寒武纪生命大爆发的意义
发布时间:2024-10-23
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简要论述寒武纪生命物种的爆发
寒武纪生命大爆发的意义
地球自38亿年前诞生了生命之后,一直保持着一个极其缓慢的进化速度,这
也是自达尔文提出进化论之后众多生物学家坚持“渐变论”的原因。但是在距今
约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期,地球上突然涌现出各种各样的
动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动
物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形
成了多种门类动物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”,简称为“寒武爆发”。 达尔文在其《物
种起源》的著作中也提到了这一事实,并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反
对其进化论的有力证据。但他同时解释到,寒武纪的动物的祖先一定是来自前寒
武纪动物,是经过很长时间的进化过程产生的;寒武纪动物化石出现的“突然性”
和前寒武纪动物化石的缺乏,是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海
洋中的缘故。
1984年7月1日,在人们苦苦追寻“寒武爆发”的原因时,我国青年古
生物学家在云南省澄江县发现了众多古生物化石——“澄江动物群”。这些
远古的化石群奇迹般地完好保存了生物的矿化骨骼,还保存了大量软体组
织印痕,如:表皮、感觉器、纤毛、眼睛、肠、胃、消化腺、口腔和神经
等,甚至有的动物好像在临死前还饱餐一顿,消化道里充满着的食物仍可
辨认,这个惊人的发现被国际被誉为“20世纪最惊人的发现之一”,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。
“澄江动物群”包括多门类动物化石群动物类型,且十分珍稀地保存了
动物软体构造,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
物的原始特征,以丰富的生物学信息为“寒武纪大爆发”研究提供了直接
证据。随着中国科学家们对“澄江动物群”的不断挖掘发现和深入系统研
究,探索了脊椎动物、真节肢、螯肢和甲壳等动物的起源,证实了现生动
物门和亚门以及复杂生态体系起源于寒武纪早期,挑战了自下而上倒锥形
进化理论模型,为自上而下的爆发式理论模型提供了化石证据。现已描述
的澄江动物群化石共120余种,分属海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶
足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个
动物门以及一些分类位置不明的奇异类群,此外,还有多种共生的海藻。
云南澄江动物群的发现,使得我们对在前寒武纪晚期到寒武纪早期生命的
进化发展有了较为清晰的认识。它在生物进化上的意义至少可以概括为两
点:
首先,该动物群的发现,再次证实了“生命大爆发”的存在,成为“寒
武爆发”理论的重要支柱。同时,它还是联系前寒武纪晚期到寒武纪早期
生命进化过程的重要环节。在该动物群被发现之前的20世纪内就有过两次
激动人心的古生物学发现。一次是1910年在北美发现的距今约5.3亿年中
寒武纪的“布尔吉斯动物群”,另一次是1947年在澳大利亚南部发现的距
今6.8亿~6亿年之间的“埃迪卡拉动物群”。云南澄江动物群成了联系布
尔吉斯动物群和埃迪卡拉动物群之间的重要环节,随着对澄江动物群研究
的深入,埃迪卡拉-澄江-布尔吉斯3个动物群之间的演化关系会更加清楚。 其次,澄江动物群的发现为“间断平衡”理论提供了新的事实依据,对
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简要论述寒武纪生命物种的爆发
达尔文的进化论再次造成冲击。“间断平衡”理论认为,生物的进化不像达尔文及新达尔文主义者所强调的那样是一个缓慢的连续渐变积累过程,而是长期的稳定(甚至不变)与短暂的剧变交替的过程,从而在地质记录中留下许多空缺。澄江动物群的发现说明了生物的进化并非总是渐进的,而是渐进与跃进并存的过程。
“澄江动物群”只是“寒武纪生命大爆发”的一个小小的缩影,它从侧面反映了“寒武爆发”的几个意义:一、“寒武爆发”产生的众多生命构成了生物多样性的基本体系,它是现生动物门和亚门的历史起点,又是生命复杂形态的历史起点;二、它对达尔文的“渐变论”提出了挑战,促使科学家们继续完善进化论,为生物起源的研究提
供了另一个视角。 2
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