寒武纪为什么会突然的发生生物物种大爆发?

如题所述

关于寒武纪生物大爆发的起因,在学术上有多种说法,比如含氧量说、气候说、地质构造说等等,也可能是各种原因的综合,共同导致了这次物种大爆发。

  地球至诞生以来有45.5亿年的历史,目前人类有证据证明的,地球上最早的生物是蓝藻,距今已有35亿年的历史,蓝藻是一种原核生物,可以进行光合作用,并产生孢子来进行无性繁殖。

  

  地球生物群的第一次重大转折,发生距今大约5.4亿年前的寒武纪,在前寒武纪的2000万年间,地球上“突然”出现了许多无脊椎动物,包括环节动物类、腕足类、软体动物类、海绵类等等,它们都是现存很多动物的祖先,这次事件史称“寒武纪生命大爆发”。

  这里的“突然出现”,并非指在短短几十年或者几千年发生,要知道生物的进化过程是相当缓慢的,而是在地质学当中,寒武纪之前除了一些简单的藻类化石外,极少存在动物化石,但是到了寒武纪早期的地质,就有了大量的动物化石,甚至是成群地出现,比如我国云南澄江生物群等等。

  

  关于寒武纪生物大爆发的原因,学术界有很多说法,其中含氧量说流传比较广,也有相关的证据支持,在2019年5月7日,我国科学院南京地质古生物研究所的官网就刊登了一篇简文——“新研究发现氧气含量控制了寒武纪大爆发的过程”。

  

  文中说到:研究人员根据西伯利亚寒武纪早期碳酸盐岩地层的碳、硫同位素研究,发现大气与海洋中的含氧量变化,与寒武纪生命大爆发的时间高度一致;地球生物化学循环模型表明,海水中碳、硫的同位素偏重时,说明有机碳与黄铁矿埋藏量增加,使得氧气产生增加,反之氧气含量降低;研究人员发现在距今5.24~5.14年间,正好处于寒武纪爆发的高峰期,此时海水中碳和氧同位素与动物化石多样性变化高度吻合,并有多达五次的同步变化。

  同时,在距今5.14年左右,碳和氧的同位素异常偏低,说明氧气含量急剧降低,此段时间正好爆发了全球性的寒武纪生物群大灭绝事件。

  

  这一研究说明,寒武纪生命大爆发与当时氧气含量密切相关,除此之外,还有地质说、气候说。在寒武纪之前,地球刚刚经历了特大冰川,进入寒武纪之后全球气候回暖,有利于生物的复苏与进化。

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第1个回答  2023-03-18
化石记录显示,大量不同的崭新物种在一段不长的时期内突然涌现,古生物学家称之为“寒武纪大爆发”。毫无生物的无生物沉淀层之上是寒武纪岩层;从这个层岩开始,突然发现了种类繁多的大量甲壳类动物和贝壳生物化石,而且都是已经发育齐全的。木干的植物化石在中期古生代突然出现。在岩层低处已有树木化石,但大量发现却在较后的时代。在上层古生代岩层中有大量昆虫化石,它们都已发育完全,而且种类繁多;但它们却没有在较早的岩层中出现。在早期的新生代岩层则突然出现近代形式的哺乳动物化石;绝没有任何记录表明它们是从较早形式的生物进化而来的。
哈佛大学的艾尔弗雷德·罗默(Alfred Romer)教授说:“我们可以合理地说,一般的情形是与认为在寒武纪的起头有一场特别创造的主张一致的。”既然从寒武纪开始即有大量化石出现,这些化石有将背椎类动物的起源显示出来吗?没有。高舒密特(Goldschmidt)在《进化的物质基础》一书中说:“关于实际品种的起源,事实未能提出任何资料,较高的族类则不用说了。”(165页)
这样,在所谓的寒武纪开始的时候,化石纪录急转直下。《生命一观》这本书描写道:“由寒武纪初期起计约1000万年间,无脊椎动物各大族的残骸首次出现,这是地球历史上骤然多样化最壮观的景象。”
这一次生命的激增与先前的生物之间有没有化石连系呢?在达尔文当年并没有这样的连系。他承认道:“如果有人问,寒武系以前的假定原始时期,为什么没有留下蕴藏丰富化石的沉积物?我不能提出满意的答案。”《物种起源, 第二部分, 90页》
今天情形有没有改变呢?古生物学家艾尔弗雷德·罗默(Alfred Romer)注意到达尔文所说“有一群群物种出现得很突兀”这句话,他写道:“在[寒武纪]地层下,有一层非常厚的沉积物。照推断,当中应该有寒武纪生物的祖先才对,但我们根本找不到什么。这些更古老的土层差不多完全没有生命的迹象。根据这一点,我们大致可以说,寒武纪开始的时候,发生过一次特意的创造。”(《博物学》,467页)
有些人辩称,前寒武纪的岩石因为热度和压力而发生太大的改变,以致不能保存化石环节。又有人说,任何岩石都不是在浅水里沉积的,所以不能保存化石。进化论者萨尔瓦多·卢里亚、史蒂文·杰伊·古尔德和萨姆·辛格说:“这两个论点都不能够成立。”他们补充说:“地质学家已经发现了很多未经改变的前寒武纪沉积物,而其中并没有复杂有机体的化石。”(《A View of Life》, 651页)
甚至达尔文在许久之前也抱怨化石记录的空白。事实上,他说这件事实乃是反对他的学说的有力理由。可是他声称化石记录经历到变迁,残缺不全,而且多种生物没有留下化石,特别以没有坚硬部分的生物为然。今日不少进化论学家仍然依靠同样的借口。
但事实真相是,许多未经变迁的岩层仍然存在。其中有不少‘柔软部分’的化石,包括皮肤、蠕虫、水母和羽毛在内。同时,为什么化石记录充满了“发展完备的”生物,但“在进化中”的生物化石却空空如也呢?
生物化学家高尔(D. B. Gower)在英国肯特郡《时报》发表评论说:“化石的历史与创世记吻合。在最远古的岩石里,我们并没有找到一系列的化石可以显示,由最原始的生物到高度发展的生物之间有逐渐演变的过程。相反地,在最远古的岩石里,高度发展的物种是遽然出现的。物种和物种之间,完全没有任何中间化石可言。”
动物学家哈罗德·科芬(Harold Coffin)下结论说:“如果由简至繁、逐步进化的过程正确的话,那么应该可以发现寒武系发展完满的生物的祖先才对。可是的确发现不到,而且科学家承认以后发现到的机会也甚微。单是根据事实,根据地底下实际的发现来看,最符合证据的理论就是:各大类生物是经过突然的创造之举而确立起来的。”《自由, “进化论还是创造?”》, 12页
J.H.哥尔纳(J. H. Corner),剑桥大学的生物学家和进化论者,说:“我仍然认为,在没有偏见的人看来,植物的化石记录是支持特别创造论的。”(《当代生物学思想》,97页)在《物理公报》中,立普生(Lipson)教授勉强承认说:“我们必须更进一步,承认唯一可接纳的解释便是创造。”
第2个回答  2021-07-31
寒武纪生命大爆发的真正原因
寒武纪生命大爆发被称为古生物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进化论等学术界。大约6亿年前,在地质学上称做寒武纪的开始,绝大多数无脊椎动物门在只2000多万年时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地在2000多万年时间内出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等),而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。
达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实,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。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物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的。
科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的原因提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"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。
寒武纪生命大爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因,但都没有找到寒武纪生命大爆发的真正原因,所以把寒武纪生命大爆发认为是反对进化论的有力证据。
地球膨裂说认为“雪球地球’冰期后地温急聚升高是寒武纪生命大爆发的真正原因。“雪球地球”理论认为,地球在距今7.5亿到5.8亿年前曾经经历了一次极其严重而漫长的冰河时代——瓦兰吉尔期。当时不仅陆地全部被冰川覆盖,海洋表面也被完全冻结,液态水靠来自地球核心的热量支持,存在于1公里厚的冰层下。如果从太空看,地球完全是一巨大的“雪球”。“雪球地球”假说最早由美国地质学家约瑟夫·可西文克博士1992年首先提出。“雪球地球”的假说有哪些根据?第一,地球在距今6亿到8亿年间广泛发育了一层或多层称为“冰积岩”的冰川沉积,它代表了全球性的寒冷气候。最著名的一次冰期发生在距今6亿年左右,几乎在现今所有大陆上都留下了可靠的记录,地质学上称为瓦伦格冰期。不管怎样,在地球上很好保存了距今6亿到8亿年的地层中,几乎都能找到同期的冰川沉积。很显然,这个寒冷气候是一个全球性事件。第二,在地球的历史中,很多数据表明,地球在距今6到8亿年间,冰积岩大多沉积在中、低纬度附近,换句话说,也就是赤道和赤道附近,也是陆地主要分布的区域。这方面的资料得出这个结论:广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。
地球膨裂说认为,虽然生命在38亿年前形成,但因为地球逐渐变冷,直到8亿年前的“雪球地球”时期的零下50度,冰层12000米厚,物种的进化速度非常缓慢。
“雪球”为什么解冻,变成现在这样的地球,地球膨裂说认为,8亿年前,由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量,使地球发生较大膨裂,造成大量岩浆喷出地壳,使地球的气温急聚升高,冰川溶化,冰臼就是在这一时期形成的。地球气温从震旦纪(8亿年前)的摄氏零下50度,上升到现在的最高温度摄氏58度,8亿年上升了108度,地球的气温平均每1千万年自然升高1.35摄氏度。
地球膨裂说认为,8亿年前地球的气温急聚升高,非常适合生物繁衍,进化速度急聚增加,所以发生了寒武纪生命大爆发。
作者:赖柏林本回答被网友采纳
第3个回答  2020-05-03
寒武纪的生物物种大爆发并没有一个科学的解释,但我觉得寒武纪发生生物物种大爆炸是因为地球环境受到影响,从而让物种不得不进行生物进化。
第4个回答  2020-05-03
生物的进化不是缓慢形成的,而是断层爆发的。
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