论寒武纪初期生命出现生命大爆炸的原因
请从古老地层动物化石方面提出寒武纪生命大爆发的佐证
请从古老地层动物化石方面提出寒武纪生命大爆发的佐证寒武纪生命大爆发是地球历史上生物演化的重要事件之一，它标志着生命多样性的迅速增加和生命形式的广泛出现。
古老地层中发现的动物化石为我们提供了重要的佐证，这些化石记录了生命大爆发时期生物的种类和数量，为我们揭示了生命演化的奥秘。
一、寒武纪生命大爆发的意义寒武纪生命大爆发发生于约5.4亿年前，是地球上生物多样性迅速增加的重要时期。
在这个时期，海洋生物经历了一次空前绝后的多样化和繁荣，几乎所有现存的动物门类都可以在这个时期的化石中找到。
这一事件对生物演化和地球生态系统的形成产生了深远的影响，因此深入研究寒武纪生命大爆发对于我们理解生命演化和地球历史至关重要。
二、古老地层动物化石的发现1. 三叠纪动物化石的种类和数量在寒武纪地层中，可以发现大量的动物化石，这些化石记录了当时生物的种类和数量。
通过对这些化石的研究，我们可以了解当时生物群落的结构和演化规律。
寒武纪地层中出现了大量的硬壳动物化石，这表明当时硬壳动物在生态系统中扮演着重要的角色，并且其种类和数量随着时间的推移呈现出明显的变化。
2. 动物化石的分布和数量古地层中的动物化石分布广泛，数量丰富。
这些化石的分布规律和数量变化可以反映出当时生物群落的结构和环境变化。
寒武纪生命大爆发时期，海洋中的生物种类迅速增加，其中大部分是软体动物和无脊椎动物。
这些动物化石的分布和数量变化为我们解读生命大爆发提供了重要线索。
三、个人观点和理解寒武纪生命大爆发是地球生命演化史上的重要事件，对于我们理解生命起源和多样化具有重要意义。
通过对古老地层中动物化石的研究，我们可以了解生命大爆发时期的生物多样性和生态系统结构，进而揭示生命演化的规律和地球历史的奥秘。
我认为深入研究古老地层动物化石对于理解寒武纪生命大爆发具有重要意义。
总结回顾：通过对古老地层中动物化石的研究，我们可以发现大量证据支持寒武纪生命大爆发的发生。
古地层中发现的动物化石记录了生命大爆发时期生物的种类和数量，为我们理解生命演化和地球生态系统的形成提供了重要线索。
“世界悬案”之谜，寒武纪生命大爆发让达尔文本人也产生了困惑
“世界悬案”之谜，寒武纪生命大爆发让达尔文本人也产生了困惑46亿年前，地球诞生了。
前40亿年里，它一直很安静。
到了大概5.3亿年前，这个家伙突然暴富——坐拥各种各样的动物。
在这2000万年的时间里，生命突然爆炸式的出现。
2000万年对于人类来说是很长的一段时间，但是在漫长的地球时间里，就是微小的一瞬间。
就是占据地球发展史1%的这一瞬间，迅速演化出了地球90%以上的动物门类，这个现象被称为“寒武纪生命大爆发”。
此时的地球，出现了软体、节肢、棘皮、腕足、海绵、脊索等等门类的动物，这些动物的外形很现代化。
为什么说外形“现代化”呢？在这次大爆发之前，也有简单的生物，它们的形态是这样的↓这片被称为“成了精的芭蕉叶”的，其实是水母再看看大爆发时期出现的动物↓盔甲一般的外壳、车轮一样的脚、一节一节的身体、有的动物甚至有了300多度视角的眼睛...配置比之前高了n个档。
不难发现，这些动物的外形和现在的很多昆虫基本相似。
三大生物群化石地这些地球往事，人类是怎么知道的呢——化石，这些真的会说话的石头。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和澳大利亚南部的埃迪卡拉生物群构成了世界三大页岩型生物群，为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
1、澳大利亚埃迪卡拉生物群时间：前寒武纪时期（距今6.7亿年）特点：它是寒武纪之前出现的后生动物生命演化的一次尝试，可惜的是这次尝试失败了，但它却为寒武纪生命大爆发奠定了基础。
2、中国云南澄江生物群时间：早寒武纪（距今5.3亿年）特点：涵盖16个门类、200余个物种；珍稀动物化石的发现地，现今生物所有门类的远祖代表都有发现；有硬体也有软体印模，是研究圣地；挑战达尔文渐变式进化理论。
3、加拿大布尔吉斯生物群时间：中寒武纪（距今5.05亿年）特点：“世界文化遗产遗址”，缺点是软体生物的保真度不是很高，而硬体生物保存较多。
达尔文的疑惑如果把地球46亿年的历史压缩成一天，最早的生命可能出现在凌晨4点，而人类直到最后1分多钟才出现。
促成寒武纪生物大爆发的环境因素
促成寒武纪大爆发的环境因素简论促成寒武纪大爆发的环境因素生命科学学院03级任汀032210792004年11月前言寒武纪生命大爆发是生命记录史上发生最为快速、规模最为宏大、影响最为深远的一次绝无仅有的演化革新事件。
这个“达尔文生前最头痛的难题”现已成为“21世纪生命科学五大难题之一”。
近年来在我国云南省澄江县发现的澄江化石群和贵州省瓮安县发现的瓮安动物群震惊了全世界，并引起了各国科学家的普遍关注。
对于寒武纪大爆发的成因，许多学者提出过假说，试图从不同的角度去解答，但都面临巨大挑战。
本文作者在阅读了相关资料后，发现当前的主要学说大都从内因即生物本身出发，而忽略了外因，即环境突变可能造成的影响。
笔者认为应把生物爆发这一历史事件放到地球演化的大背景下研究，以一个更宽广的视角去分析这一重大事件。
本文首先对当前主要的假说做了概括和分析，进而讨论外因研究的进展，并根据资料简单阐述自己关于大爆发成因的看法。
关键词:：寒武纪大爆发；主要学说；前寒武纪时期的环境因素；一、寒武纪大爆发如果把地球46亿年压缩成一天24小时，大约在凌晨4点，最早的生命可能在地球出现，而动物世界的崛起发生于21点到21点17分，在这十几分钟里，动物开始了爆发式演化，这段时间便是动物世界的“黎明”[1]。
研究结果表明,整个寒武纪时期,动物生命形式经历过四次大飞跃，即距今6.5亿年的前寒武纪晚期澳大利亚埃迪卡拉动物群距今5.7亿年的寒武纪初期晋宁梅树村小壳动物化石距今5.3亿年寒武纪早期澄江动物化石距今5.1亿年的中寒武纪加拿大布尔吉斯页岩动物群也有学者将整个爆发时期分为四次“突变”，即瓮安大辐射、埃迪卡拉大辐射、梅树村大辐射和帽天山大辐射。
那么，究竟是什么促使地球在“沉寂”近十二亿年后突然连续大规模辐射生命呢？二、关于寒武纪生命大爆发的本质和引发原因的假说笔者认为，关于寒武纪生物大爆发成因的主要学说大致可归为六类[2]：（1）从基因重组突变角度，以瓦楞泰（J. W. Valentine）等的“发育调控机制说”,“重组生殖说”为代表;（2）从基因演化层次角度，如陈均远等的“广义演化论”；（3）从食性分化，物质能量金字塔角度，如斯坦利（S. M. Stanley）1973年提出的“收成原理（cropping principle）说”;（4）从细胞类型的多样性角度，如.“细胞说”;（5）从外部环境催化，大气含氧量变化角度，如“含氧量上升说”；（6）从分子生物学角度，即认为寒武纪“爆发”实质上是生物的一次矿化事件。
生命的历程系列讲座(八)寒武纪生命大爆发概念形成与影响
冯伟民化石新知化石论坛寒武纪生命大爆发概念形成与影响生命的历程系列讲座（八）2017年有一则新闻颇受关注，就是“寒武纪芯片”，一款由中国科学院科研人员设计制作的芯片一举达到了国际一流水平。
中国从此有了自己的高端芯片，摆脱了长期以来受国际芯片打压的困境，将迎来人工智大爆发的时代。
那么，为什么要将芯片冠以“寒武纪”，寒武纪究竟何以提上这样的高度，被跨领域的同行捧为至高无上的标志。
原来，发生在距今5.2亿年前的寒武纪生命大爆发是地球生命史上里程碑式的演化事件，其规模和强度前所未有，与之前生命世界形成截然不同的反差，更是深刻影响了后来地球生命史的发展，开启了通向现代生物多样性的征程。
寒武纪大爆发精彩的背景故事，所带来的哲理思考和社会影响，对于理解地球与生命，生物多样性和人类可持续发展都有重要启示。
“进化论”vs. “寒武纪生命大爆发”寒武纪一词来自地质年代的名称，是一段距今5.41至4.88亿年前的地质时代。
寒武纪这个时代由于处在地球生命进化史上非常特殊和非常重要的阶段，因而被赋予了特别的意义，广受科学界的关注。
早在一百五十年前，生物进化论的伟大创立者达尔文就已关注到了寒武纪出现三叶虫等许多生物的现象，而之前的地质时代没有生物遗迹发现，寒武纪生物似乎是突然冒出来一样。
达尔文在五年环球考察中建立起生物进化的信念，并在后来的研究中系统地提出生命进化论，发表了《物种起源》这一科学史诗般的巨作！达尔文认为，所有生物都只有一个共同祖先，生物是从简单到复杂，从单细胞到多细胞逐渐发展而来的；生物物种是可变的，而演变的机制就是“自然选择”。
显然，寒武纪生物大量出现是达尔文的进化论所无法解释的。
他为此也深感迷惑，认为这一现象是对其进化论的严重挑战。
但他也意识到这是由于化石记录的不完整性所致，化石被地质作用破坏了。
那时，科学界对地球历史和生命进化史的认识还相当贫乏，于是，地质历史被分为二个阶段：以寒武纪为界，之前为隐生宙，意味着没有生命现象的时期，而寒武纪以来的为显生宙，生命现象丰富多彩。
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析摘要主要后生动物门类化石在寒武纪初期的突然出现记录了生命史中一个从未有过的快速演化时期，这一事件被称为寒武纪爆发。
15.3亿年前，在一个短暂的瞬间里，地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同地迅速出现。
节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上“集体亮相”，形成了多种门类动物并存的繁荣景象。
这一现象至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一。
破解寒武纪生命大爆发之谜，仍有若干困惑值得思考，三十多个不同门类的动物何以在寒武纪同时出现？还没有发现任何证据表明寒武纪三十八门同时出现的生物是从瓮安动物渐变进化而来，那么，谁是寒武纪三十多个不同门类动物的共同祖先？寒武纪以来不同门类的动物进化速率何以如此悬殊？寒武纪原始脊椎动物何以出现几乎没有任何价值的原脊椎？这些问题至今仍未解开。
种种谜团在等待着我们揭晓。
关键词寒武纪生命大爆发起源与演化起源成因描述正文一．从埃迪卡拉动物群到伯吉斯化石动物群古生物学家斯普林于1940年在澳洲南部的埃迪卡拉山脉地区发现了第一个软躯体的后生动物化石，迄今，在除南极洲之外的世界各地都已经发现了这种类型的化石组合即埃迪卡拉动物群。
2其化石最早出现于5. 65亿年前，顶峰期约在5. 6亿年前，其中，最晚出现的化石层位在5. 43亿年。
现已描述的属级化石有40多个，其中大部分为腔肠动物，少数节肢动物以及海鳃类，一些分类不明的遗迹化石。
它们体型奇特，常呈两侧对称的薄饼状和扇形等，大者直径可达一米。
至于它们和现生动物门类之间的关系，一种观点认为它们是以其大而扁平的整个躯体表面吸收营养物质，因而可以归于现存的动物门类，这从而表现出与双胚层动物的可类比性；另一种观点则认为它们与寒武纪以后的后生动物门类毫无关系，是与之平行的姊妹群，甚至认为它们根本不是后生动物，而是单细胞生物的聚合体。
不管争论的结局如何，毫无疑问，埃迪卡拉动物绝不是现存后生动物的直接祖先。
5亿年前的寒武纪，生命为何爆发般的出现？
5亿年前的寒武纪，生命为何爆发般的出现？经历了超过40亿年的漫漫长夜，5.6亿年前，地球迎来一个崭新的时代——寒武纪。
由微生物主宰的隐生世界从此不复存在，宏观的生物开始登上地球生命的舞台，复杂生物的全方位辐射铺张，让海洋变得熙熙攘攘，地球完成了从隐生宙到显生宙的跨越。
当达尔文第一次看到寒武纪生物化石群时，他也自我怀疑了！达尔文的进化论认为所有生物都只有一个共同祖先，生物是从简单到复杂，从单细胞到多细胞逐渐发展而来。
但寒武纪的生物似乎是突然冒出来一样，大量喷涌出现，这是进化论无法解释的。
因此，达尔文一度认为寒武纪生命大爆发只是化石爆发的假象, 并非真实的生物演化事件。
然而，在距今约5.6亿至5.2 亿年的四千万年的时间里，地球确确实实经历了波澜壮阔的寒武纪生命大爆发，这是一场革命的开端，也是一段波涛暗涌的神秘时代，短暂而又美好。
在不到地球历史1%的时间里, 地球诞生了现今几乎所有动物门类的祖先，这些生物在短暂的时间内快速演化，在几近荒芜的海洋世界繁衍生息, 漫无边际地探索各种形态空间和生态策略的可能性, 在较短的时间内产生了大量的形体构型和生态类型，把前寒武纪寂静的海洋瞬间变成了热闹的动物园，以动物为主导的海洋生态系统初次形成。
当埃迪卡拉纪晚期的软体动物还在海底巡游时，地球的初代霸主奇虾悄悄登上了顶级掠食者的王座。
奇虾不按常理的弯道超车，让它直接从厘米级的生物变成1米长的巨兽，从众多形状微小的甲壳生物或者软体生物中脱颖而出，以至于最初古生物学家发现它的时候竟把它的不同部位当成不同生物处理。
奇虾体长1米，最长可达2米，它们有一对带柄的巨眼，一对分节的用于快速捕捉猎物的巨型前肢，两侧还有一双适合游泳的桨状附肢，让它们得以在海洋中快速穿梭。
它们巨大而又强壮的嘴部结构让它们可掠食当时任何大型的生物，这对于当时连眼睛、游泳能力都没有的其他生物来说，完全是致命的顶级捕食杀手。
于是，大量的动物纷纷进化出硬壳来防御，三叶虫就是代表！三叶虫作为寒武纪海洋中作为最初级的消费者，只能栖息在海底，啃食着弱小的浮游生物。
地球演化史之寒武纪的地理环境怎么样？为什么会出现生物大爆发？
地球演化史之寒武纪的地理环境怎么样？为什么会出现生物大爆发？地球从诞生到如今的46亿年漫长历史中，共分为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙四大部分，其中前三部分40亿年左右的地球演化进程，由于遗留下来的化石不多维达在上期地球探秘做了简析，从本期开始时间的列车来到了显生宙（5.4亿年前——现在），显生宙又分为古生代（5.4——2.5亿年前）、中生代和新生代，而古生代下分生物大爆发的寒武纪（5.43—4.9亿年前）、鱼类出现和海生藻类繁盛的奥陶纪（4.9—4.38亿年前）、蕨类植物在陆地繁衍的志留纪（4.38—4.1亿年前）、两栖动物和昆虫出现的泥盆纪（4.1—3.54亿年前）、爬行动物和煤炭森林形成的石炭纪（3.54—2.95亿年前）以及出现生物大灭绝事件的二叠纪（2.95—2.5亿年前）。
本期维达给大家分析古生代第一个纪—寒武纪时期的地理环境怎么样？为什么会突然出现生物大爆发的原因。
地质年代表寒武纪（Cambrian）是显生宙（Phanerozoic）的开始，名字来自于英国威尔士的一个古代地名，因该地的寒武纪地层被最早研究。
中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“寒武纪”（音读：カンブキ）。
寒武纪古大陆分布图寒武纪时期的地理演化在5.4亿年前，潘诺西亚大陆形成后的6000万年，潘诺西亚大陆分裂成四个大陆：劳伦大陆、波罗地大陆、西伯利亚大陆、冈瓦那大陆。
泛大洋随者潘诺西亚大陆的分裂而扩张。
寒武纪气候温暖，海平面升高，浅海淹没了大片的低洼地，这是一个海洋占优势的世界，而这种浅海地带为新的物种诞生创造了极为有利的条件。
寒武纪大陆漂移，海洋占优势的世界寒武纪时期的生物演化在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为寒武纪生命“大爆发”。
带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们在海底栖息生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，给沉寂地球增添了活力。
寒武纪为什么会突然的发生生物物种大爆发？
寒武纪为什么会突然的发生生物物种大爆发？寒武纪生命大爆发至今仍被称为古生物学和地质学上的一大悬案，当地球进入寒武纪时，生命物种忽然间就繁盛了起来，从5亿3000万年前开始，大约在2000多万年时间内，门类众多的节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等无脊椎动物化石突然出现，但在早期更为古老的地层中，却至今没有找到其祖先化石。
因此这段时期内突然出现的生命物种现象，就被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，又简称“寒武爆发”。
寒武纪生命大爆发在地层中有着充分的证据证明，我国云南澄江生物化石群，加拿大布尔吉斯生物化石群和凯里生物化石群，共同构成了世界三大寒武纪页岩型生物化石群（近期发掘的我国湖北宜昌长阳地区的清江生物化石群也属于寒武纪生物群）。
它们栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动物的原始特征，以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
比如我国云南澄江生物群化石共120余种，分属海绵动物、腔肠动物、腕足动物、鳃曳动物、叶足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门，另外还有一些分类位置不明的奇异类群和多种共生的海藻。
这些化石群奇迹般地完好保存了诸多生命物种的矿化骨骼，还保存了大量软体组织印痕，如：表皮、触手、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经等，甚至有的动物消化道里的食物仍可辨认。
生物学家们对这些动物化石群的不断挖掘和深入系统研究，探索了无脊椎动物中节肢、螯肢和甲壳等动物的起源，证实了现生动物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期，挑战了自下而上倒锥形进化理论模型，为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。
那么为什么到了寒武纪初期，地球生命物种会突然出现爆发现象呢？其实本文的开头就说了，这至今是一大悬案，也就是说这个谜题到今天还没有解开，但是生物学家们已经提出了种种假说，比如我国考古生物学领域的陈均远研究员提出的寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想，该假说认为寒武纪早期生命物种突然遇到了极其适宜生存的时期，地球的温度、湿度、气候、含氧量等都非常适合生命物种生存，因此在不同的生态环境中，生命物种也向着不同的形态特征进化发展，门类开始复杂多样，因此呈现了生命物种大爆发的现象。
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论寒武纪初期生命出现生命大爆炸的原因
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几百万年的很短时间内出现了。
这种几乎是“同时”地、“突然”地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“寒武纪生命大爆炸”。
寒武记物种大爆炸的发现使得达尔文的进化论受到广泛的挑战。
因为按达尔文的理论，物种是通过渐进变化进化而来。
但是，寒武记物种大爆炸却是突然的，仿佛数万的物种在一夜之间就产生了。
当然，很多进化生物学家认为寒武记物种大爆炸之前的化石因为某种原因缺失了。
因此，很多科学家致力于寻找缺失的化石，但到目前为止，仍无所获。
不过，近来的一个重要的实验发现可能为寒武纪物种大爆炸提供分子生物学解释。
芝加哥大学的Lindquist教授和Rutherford博士，用果蝇为材料，发现如果热休克蛋白90(Hsp90)的功能正常，则就算果蝇的DNA发生了许多突变，也不会影响果蝇的外观形态。
换言之，正常功能的Hsp90能使得在不影响其生存能力的情况下，果蝇群体能积累很多的突变，并且这些突变在稳定的环境条件下不显现。
但是，一旦Hsp90的功能或表达水平受到影响时，比如出现极端的环境条件，用药物抑制Hsp90的正常功能时，已经存在于果蝇群体中的一些与形态有关的DNA突变就会表现出来，并造成其体形与上一带不同。
而且经过几代后，就是恢复Hsp90的正常功能，这些不同也能遗传下去。
也就是说，Hsp90类蛋白的重要功能之一是使一个种群能积累很多DNA突变，而且不会一下就表现在形态上。
这些突变要等到环境条件发生很大的变化时，才爆炸性地表现出来，在很短的时间内演化出形态各异的许多物种，正象寒武纪物种大爆炸那样的过程。
因此，这一重要的结果为物种的突然进化提供了可能的分子机制，说明寒武纪物种大爆炸这一现象也能在分子生物学的水平得到解释。
为探究大爆炸的原因，古生物学家为此做出大量的努力，认为多种多样的寒武纪动物的出现，或许是因为当时大气中积累了足够的有利于呼吸作用的氧，而且由于“超级大陆”的解体，大陆被海洋分割成大大小小的碎块，陆地的分散造就了很多靠近大陆的浅海区域产生，从而有利于后生动物生存。
海洋化学物质的变化积累了大量的磷酸盐，使得软体动物有可能演化出保护性的骨骼；生态学理论及其相互捕食关系的理论对此也作出了解释。
这种全球环境的变化，使寒武纪生命大爆炸成为可能。
从化石资料来看，真核藻类大约在9亿年前出现了有性生殖，实际上，有性生殖出现得更早。
有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用，由于有性生殖提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加了生物的多样性，这是造成寒武爆发的原因之一
生物收割者假说是美国生态学家斯坦利提出的，是一种解释寒武爆发的生态学理论，即收割原则。
斯坦利认为，在前寒武纪的25亿年的多数时间里，海洋是一个以原核蓝藻这样简单的初级生产者所组成的生态系统。
这一系统内的群落在生态学上属于单一不变的群落，营养级也是简单唯一的。
由于物理空间被这种种类少但数量大的生物群落顽强地占据着，所以这种群落的进化非常缓慢，从未有过丰富的多样性。
寒武爆发的关键是草食收割者的出现和进化，即食用原核细胞(蓝藻)的原生动物的出现和进化。
收割者为生产者有更大的多样性制
造了空间，而这种生产者多样性的增加又导致了更特异的收割者的进化。
营养级金字塔按两个方向迅速发展：较底层次的生产者增加了许多新物种，丰富了物种多样性，在顶端又增加了新的“收割者”，丰富了营养级的多样性。
从而使得整个生态系统的生物多样性不断丰富，最终导致了寒武纪生命大爆炸的产生。
寒武纪生命大爆炸被称为古生物学和地质学上的一大悬案，自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。
尽管科学家们对此进行了种种推测，至今仍无法证明哪种言论是正确的，但我们有理由相信，随着科技的进步，人类的不断探索，有一天终将会揭开它的神秘面纱。