寒武纪生命大爆发(cambrianexplosion)
被称为古生
学和地质学上的一大悬案──寒武纪生命大爆发,自达尔文以来就一直困扰着
化论等学术界。大约6亿年前,在地质学上称
寒武纪的开始,绝大多数无脊椎动
门在几百万年的很短时间
现了。这
几乎是“同时”地、“突然”地
现在寒武纪地层
门类众多的无脊椎动
化石(节肢动
、
动
、腕足动
和环节动
等),而在寒武纪之前更为古老的地层
期以来却找不到动
化石的现象,被古生
学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。达尔文在其的著作
提到了这一事实,并大
迷惑。他认为这一事实会被用
反对其
化论的有力证据。但他同时解释到,寒武纪的动
的祖先一定是来自前寒武纪动
,是经过很
时间的
化过程产生的;寒武纪动
化石
现的“突然
”和前寒武纪动
化石的缺乏,是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋
的缘故。
详细说明
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上突然涌现
各
各样的动
,它们不约而同的迅速起源、立即
现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动
等等一系列与现代动
形态基本相同的动
在地球上来了个“集
亮相”,形成了多
门类动
同时存在的繁荣景象。这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。依照传统和经典的生
学理论,即达尔文生
化认为,生
化经历了从
生到陆地、从简单到复杂、从低级到
级的漫
的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车
的缓慢
动逐渐实现的,
国的科学家通过古化石研究向这一权威理论提
了挑战。
在国际上被誉为“20世纪最惊人的发现之一”的“澄江动
群”化石,就为探索“寒武纪生命大爆发”的奥秘开启了一扇宝贵的科学之窗。1984年7月1日,“澄江动
群”在云南省澄江县首次被发现,这一多门类动
化石群动
类型众多,且十分珍稀地保存了动

构造,首次栩栩如生地再现了远古海洋生命的壮丽景观和现生动
的原始特征,以丰富的生
学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接证据。
经过多年的努力,
国在有关“寒武纪大爆发"的古生
学研究方面已在国际上取得了领先地位。不久前,从事“澄江动
群”研究的
科院南京地质古生
所陈均远研究员、云南大学侯先光教授和西北大学舒德
教授共同领衔的“澄江动
群与寒武纪大爆发”项目因在早期生命演化研究
取得重大突破,荣获了国家自然科学奖一等奖。
远古的化石群奇迹般地完好保存了生
的矿化骨骼,还保存了大量
组织印痕,如:表
、
觉
、纤
、
睛、
、胃、消化
、
腔和神经等,甚至有的动
好像在临死前还饱餐一顿,消化
里充满着的
仍可辨认。化石
国的科学家们对“澄江动
群”的不断挖掘发现和
系统研究,探索了脊椎动
、真节肢、螯肢和甲壳等动
的起源,证实了现生动
门和亚门以及复杂生态
系起源于寒武纪早期,挑战了自
而上倒锥形
化理论模型,为自上而
的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述的澄江动
群化石共120余
,分属海绵动
、腔
动
、鳃曳动
、叶足动
、腕足动
、
动
、节肢动
、棘
动
、脊索动
等十多个动
门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多
共生的海藻。
通过研究丰富的化石信息,科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的谜团提
了
假说。陈均远研究员提
寒武纪生
突变
有极明显的自发
化行为的设想;舒德
教授提
“寒武纪
与冷
两大古生
地理分区"的假说等。但目前还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释,科学家们也在继续致力于实地考察和研究,以求早日完全解开“寒武纪大爆发”的谜底。
起源
寒武纪生命大爆发的起源—埃迪卡拉动
群
三叶虫埃迪卡拉(ediacaran)动
群是sprigg于1947年在澳大利亚
南
ediacara地区的庞德砂岩层
首先发现的。最初人们未能确定这一动
群的时代,后来终于确定为前寒武纪,年龄为6.7亿年。埃迪卡拉动
群包
三个门,19个属,24
低等无脊椎动
。三个门是:腔
动
门,环节动
门和节肢动
门。
母有7属9
;
螅纲有3属3
;海鳃目(珊瑚纲)有3属3
;钵
母2属2
;多
类环虫2属5
;节肢动
2属2
。多保存为印痕化石,尽
它们的形态、结构都很原始,但它们被认为是20世纪古生
学最重大的发现之一。这一发现使科学界摈弃了
期以来认为在寒武纪之前不可能
现后生动
化石的传统观念。所谓后生动
即是指相对于原生动
的各
多细胞动
艾迪卡拉动
群包
了多
形态奇特的动
化石:

大而扁平、多呈椭圆形或条带形,
有平
的有机质
,是人们迄今为止发现的最古老、最原始的化石,也是在太古代地层
发现的最有说服力的生
证据。
seicher的观
,艾迪卡拉动
群可分为辐
状生
、两极生
和单极生
3
类型。除辐
状生
的类型
可能有与腔
动
有关系的类群外,其他两类与寒武纪以后
现的生
门类无亲源关系。
尽
有关艾迪卡拉(型)动
群的
质还有许多争议,但其奇怪的形态令许多学者相信,艾迪卡拉(型)动
群是后生动
现后的第一次适应辐
,它们采取的不同于现代大多数动
采取的形
结构变化方式。不增加
结构的复杂
,只改变躯
的基本形态,变得非常薄,成条带状或薄饼状,使
各
分充分接近外表面,在没有

官的
况
行呼
和摄取营养。如现代大型寄生动
涤虫现代大多数动
采取的是保持浑圆或球形的外
形态的同时,
化
复杂的

官来扩大相应的表面积(如肺、消化
),从化石上可以看
,这些生
已
有了
度分化的组织和
官,说明它们已不是最原始的类型。它们代表了后生动
现以后的第一次辐
演化因此,可以认为艾迪卡拉(型)动
群是在元古宙末期大气氧
量较低的条件
后生动
大规模占领浅海的一次尝试,结果失败了,而导致绝灭。在后来的演化过程
,后生动
采取了第二
方式,使
的
官复杂化和
多样化的发展,即生
系统演化。
代表
介绍
寒武纪生命大爆发的代表─云南澄江动
群
博
馆寒武爆发的典型代表是被称为20世纪最惊人的科学发现之一的我国云南澄江动
群,它是世界上目前所发现的最古老、保存最为完整的带壳后生动
群。该动
群是我国青年古生
学家侯先光1984年在云南澄江县帽天山首先发现的。这是一个
容十分丰富、保存非常完
,距今约5.7亿年的化石群,其成员包括
母状生
、三叶虫、
附肢的非三叶的节肢动
、金臂虫、蠕形动
、海绵动
、
动
、环节动
、无绞纲腕足动
、
螺类、开腔骨类,以及藻类
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