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寒武纪大爆发
寒武纪大爆发
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寒武纪大爆发 |
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寒武纪大爆发(亦称寒武纪生命大爆发,Cambrian Explosion),是相对短时期的进化事件,开始于距今5.41億年前的寒武纪时期,化石记录显示绝大多数的动物“门”都在这一时期出现了。它持续了接下来的2千万年-2.5千万年,它导致了大多数现代动物门的发散。 因出现大量的较高等生物以及物种多样性,于是,这一情形被形象地称为生命大爆发。这也是显生宙的开始。在世界各地发现的化石群共同印證了这一生命进化史上的壮观景象,例如在加拿大的伯吉斯頁岩,和在中国雲南省澄江化石地等。这一时期的化石群相当典型,非常多的不同种类的生物幾乎同时在这一时期出现。
寒武紀大爆發的事實證據也曾讓達爾文非常困惑,在《物种起源》中寫道:「這件事情到現在為止都還沒辦法解釋。所以,或許有些人剛好就可以用這個案例,來駁斥我提出的演化觀點」。但即使到達爾文死後一百多年的今日,寒武纪大爆發依舊是科學界的一大謎題,尚待更多的科學證據出土,也許就能窺見當時的實際情況,找出真正的原因。
目录
寒武紀化石
寒武紀年代約為5.4億~4.8億年前,此時的生物化石大多具有較為堅硬的外殼,讓化石得以保存下來。
寒武紀演化出的生物
寒武紀演化出了世界上絕大部分現存的20多個動物門,也生活著具有堅硬外殼的生物,例如奇蝦和三葉蟲,此事件被稱為寒武紀大爆發或寒武紀生命大爆發,此時也演化出兩側對稱動物
前寒武紀生活
大約 10 億年前的動物證據
陡山沱組化石
洞穴
埃迪卡拉生物
貝克泉白雲石
埃迪卡拉紀——寒武紀早期骨骼化
寒武紀生活
微量化石
小殼動物群
早寒武世三葉蟲和棘皮動物
伯吉斯頁岩型保存
早寒武紀甲殼類動物
早奧陶世輻射
階段
有效性
作為倖存者偏差的寒武紀大爆發
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a2/Opabinia_BW2.jpg/220px-Opabinia_BW2.jpg)
艺术家印象下的海底的欧巴宾海蝎。欧巴宾海蝎为寒武纪大爆发现代兴趣做出了最大的单一贡献。
可能的原因
環境變化
氧氣含量增加
臭氧形成
雪球地球
寒武紀海水鈣濃度增加
發展解釋
生態解釋
埃迪卡拉紀末大滅絕
缺氧
眼睛的進化
掠食者和獵物之間的競爭
浮游動物的大小和多樣性增加
生態系統工程
複雜度閾值
針對寒武紀大爆發,学界曾經提出過幾種假設:
- 地球在寒武紀之後才出現足以保存化石的穩定岩層,而前寒武紀的沉積物毀於地熱和壓力無法形成化石。
- 动物到了寒武紀才演化出能夠形成化石的堅硬軀體。
- 大氣中累積足夠的氧氣量,足以使大量動物短時間演化,並且形成臭氧層隔離紫外光。
- 某些演化出眼晴的掠食性動物侵入物種穩定平衡的地區,減少原先佔優勢的寡佔物種,釋放生態棲位給其餘物種,並由於捕食-被捕食的競爭關係中促進大量物種歧異度的增加跟演化。
- 大爆發只是個假象,寒武紀初期生物的多樣性產生只是類似族群生長曲線,S形曲線中的快速上升段。
近年來研究认为,寒武纪大爆发跟埃迪卡拉紀末期滅絕事件有關:該次滅絕事件結束了隱生宙,為多細胞生命在顯生宙的發展鋪平了道路。
早寒武世生物多樣性的獨特性
参考资料
參考書目
- 派克 著. 《第一隻眼的誕生:透視寒武紀大爆發的祕密》. 陳美君 中譯. 貓頭鷹出版. 2010.
- 史蒂芬·古爾德 著. 《達爾文大震撼:課本學不到的生命史》. 程樹德 中譯. 天下遠見出版. 2009.
外部链接
- The Cambrian "explosion" of metazoans and molecular biology: would Darwin be satisfied?
- On embryos and ancestors by Stephen Jay Gould
- The Cambrian "explosion": Slow-fuse or megatonnage? (页面存档备份,存于互联网档案馆)
- The Cambrian Explosion(页面存档备份,存于互联网档案馆) - In Our Time, BBC Radio 4 broadcast, 17 February 2005
- 寒武纪:生命大爆炸 (页面存档备份,存于互联网档案馆)