达尔文进化论出错了吗？为什么在五亿年前，寒武纪发生生命大爆发

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。虽然三叶虫也进化出了眼睛这种最强的器官，但面对奇虾的巨钳，它们只能躲进厚重的铠甲，背上生长出尖刺，演化出不同的形态防御结构偷生。但是它们也算是进化的成功者，三叶虫以数量取胜，遍布了整个寒武纪的海洋，以至于寒武纪又被称为“三叶虫的时代”，直到三亿年后的二叠纪才淡化出地球生命的舞台。

寒武纪大爆发诞生了众多稀奇古怪的生物，爆炸式的物种多样性增长使得海洋上演了一场气势磅礴的大戏。这场生命的大爆发并非单纯的生物种类增加的过程，它导致了广泛的生物矿化、动物体型增大、躯体结构的复杂化, 以及构成动物的大部分组织、器官和系统的形成。在四千万年的时间里，动物的祖先有足够的时间演化出眼睛、附肢、触手、肌肉、肠道、血管、鳃、矿化骨骼等性状和器官, 形成功能强大的消化、循环和神经等系统, 发生形态和生态的多样化与复杂化。

寒武纪生命大爆发是地球历史上，唯一一次动物门类的大爆发, 奠定了显生宙以来海洋生态系统的演化基础, 然而若是深究“寒武纪生命大爆炸”的原因是什么？直到今天，恐怕科学家也很难说清楚！只能通过残留在地层中的迹象，窥探那个遥远的时代发生了什么。

6亿年前，罗迪尼亚超大陆的裂解，可能促成了前寒武纪埃迪卡拉生物群的诞生。同样地， 5.4亿年前，位于在地球南半球的潘诺西亚超大陆发生裂解，分裂成冈瓦纳大陆和三个小陆块：劳伦大陆、波罗的大陆和西伯利亚大陆。

大量的裂解事件导致当时地球的具有极长的海岸线，同时裂解事件伴随大量的火山喷发，地球温度进一步升高，雪球地球时代的冰川彻底消失，地球海平面上升，导致浅海海域分布面积扩展，菌藻席复苏。菌藻席的生长使海床表面形成了一层稳定的结构，为营固着底栖生物提供了栖息基底，为生物的爆发提供了温床。

其次，由于雪球地球的结束，冰川消退，大量地壳的物质从陆地搬运到海洋，包括构成生命的钙、钾、磷等重要元素，从根本上改变了海洋的化学成分，海水中的磷酸盐浓度急剧升高，海洋沉积物也从白云质向石灰质转变，提供了生物进化所需的钙离子，这些新成分有助于促进生物矿化，为生命提供了产生外壳和骨骼所需的化学物质。

因此，旷阔的浅海海域、适宜的温度、丰富的营养物质，为生物多样性的爆发提供了充足的环境条件和物质基础，让奇虾等顶级捕食者爬上霸主的地位。

根据美国生态学家史蒂文提出的“收割理论”，生态系统复杂化也是产生物种多样性的基础，大型捕食者的出现，避免了一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。

在前寒武纪几十亿年的时间里，海洋生态系统的初级生产者主要为原核蓝藻，它们在生态学上属于单一不变的群落，营养级也十分简单。由于地球上的生存空间被种类少但数量庞大的生物群落顽强地占据着，导致生物进化速度非常缓慢。而奇虾等捕食生物的出现，改变了原有的生态系统结构，为其他生物创造了生存空间，增强了生态系统的生物多样性。

因此，寒武纪的营养级金字塔开始向两个方向迅速发展：低层次的生产者增加了更多新物种，丰富了物种多样性；而顶端又增加了新的捕食者"，丰富了营养级的多样性，从而逐渐丰富了整个生态系统的生物群落，最终可能促进寒武纪生命大爆发。

寒武纪生命大爆发是地球生命演化的必然历程，是许多因素制衡条件下发生的自然过程, 需要许许多多、大小尺度不同的、内在的和外在的必要条件, 小可以到元素和分子, 大可以到宜居的地球。无论哪一个必要条件不具备, 寒武纪大爆发都不会发生。

然而，就在生命大爆发发生五千多万年之后，地球迎来地质历史上第一次大清洗——奥陶纪生物大灭绝，地球上约49%的属都在这次事件中消失了，那些生命的先驱消失在生命进化的征程上，轰轰烈烈的寒武纪大爆发暂时告一段落。

一切会被尘土覆盖，一切又都将会在废土之上重建。虽然寒武纪大爆发以灭绝收尾，但生命的种子还在，进化的故事仍在继续，接下来的奥陶纪又将是一个波澜壮阔的时代！

视频链接：十大科学难题之一！寒武纪生命大爆发，生命为何突然出现了？——完——

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