寒武纪生命大爆发新解与地球海洋动物生态系统建立

寒武纪大爆发是地球历史上唯一的动物门类创生事件,导致所有现生动物门类几乎同时在寒武纪早期海洋中首现——地球动物树成型。显生宙之后的其他重大地质事件甚至动植物登陆过程中地球再无新的动物门类出现。因此,寒武纪大爆发既是重大生命事件也是地质事件,成为地球宜居性演化研究的关键。国内外许多研究团队和学者从不同的视角对寒武纪大爆发做了深入探索和思考,取得了系列成果和认识。基于生命物质的组织层次(organismal hierarchical level)及其地质背景,本文提出了地球早期生命宏演化包括分子水平进化、细胞水平进化和组织水平进化三大宏演化阶段。据此,认为寒武纪大爆发的实质是原生生物细胞群“组织化”的必然结果,并提出寒武纪动物大爆发组织“拼图”新假说(Lego Blocks Hypothesis)。寒武纪动物大爆发的突发性和爆发性是在现代板块构造体制建立和异养型消费者生态位空缺的背景下,在全球圈层联动、全球海洋微生物和化学循环的促使下,部分真核细胞发生“分化和特化”形成原始组织后,快速“拼图组装”的必然结果。期间,地球海洋生态空间(生态位)多样性剧增、动物消费者生态位空缺及其导致的古地理和生殖隔离,成为寒武纪早期动物门类爆发的生态动力和生物发育内在需求。罗迪尼亚超大陆裂解和冈瓦纳大陆形成过程中,全板块深俯冲为标志的现代板块构造体制的建立,导致全球圈层联动和全球海洋微生物化学循环,进一步加速了动物门类的生态扩张。显生宙盘古大陆演化和原、古、新特提斯洋发育过程中全球海洋生态空间多样性阈值的稳定甚至减少,可能成为寒武纪大爆发后地球海洋再无新的动物门类出现的环境条件和地质背景制约。