寒武纪生命大爆发：地球早期生态系统的秘密

寒武纪生命大爆发：地球早期生态系统的秘密

引用

财联社

等

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来源

1.

https://www.cls.cn/detail/1733253

2.

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/532160.shtm

3.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%92%E6%AD%A6%E7%BA%AA%E5%A4%A7%E7%88%86%E5%8F%91

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http://www.news.cn/tech/20240713/332eb5a93d7a48a1bccd99e030a44145/c.html

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http://www.news.cn/politics/20241226/0fcef30f557c48189acc7e44ac01631e/c.html

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http://www.xian.cgs.gov.cn/zt/jcdz/dzgk/j/202403/t20240309_754949.html

5.41亿年前，地球迎来了生命演化史上最壮观的篇章——寒武纪生命大爆发。在短短2000万年的时间里，地球上几乎所有的动物门类都出现了，这一事件彻底改变了地球生命的演化轨迹。

寒武纪时期的生物多样性令人惊叹。化石记录显示，这一时期出现了20多个现存的动物门，包括三叶虫、奇虾等具有坚硬外壳的生物。这些生物的化石在世界各地都有重要发现，其中最著名的当属加拿大的伯吉斯页岩和中国云南的澄江化石地。

伯吉斯页岩保存了大量软体组织的化石，为我们提供了了解寒武纪生物的珍贵窗口。而澄江化石地则以其精美的保存状态和丰富的生物种类而闻名，被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”。

这一突如其来的生物多样性激增让达尔文都感到困惑。他在《物种起源》中写道：“这件事情到现在为止都还没办法解释。”尽管如此，科学家们从未停止对这一谜题的探索。

近期，中国科学技术大学的研究团队为我们揭示了一个关键线索。他们发现，海水中对早期动物有毒害作用的硫化物和钡离子的移除，可能是促使寒武纪生命大爆发的关键因素。

研究显示，埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期海洋的逐渐氧化提升了硫酸根浓度，导致此前累积的溶解钡离子以重晶石形式被大量移除。这一发现为我们理解寒武纪早期海洋氧化与生命大爆发之间的互馈机制提供了新的视角。

寒武纪生命大爆发彻底改变了地球的生态系统。在此之前，地球基本维持在二极生态系统上，只有生产者藻类和分解者细菌，几乎见不到真正的消费者动物。而经历寒武纪大爆发后，地球快速产生了完整的三分动物界，从此进入了“三极生态系统”，并一直延续至今。

这一转变不仅体现在生物数量的增加，更重要的是生物复杂度的提升。两侧对称动物的出现、捕食关系的建立、生态系统结构的复杂化，都标志着地球生命演化进入了一个全新的阶段。

近年来，中国科学家在寒武纪生命大爆发研究领域取得了重要突破。西北大学舒德干院士团队基于云南澄江动物群的研究，提出了“三幕式寒武纪爆发假说”，揭示了动物门类的分步创新过程。

研究发现，寒武纪大爆发的本质是动物门类创新大爆发。在不到地球历史1%的时间内，诞生了90%的动物门类。这些门类可以归并为三个亚界：基础动物亚界、原口动物亚界和后口动物亚界。其中，后口动物亚界尤为重要，因为它包含了棘皮动物门和脊椎动物，与人类起源密切相关。

最引人注目的是“第一鱼”的发现。凤姣昆明鱼生活在5.18亿年前，是已知最古老的脊椎动物。这一发现解决了学术界长期悬而未决的两大难题：一是宣告地球“第一动物树”在寒武纪大爆发高潮时已然诞生；二是实证解决了脊椎动物的分步起源问题，并认识到了首创头脑眼和脊椎骨的人类始祖真实样貌。

寒武纪生命大爆发不仅是地球生命演化史上的一个重大事件，更是理解现代生物多样性和人类起源的关键。通过不断深入的研究，我们正在逐步揭开这一神秘事件的面纱，揭示地球早期生态系统的奥秘。