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小伙伴们 ， 如果你从事的是地质或古生物行业 ， 那对“寒武纪生命大爆发”这件事一定不陌生 。 这是一场重大的生命演化事件 ， 是指在距今约5.6-5.2亿年前 ， 这一相对较短的地质历史时期内 ， 动物门类相继大量地出现在地球上 。
额外给大家科普一下 ， 地球存在的几十亿年 ， 依次被人们分为了冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙 。 寒武纪生命大爆发 ， 就意味着显生宙的开始（显生宙就是指生命活跃的时期） ， 而寒武纪之前的时期 ， 则被统称为“前寒武纪时期” 。
因此 ， 纵观地球长达38亿年的生命演化历史 ， 这短短的4000万年的寒武纪时期 ， 确实只能说是短暂的一段时期了 。 而在这不到地球历史的1%的时间里 ， 诞生了绝大多数现存的动物门类的祖先 。 同时 ， 在这个时期 ， 以动物为主导的海洋生态系统初次形成 ， 奠定了显生宙海洋生态系统演变的基础 。 另外 ， 必须提一下 ， 寒武纪大爆发的时间并不仅仅局限在寒武纪时期 而是发生在埃迪卡拉纪晚期向寒武纪早期过渡的4000万年内 。
为什么生命会在这一时期集中爆发呢？这个问题自达尔文提出进化论以来 ， 就一直困扰着古生物学、分子遗传学、地质学、地球化学等相关学术界 。 作为古生物学和地质学上的一宗悬案 ， 这个问题常常被列为自然科学领域的重大难题 。 对于这个科学难题 ， 人们已经探索了近200年 ， 虽然认识不断提高 ， 但仍未攻克 。
早在19世纪 ， 达尔文就在其《物种起源》中提出“地址记录的不完整性”这一论点 ， 认为在最早的化石记录之前 ， 生命演化已经进行了很长的一段时间 这段时间甚至比寒武纪到现在的时间还要长 。 因此 ， 达尔文的进化论观点认为 ， 寒武纪大爆发是由地质记录的不完整性造成的化石保存假象 ， 也就是说其实这只是一场“化石的爆发” ， 并不是真正的生命大爆发 。
自1948年以来 ， 科学家们继续对这个难题进行研究 ， 通过不断的假设、推测、验证 ， 多学科研究表明: 虽然地质记录的不完整性是不争的事实 但是寒武纪早期地层中“化石的爆发”可以真实地反映动物门类的爆发式演化过程 。
近期 ， 关于寒武纪生命大爆发的原因 ， 科学家们给出了新的探索性解答 。 中国科学院南京地质古生物研究团队 ， 通过对西伯利亚寒武纪早期碳酸盐岩地层的碳、硫同位素研究 ， 发现每次氧气产量增加 ， 动物多样性就明显增加 ， 而产量减少 ， 动物多样性随之降低 。 因此 ， 该团队认为地球上大气与海洋中的氧气含量的多少 ， 是控制生物多样性的一个开关 。 也就是说 ， 在20亿年前 ， 地球上出现了蓝藻 ， 其光合作用导致地球上的氧含量不断上升 。 在寒武纪时 ， 地球上的氧气含量达到了顶峰 ， 可能就此造成了多样性的生物门类的爆发式进化 。
当然 ， 还有科学家基于哲学上的量变引起质变 ， 提出了一种“收割原理” 。 该原理认为 ， 地球寒武纪前30亿年的时间 ， 生命物种相对较简单 ， 食物链与阶级性不明显 ， 各物种间没有明显的竞争 。 这样和平度过了几十亿年 ， 生命物种数量不断累积 。 后来 ， 集中在某一时期 ， 就发生了质变 。 这一时期 ， 为了捕食和繁衍 ， 更高级的物种出现了 ， 物种间的食物链与阶级性不断显现 。 这一现象 ， 则被人们称为寒武纪生命大爆发 。
总的来说 ， 寒武纪生命大爆发可能是地质记录的不完整性造成的化石保存假象 ， 但这时期确实存在生命爆发式的演化 。 从外在条件上来看 ， 也可能是氧气含量到达一定程度 ， 导致生命物种多样性的出现 。 也许 ， 也可能是量变引起质变的一个必然原理导致的必然结果 。
【化石燃料|人类未解之谜：生命，为什么会在寒武纪时期发生大爆发？】