寒武紀生命大爆發秘密 | 進化的歷史011

2020-09-13 透明的思想

寒武紀

摘要：關於寒武紀生命大爆發就生物史上的一個謎。人們一直困惑為什麼物種一下會爆發式的增長。為此科學家們給出了各種猜測，比如從無性繁殖到有性繁殖，「生物收割者」假說……


細胞的出現是地球生命的開始，是一個劃時代的開啟。多細胞生命的出現則是一個轉折點，它開啟了物種進化的序幕。——透明的思想

寒武紀生命大爆發

多細胞生命出現在26億年前，此後地球是被藻類植物與浮遊動物統治著的。經歷了超過十億年的繁衍。距今約5.3億年前的寒武紀地質時期，在2000萬年時間內地球上突然湧現出各種各樣的動物，它們不約而同的迅速起源、立即出現。節肢、腕足、蠕形、海綿、脊索動物等等一系列與現代動物形態基本相同的動物幾乎同時出現在地球這個生命的舞臺之上。形成了多種門類動物同時爆發的繁榮景象。這一時期被稱為寒武紀生命大爆發。這一現象被認為是對達爾文進化論的一個挑戰。它至少說明生物的進化不像達爾文主義者所強調的那樣是一個緩慢的連續漸變積累過程，而是長期的穩定(甚至不變)與短暫的躍進交替的過程。為什麼超過十億年都波瀾不興突然之間就出現大量新物種？科學家對此有幾種猜想。

有性繁殖

生物學家認為至少在9億年前真核藻類出現了有性生殖，這對整個生物的進化過程產生了極其重大的作用。由於有性生殖提供了遺傳變異性，從而有可能進一步增加了生物的多樣性，這是造成寒武爆發的原因之一。

氧含量的增加

一些物理學家認為寒武爆發是由於地球大氣的氧含量增加造成的。寒武紀早期地球的大氣中含有很少或根本就沒有自由氧，寒武紀之前的億萬年時間裡藻類植物光合作用產生並不斷積累了大量的氧氣，改變了空氣中的含氧量。含氧量的提高為後生動物提供了生存的基礎。一方面用於呼吸作用，另一方面臭氧的存在吸收大量有害的紫外線，使後生動物免於有害輻射的損傷。

生物收割者假說

也有人從生態學的角度出發提出一種「生物收割者假說」。這種學說認為寒武紀之前的海洋是一個以原核藍藻為主的初級生產者所組成的生態系統。由於生態空間被這種營養級單一、且數量龐大的單一物種群落佔據，所以群落的進化一直非常緩慢。

夏季太湖藍藻爆發

寒武紀爆發的關鍵是出現了食用藍藻這類原核細胞的原生動物，試想這些食用藍藻的動物剛出現時，沒有天敵到處都是食物（藍藻）。簡直就是這些動物的天堂，所以這些原生動物快速繁衍，它們被稱為草食收割者。收割者大量消滅藍藻的同時也為新物種騰出了多樣性空間。而這種草食收割者的大量繁殖又導致進化出了更特異的收割者，物種開始出現多樣化。生態空間內的物種開始向兩個方向迅速發展：較低層級的生產者不斷進化躲避追殺，增加了許多新物種。而食物鏈頂端也在不斷增加了新的&34;，豐富了營養級的多樣性。最終使得整個生態系統的生物多樣性不斷豐富，導致了寒武紀生命大爆發的產生。

這很類似熱力學系統中的耗散結構。耗散結構是指當一個系統處於非平衡狀態時，通過系統與外界交換能量和物質而形成和維持一種穩定化了的宏觀體系結構。這個系統不是熱力學定律中的孤立系統而是一個開放系統。這樣的系統處於遠離熱力學平衡的狀態時，在一定外界條件下，由於系統內部非線性相互作用，可以經過突變而形成新的有序結構。耗散結構總是通過某種突變過程出現的，在突變前後存在某種臨界點，系統內部漲落一旦跨過這個臨界點表現出的現象或特徵就截然不同了，而且這種突變非常快。寒武紀生命大爆發就很類似這種情形，這裡的系統當然是指生態系統。當時的生態系統就處於一個耗散結構變化的臨界點上，由原來很簡單的單一結構突然產生巨大的複雜結構。

化石形成的偏見

對於&34;科學家們目前還沒有找到直接的證據來證明。當然也有人認為在寒武紀之前物種就大量增加了。只是最初出現的是大量軟體動物，由於軟體動物較難留下化石所以被我們忽略了。寒武紀時間由於海洋中的鈣元素大量增加出現大量甲殼類的動物，在考古與地質學上，較為容易發現這些具有骨骼類動物的化石，所以表現為物種突然增加。其實在此之前軟體類動物已經大量出現了。

……………… 未完待續 ………………


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生命為什麼會在寒武紀突然發生大爆炸呢？


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本文來自專輯《進化的歷史》

相關焦點

  • 寒武紀生命大爆發,對達爾文進化論是一個大的挑戰!
    但是，被稱為古生物學和地質學上的一大懸案的「寒武紀生命大爆發」，一直困擾著自達爾文以來的進化論支持者。在距今約5.3億年前，一個被稱為寒武紀的地質歷史時期，在2000多萬年時間內，地球上突然湧現出各種各樣的動物，它們不約而同地迅速大量出現。節肢、腕足、蠕形、海綿、脊索動物等等一系列與現代動物形態基本相同的動物在地球上來了個「集體亮相」。
  • 寒武紀大爆發時是什麼導致了生命的增加？
    生命誕生在地球上這件事本身就是一個奇蹟。地球剛誕生不久之後，生命就出現了，地球上地生物們經歷了數個大滅絕並不斷的發展進化。結果人類也出現在地球的舞臺上了。我們都是從學校中學到了人類是從猿猴進化而來的。不過除了我們長有尾巴的祖先之外，在地球上我們還有其他該感謝的對象。許久之前，地球上發生了寒武紀大爆發這樣驚人的事件。在寒武紀大爆發之前的地質時代，被稱隱生代帶，也就是指生命尚未顯現的時代。
  • 直接推翻了進化論的地質學發現 寒武紀生命大爆發
    大約6億年前，寒武紀開始，絕大多數無脊椎動物們在幾百萬年的很短時間內出現了。 這種幾乎是「同時」、「突然」出現在寒武紀地層中門類眾多的無脊椎動物化石(節肢動物、軟體動物、腕足動物和環節動物等)。而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現象，被古生物學家稱作「寒武紀生命大爆發"，簡稱「寒武爆發"。
  • 中國寒武紀生命大爆發
    1984年7月1日，「澄江動物群」在雲南省澂江縣首次被發現，這一多門類動物化石群動物類型眾多，且十分珍稀地保存了動物軟體構造，首次栩栩如生地再現了遠古海洋生命的壯麗景觀和現生動物的原始特徵，以豐富的生物學信息為「寒武紀大爆發」研究提供了直接證據。　　經過多年的努力，中國在有關「寒武紀大爆發"的古生物學研究方面已在國際上取得了領先地位。
  • 地球生物進化存在斷層,寒武紀的生物大爆發是某外在因素影響?
    在之後單核細胞也慢慢開始進化，最終形成了生物種類繁多的地球。但關於生命的起源依舊存在很多的謎題，比如是什麼原因導致了地球上第一個單核細胞的出現，即生命源頭來自何處。而生物學家們還始終想不明白一個問題，那就是寒武紀生命大爆發時代，是什麼原因讓地球在5.4億年前突然從單核細胞時代就變成了生物種類的繁多的地球。很多科學家也把寒武紀歸類到奇蹟中！
  • 寒武紀大爆發及其成因探討
    寒武紀大爆發寒武紀是古生代的第一個紀。處於5.44億〜4.85億年前。地球上最早的生命大約是在38億年前出現的。在從38億年前到6億年前這長達32億年的時間裡，生物進化的速率是十分緩慢的。最早的原核生物可能出現在35億年前。最早的真核生物可能出現在20億年前，從那時直至6億年前，地球上的生物幾乎都是單細胞生物。
  • 寒武紀的「大爆發」生物是漸漸進化,還是爆發式的「瘋狂」進化?
    「寒武紀大爆發」事件，超乎我們想像的各種奇妙生物，在不到1000萬年時間裡相繼出現，佔據了海洋。布爾吉斯頁巖的化石是寒武紀中期形成的，那時大爆發事件已經過去；而澄江的化石群則形成於寒武紀剛開始的那段時間，真實地記錄了各種生物從無到有的過程。 澄江位於雲南省首府昆明以南50多公裡，是個典型的田園牧歌地帶，以前並沒有被古生物學家所關注。然而1984年侯先光博士在澄江帽天山一帶發現的化石，卻讓全世界的科學家大吃一驚，也使澄江成了研究寒武紀大爆發的熱點地區。
  • 地球生命進化史上一大奇觀:寒武紀生命大爆發
    其中，動物化石的軟軀體保存極為完整，90%以上還保留了諸如眼睛、附肢、口器、消化道（有的消化道中有食物殘留）等軟體組織印痕，其姿態千奇百怪，有站立、爬行、進食、鑽孔等姿態，還有大量遺蹟化石，如糞便、運動痕跡等等，為研究寒武紀早期動物大爆發及這個時期動物的解剖構造、功能形態、生活習性、系統演化、生態環境、埋藏條件和保護方式提供了重要的化石依據。
  • 寒武紀生命爆發,是外星人安排的嗎?
    難道說宇宙中的生命種子應該播撒在宇宙中的各個角落嗎？為何人類所看到的宇宙和想像中的大不相同呢？所有人都在疑惑的同時，有一位科學家提出了自己的想法，宇宙中應該有其他生命的存在，只不過它們一直躲躲藏藏，它們在暗處，人類在明處，它們可以躲過人類的探索，甚至整個太陽系都是外星人的遊樂園，這就是說在人類還沒有看到的地方，有其他更高智慧文明的存在嗎？
  • 直接推翻了進化論的地質學發現，寒武紀生命大爆發之謎
    而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現象，被古生物學家稱作「寒武紀生命大爆發"，簡稱「寒武爆發"。「寒武紀生命大爆發」的現象，不符合上述進化規則，成為進化論無法解釋的「迷案」。達爾文只好在書中這樣解釋:寒武紀動物的祖先定是來自前寒武紀動物，經過很長時間進化過程產生的;寒武紀動物化石出現的「突然性」和前寒武紀動物化石的缺乏，是由於地質記錄的不完全或是由於老地層淹沒在海洋中的緣故。
  • 「寒武紀大爆發」的謎底,離我們越來越近
    寒武紀大爆發曾被認為是古生物學和地質學上的一大懸案，自達爾文提出進化論以來就一直困擾著學術界。寒武紀大爆發是否真實存在？人類為何要關注那些古老的生物？科技日報記者採訪了這次與會的專家。寒武紀大爆發這一重大科學問題，最早源自達爾文的《物種起源》。他在書中提出，寒武紀和志留紀的三葉蟲是從生活在寒武紀以前的很長時間進化而來的，但為什麼沒有發現寒武紀之前富含化石的地層，「這種現象令人費解，這可能會成為反對本學說的有力證據。」由於寒武紀大爆發假說突出了生命演化的快速性、偶然性和保守性，與達爾文進化論的漸進演變思想明顯衝突，因而成為演化生物學和古生物學領域研究和爭論的焦點。
  • 寒武紀生命大爆發:生命真的是在寒武紀突然出現的嗎?
    一、 達爾文的疑惑早期的地質學家們研究地球歷史演變的時候，最主要的觀察對象就是我們腳下的巖層。這些巖層，是在漫長的地質歷史時間內形成的，一般情況下越是古老的地層，被埋的就越深，越年輕的地層被埋的就越淺。
  • 寒武紀生命大爆發：生命真的是在寒武紀突然出現的嗎？
    一、 達爾文的疑惑早期的地質學家們研究地球歷史演變的時候，最主要的觀察對象就是我們腳下的巖層。這些巖層，是在漫長的地質歷史時間內形成的，一般情況下越是古老的地層，被埋的就越深，越年輕的地層被埋的就越淺。
  • 達爾文或許也理解不了,生命為什麼在寒武紀集中爆發?
    ，那就是5.4至5.3億年前古生代之初的早寒武紀生命突然爆發的奇特現象——許多動物突然出現在化石記錄中，而在早期的巖層中卻沒有找到明顯的祖先，這也可稱為達爾文之惑（Darwin s Doubt）。 寒武紀大爆發的一個基本組件是兩側對稱動物發育系統的出現。
  • 寒武紀生物大爆炸對進化論的衝擊:難道生命進化停滯了好幾億年?
    生物存在於生命歷史大多數時期的所有證據？達爾文也承認，「這個問題現在無法解釋，或許還會被當作有力的論據，用來抨擊此處提出的觀點」（Darwin，1859，308頁）。在過去30年裡，前寒武紀時期化石先後被發現，數量之豐富，足以證明達爾文所言不虛。但是，這些化石的特徵奇異，與達爾文的預期並不吻合，從中看不出複雜性連續漸增的趨向，而是直指寒武紀生物形成。
  • 達爾文進化論最大的漏洞,寒武紀生命大爆發(無法解釋)
    在達爾文的進化論提出之後，打破了上帝造人女媧造人等一系列的人類起源的傳說，也解釋了物種之間的相似性與差異性。 但進化論至今仍然不夠完善，甚至可以說存在很多的漏洞。其中最大的漏洞就是寒武紀生命大爆發，就連達爾文也對此表示疑惑不解。
  • 寒武紀大爆發是否真實存在?我們離謎底越來越近
    近日，130餘名國內外專家學者聚首雲南澄江，共同紀念澄江生物群發現35周年，交流寒武紀大爆發研究領域的最新進展。澄江生物群與寒武紀大爆發再次引發關注。 　　寒武紀大爆發曾被認為是古生物學和地質學上的一大懸案，自達爾文提出進化論以來就一直困擾著學術界。寒武紀大爆發是否真實存在？人類為何要關注那些古老的生物？
  • 「進化論」無法解釋現象——寒武紀生命大爆發，真源自外星文明？
    神創論」和「外星文明創造論」依然不可小覷，就連達爾文也在他的《物種起源》一書中正中提到無法解釋寒武紀生命大爆發的現象。而這一進化事件也時常被「神創論」或者「外星生命創造論」拿過來當作支持自己論點的論據。那麼，這一時期的物種突然爆發，到底跟所謂的「神」或者「外星文明」有沒有關係呢？
  • 「進化論」無法解釋現象——寒武紀生命大爆發,真源自外星文明?
    我們知道，寒武紀生命大爆發被認為是一個相對短期的進化事件。根據化石記錄顯示，絕對多數的「門」都是在這一時期出現的。因出現大量的較高等的生物以及物種本身的多樣性，所以這一時期被形象地描繪為「寒武紀生命大爆發」。而這一進化事件也時常被「神創論」或者「外星生命創造論」拿過來當作支持自己論點的論據。
  • 澄江動物群——寒武紀大爆發之實證
    在地球生命漫長而複雜的演化過程中，一些古老的生物遺體或生命活動痕跡被保存在巖層中，形成了化石，成為恢復地球生命歷史最直接和最重要的證據。在地球歷史中，寒武紀是一個引人注目的重要時期，早在19世紀初期，人們便注意到一個現象，即從寒武紀開始，地層中保存了大量的化石，而在寒武紀以前的地層中卻很少有化石。