一次生命的激增与先前的生物之间有没有化石连系呢？在达尔文当年并没有这样的连系。他承认道：“如果有人问，寒武系以前的假定原始时期，为什么没有留下蕴藏丰富化石的沉积物？我不能提出满意的答案。”（《物种起源》, 第二部分, 90页）

今天情形有没有改变呢？古生物学家艾尔弗雷德·罗默（Alfred Romer）注意到达尔文所说“有一群群物种出现得很突兀”这句话，他写道：“在［寒武纪］地层下，有一层非常厚的沉积物。照推断，当中应该有寒武纪生物的祖先才对，但我们根本找不到什么。这些更古老的土层差不多完全没有生命的迹象。根据这一点，我们大致可以说，寒武纪开始的时候，发生过一次特意的创造。”（《博物学》，467页）

有些人辩称，前寒武纪的岩石因为热度和压力而发生太大的改变，以致不能保存化石环节。又有人说，任何岩石都不是在浅水里沉积的，所以不能保存化石。进化论者萨尔瓦多·卢里亚、史蒂文·杰伊·古尔德和萨姆·辛格说：“这两个论点都不能够成立。地质学家已经发现了很多未经改变的前寒武纪沉积物，而其中并没有复杂有机体的化石。”（《生命一观》, 651页）

生物化学家高尔（D. B. Gower）在英国肯特郡《时报》发表评论说：“化石的历史与创世记吻合。在最远古的岩石里，我们并没有找到一系列的化石可以显示，由最原始的生物到高度发展的生物之间有逐渐演变的过程。相反地，在最远古的岩石里，高度发展的物种是遽然出现的。物种和物种之间，完全没有任何中间化石可言。”

动物学家哈罗德·科芬（Harold Coffin）下结论说：“如果由简至繁、逐步进化的过程正确的话，那么应该可以发现寒武系发展完满的生物的祖先才对。可是的确发现不到，而且科学家承认以后发现到的机会也甚微。单是根据事实，根据地底下实际的发现来看，最符合证据的理论就是：各大类生物是经过突然的创造之举而确立起来的。”（《自由, “进化论还是创造?”》, 12页）

因为寒武纪的时候，地球上的氧气浓度非常高，环境非常适合生物的繁衍，所以出现了生命大爆发。

因为寒武纪是地球氧气含量大幅度增加，水里出现了有机物，经过许多化学反应，诞生了细胞。

氧气含量达到了一个顶峰值，能量的总量也达到了前所未有的高度。两者可供更多的生物维持日常生活所需，生物的存活率大大提高。

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