生命的历程系列讲座(八) 寒武纪生命大爆发概念形成与影响

2017年有一则新闻颇受关注,就是'寒武纪芯片',一款由中国科学院科研人员设计制作的芯片一举达到了国际一流水平。中国从此有了自己的高端芯片,摆脱了长期以来受国际芯片打压的困境,将迎来人工智大爆发的时代。那么,为什么要将芯片冠以'寒武纪',寒武纪究竟何以提上这样的高度,被跨领域的同行捧为至高无上的标志。原来,发生在距今5.2亿年前的寒武纪生命大爆发是地球生命史上里程碑式的演化事件。

生命的历程系列讲座(三) “寒武纪生命大爆发”再揭秘

距今约5.3亿年前,一场地球生物进化史上最为壮观的＂寒武纪生命大爆发＂＂骤然＂上演,几乎所有门类现生动物的祖先分子在很短的时间里涌现了出来,其复杂而多样的生命形态与之前漫长演化过程中出现的原始生命体截然不同。达尔文的困惑——谜题的产生其实,早在一百五十多年前,这一奇特而重大的生物进化事件就引起了达尔文的高度关注。那时,科学界还没有发现寒武纪之前的化石。

清江生物群——探索寒武纪生命大爆发秘密的新窗口

作为一个特异埋藏化石库,距今5.18亿年的清江生物群,以其高分类多样性、高比例新类型和高保真度软躯体等特征,显示出它对揭示寒武纪生命大爆发秘密的历史性意义。

寒武纪早期大气-海洋氧含量与生命大爆发

寒武纪早期（541-510Ma）地球环境与这一时期生命大爆发之间的关系一直是地球生物学研究的热点问题之一。本文系统总结了目前寒武纪早期大气-海洋氧含量与这一时期生命辐射之间关系的3种假说：大气-海洋的氧含量增加导致了寒武纪生命大爆发;寒武纪生命大爆发导致了大气-海洋氧化以及二者之间没有因果关系。3种假说均有相应的支持证据,但也存在与寒武纪早期海洋化学记录、与现代海洋观察不符和上述假说均未考虑寒武纪早期生命演化所展示的时空差异性等问题。在上述3种假说的基础之上,本文通过对寒武纪构造活动、陆源输入、海洋化学和生命演化等最新资料的综合讨论和分析表明：寒武纪早期地球环境与生命辐射之间很可能是相互作用与协同演化关系,而非简单的单向关系。

眼睛——寒武纪生命大爆发的神奇创造

寒武纪生命大爆发涌现了一大批新型的澄江动物类群，它们不再像之前的动物那样，安分守己地固守在方寸之间，而是运动了起来。它们或爬行、或蠕动在海底，或游泳、或漂浮在海洋深处。为什么它们能在各自的栖息地嬉戏欢腾呢？关键在于它们拥有了一系列新颖的器官，比如眼睛、外骨骼、口器、附肢、鳃腔、脊索乃至头等，这些器官与视觉系统、消化系统、神经系统、运动系统等一系列动物机能相关联，使得澄江动物类群能够适应新环境，拓展新天地，展现出丰富多彩的生态场景。

探寻5亿年前“生命大爆发”之奥秘——中国科学家发现寒武纪“化石宝库”清江生物群纪实

遥远的5 亿多年前,地球上存在过哪些生物?曾令达尔文感到困惑的“寒武纪生命大爆发”到底蕴藏着哪些奥秘?生活在当下的我们该如何看待那个遥远又遥远的地质时代?近日,中国科学家在全球知名的美国《科学》杂志上发表的论文《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,再次引发了圈内圈外对研究地球早期生命演化和动物门类起源话题的广泛关注。中国西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等首次公布了他们在湖北宜昌长阳地区发现的距今5.18 亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——“清江生物群”。

达尔文之惑:寒武纪生命大爆发

关于地球与生命的起源．现在已经获得的共识是：地球最初由大大小小的星云团聚集而成。在距今47亿年前，它的质量已经增长到与现代地球相近了，这时候的地球被称为原地球。在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下，原地球内部温度达到足以使铁、镍等元素熔融并迅速向地心集中，在46亿年前出现核幔分异，薄薄的原始地壳也出现了。

踏古寻洋 寒武纪霸王:奇虾

寒武纪生命大爆发古生物学家发现的寒武纪之前的生命不仅种类少,身体结构还都很简单,似乎还处于萌芽状态。但寒武纪开始之后,各种各样的动物类群诞生了,其中就包括脊椎动物。最早观察到这一现象的是一个名叫普雷斯顿•克劳德的美国地质学家,他在1948年提出了“寒武纪生命大爆发”的观点。30多年后,大家才逐渐接受了这个观点。

生命大爆发

在约5.41亿年前的寒武纪初期,生命演化迎来了飞跃性的一步:复杂动物大量出现,其中就包括现代许多主要动物类群最早的成员。古生物学家将动物的这次迅速演化称为“寒武纪生命大爆发”。加拿大英属哥伦比亚的伯吉斯页岩形成于距今约5.08亿年前,它是地球上第一个被发现也是最著名的全面展现寒武纪盛世的化石点。

探寻远古生命的痕迹——记中国科学院南京地质古生物研究所尹磊明研究员

大约54亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地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”。

生命的历程系列讲座(四) 捕食者的兴起与食物链的建立

距今大约5.3亿年前,寒武纪生命大爆发涌现了现代海洋动物几乎所有门类的祖先分子,奠定了现代海洋多层次生态格局的雏形,也构建了地球历史上第一个金字塔式的复杂食物链。

生命的历程系列讲座(六) 海洋动物多层次生态分布从那时形成

5.2亿年前,古老的海洋开始喧嚣起来,各类生物纷纷登台亮相,从低等的海绵动物到高等的脊椎动物,包括了几乎所有现生动物门类的原始祖先分子,它们共同演绎了地球历史上最为壮观的寒武纪生命大爆发。这样的海洋生物大发展的场景,不仅在动物门类的多样性,动物食物链的复杂性,而且在动物生态分布的多层次,都显示了与前寒武纪末截然不同的面貌，突显了生命进化史上极具革命性的独一无二的重大作用和影响。

生命的历程系列讲座（十二） 奥陶纪无脊椎动物的大发展

奥陶纪距今4.85-4.43亿年,是古生代第二个时代。奥陶纪海洋无脊椎动物获得了极大发展,是海洋生物最主要的类群。在世界范围内的生物辐射事件再次发生,即所谓的“奥陶纪生物大辐射”。在演化层次和分类等级上,这次大辐射虽逊于“寒武纪大爆发”,但其辐射规模远大于后者,是寒武纪的3倍。寒武纪生命大爆发主要体现在门纲级别的生物大辐射,而奥陶纪大辐射则在目、科、属级别的生物类群获得极大丰富和发展。奥陶纪动物群主要由钙质壳腕足动物、三叶虫、半索动物、棘皮动物、苔藓动物、刺胞动物等构成。并且,奥陶纪增加了大量底栖游移、浮游生态分层和群落复杂性,食物链更趋复杂和完善。

寒武纪的典型小怪物

寒武纪是古生代的第一个纪,也是现代生物开始出现并逐渐发展的时期。许多种类的无脊椎动物在短短几百万年内大量地出现,因此,这个时期被称为＂寒武纪生命大爆发＂。欧巴宾海蝎欧巴宾海蝎是一种被发现于寒武纪化石沉积层中的节肢动物。

在那遥远的寒武纪

据国外媒体报道，“寒武纪生命大爆发”事件导致大量奇特复杂的生物形态出现。通过一些寒武纪化石，科学家们还原出大量生活在寒武纪时期的原始海洋动物体貌。