第5组-寒武纪生命大爆发
请从古老地层动物化石方面提出寒武纪生命大爆发的佐证
请从古老地层动物化石方面提出寒武纪生命大爆发的佐证寒武纪生命大爆发是地球历史上生物演化的重要事件之一，它标志着生命多样性的迅速增加和生命形式的广泛出现。
古老地层中发现的动物化石为我们提供了重要的佐证，这些化石记录了生命大爆发时期生物的种类和数量，为我们揭示了生命演化的奥秘。
一、寒武纪生命大爆发的意义寒武纪生命大爆发发生于约5.4亿年前，是地球上生物多样性迅速增加的重要时期。
在这个时期，海洋生物经历了一次空前绝后的多样化和繁荣，几乎所有现存的动物门类都可以在这个时期的化石中找到。
这一事件对生物演化和地球生态系统的形成产生了深远的影响，因此深入研究寒武纪生命大爆发对于我们理解生命演化和地球历史至关重要。
二、古老地层动物化石的发现1. 三叠纪动物化石的种类和数量在寒武纪地层中，可以发现大量的动物化石，这些化石记录了当时生物的种类和数量。
通过对这些化石的研究，我们可以了解当时生物群落的结构和演化规律。
寒武纪地层中出现了大量的硬壳动物化石，这表明当时硬壳动物在生态系统中扮演着重要的角色，并且其种类和数量随着时间的推移呈现出明显的变化。
2. 动物化石的分布和数量古地层中的动物化石分布广泛，数量丰富。
这些化石的分布规律和数量变化可以反映出当时生物群落的结构和环境变化。
寒武纪生命大爆发时期，海洋中的生物种类迅速增加，其中大部分是软体动物和无脊椎动物。
这些动物化石的分布和数量变化为我们解读生命大爆发提供了重要线索。
三、个人观点和理解寒武纪生命大爆发是地球生命演化史上的重要事件，对于我们理解生命起源和多样化具有重要意义。
通过对古老地层中动物化石的研究，我们可以了解生命大爆发时期的生物多样性和生态系统结构，进而揭示生命演化的规律和地球历史的奥秘。
我认为深入研究古老地层动物化石对于理解寒武纪生命大爆发具有重要意义。
总结回顾：通过对古老地层中动物化石的研究，我们可以发现大量证据支持寒武纪生命大爆发的发生。
古地层中发现的动物化石记录了生命大爆发时期生物的种类和数量，为我们理解生命演化和地球生态系统的形成提供了重要线索。
什么是寒武纪生命大爆发
什么是寒武纪生命大爆发
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”。
在距今约5.3亿年前一个被称为寒武纪的地质历史时期，地球上在2000多万年时间内出现了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。
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析摘要主要后生动物门类化石在寒武纪初期的突然出现记录了生命史中一个从未有过的快速演化时期，这一事件被称为寒武纪爆发。
15.3亿年前，在一个短暂的瞬间里，地球上突然涌现出各种各样的动物，它们不约而同地迅速出现。
节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上“集体亮相”，形成了多种门类动物并存的繁荣景象。
这一现象至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一。
破解寒武纪生命大爆发之谜，仍有若干困惑值得思考，三十多个不同门类的动物何以在寒武纪同时出现？还没有发现任何证据表明寒武纪三十八门同时出现的生物是从瓮安动物渐变进化而来，那么，谁是寒武纪三十多个不同门类动物的共同祖先？寒武纪以来不同门类的动物进化速率何以如此悬殊？寒武纪原始脊椎动物何以出现几乎没有任何价值的原脊椎？这些问题至今仍未解开。
种种谜团在等待着我们揭晓。
关键词寒武纪生命大爆发起源与演化起源成因描述正文一．从埃迪卡拉动物群到伯吉斯化石动物群古生物学家斯普林于1940年在澳洲南部的埃迪卡拉山脉地区发现了第一个软躯体的后生动物化石，迄今，在除南极洲之外的世界各地都已经发现了这种类型的化石组合即埃迪卡拉动物群。
2其化石最早出现于5. 65亿年前，顶峰期约在5. 6亿年前，其中，最晚出现的化石层位在5. 43亿年。
现已描述的属级化石有40多个，其中大部分为腔肠动物，少数节肢动物以及海鳃类，一些分类不明的遗迹化石。
它们体型奇特，常呈两侧对称的薄饼状和扇形等，大者直径可达一米。
至于它们和现生动物门类之间的关系，一种观点认为它们是以其大而扁平的整个躯体表面吸收营养物质，因而可以归于现存的动物门类，这从而表现出与双胚层动物的可类比性；另一种观点则认为它们与寒武纪以后的后生动物门类毫无关系，是与之平行的姊妹群，甚至认为它们根本不是后生动物，而是单细胞生物的聚合体。
不管争论的结局如何，毫无疑问，埃迪卡拉动物绝不是现存后生动物的直接祖先。
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析
寒武纪生命大爆发现象及其成因浅析1000字
寒武纪生命大爆发是指距今5.45亿年前，生命在地球上突然出现并繁荣昌盛的历史时期。
这一时期内，出现了大量的海洋动物，如三叶虫、腕足类、腔肠动物等，构成了现代生物演化史上一个重要的里程碑。
那么，寒武纪生命大爆发的成因是什么呢？以下从几个方面进行浅析。
一、地球环境条件的变化
在寒武纪早期，地球上的环境条件发生了巨大的变化。
首先，地球表面的温度下降，海洋向更深的地方扩展，形成了更广阔的海底生态系统。
此外，当时的大陆只是一些岛屿，隔绝效应并不显著。
这些变化合起来，为新生物群的演化和繁荣提供了更为广阔和开放的机会。
二、生态剧变和生物胁迫
寒武纪生命大爆发的另一个重要成因是生态剧变和生物胁迫。
在生命大爆发前，海洋环境、环境中的富营养物和生物的生态结构都发生了巨大变化。
例如，寒武纪早期的海洋缺乏现代生态系统的消费者（食肉动物），而以浮游生物和藻类为主要组成。
而在生命大爆发的过程中，由于环境变化，某些生物可能处于生存危机之中，为了生存，它们必须进行适应，这也促进了生物进化的加速。
三、基因突变的积累
基因是生物进化的基础，寒武纪生命大爆发的进化中，基因突变的积累起到了重要的作用。
基因突变可以使得生物在对环境的适应上更具优势。
此外，通过基因突变和基因组改变的积累，生物会进一步适应不同的环境和生物竞争，从而推动了生命的进化和繁荣。
综上所述，寒武纪生命大爆发的成因是极其复杂的，其中既受到环境因素的影响，也受到生物本身生态结构和基因遗传的影响。
这也表明了生命正在不断适应着地球上的变化，进化和繁荣的历程从未停止。
寒武纪生命大爆发证明温度是生物进化的动力
寒武纪生命大爆发证明温度是生物进化的动力达尔文的进化认为，自然选择是生物进化的动力。
恩格斯说，“在某一给定的地区的地理、气候等条件的逐渐变化（例如，中亚细亚的变干燥）的情况下，也是一样。
究竟动物和植物成员在那里是否相互压迫，这是无关紧要的；由这些变化决定的有机体的进化过程在照样发生”。
这就是说自然选择有多种因素，但不可能自然选择中的多种因素都是生物进化的动力，只能有一种是生物进化的动力。
那自然选择中的那种因素是生物进化的动力呢？世界上的生物学家们还没搞清楚。
地球膨裂说认为，寒武纪生命大爆发证明温度是生物进化的动力。
地球膨裂说认为，要想搞清这个问题，必须首先搞清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”。
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。
澄江动物群—寒武纪生命大爆发
澄江动物群—寒武纪生命大爆发寒武纪是地球历史上非常重要的一个时期，这个时期是从5.41亿年前到4.46亿年前，时长约为9500万年。
寒武纪最大的特点就是生命的大爆发。
在寒武纪的早期，地球上出现了各种各样的生物，这些生物形态迥异，种类繁多，是地球生命进化的一个重要时期。
其中，澄江动物群是寒武纪生命大爆发中最著名的生物群之一。
澄江动物群是发现于云南省澄江县的一处地质遗址，它是寒武纪时期的海洋生态系统的重要代表，其时代跨越了大约5200万年。
澄江动物群是我国南方地区最重要的寒武纪化石遗址之一，也是全球寒武纪时期化石的代表。
澄江动物群所在的时代被称为“中期寒武纪”，在这个时期，地球上的生命形成了丰富多样的群落，种类繁多。
澄江动物群的发现，对科学家研究寒武纪生命周期的演化，提供了珍贵的样本。
因此，在澄江动物群中发现的化石，非常有科学价值。
澄江动物群共包含了154种动物化石，其中包括了2种腔肠动物门，5种外套膜动物门，6种环节动物门，以及众多未知类群。
澄江动物群不仅化石种类多样，而且它们的生存方式也相当丰富。
例如：水母、海葵、软体动物、瘤胃动物、蠕虫和甲壳生物等。
澄江动物群中的化石，包含了大量的无脊椎动物和脊椎动物，以及众多的微化石。
这些化石的形态也是多种多样的，有双坚蓟虫、海绵动物、腕足动物、软体动物、介形类、六轮虫、三叶虫等。
其中以双坚蓟虫、六轮虫和三叶虫为代表的节肢动物化石相对较多，这些化石更加突显了澄江动物群的多样性和复杂性。
双坚蓟虫是一种节肢动物，在澄江动物群中较为常见的是其头胸部的化石，它们的特点是硬壳和关节性的肢体，我们现在所知道的像昆虫和螃蟹的节肢动物都和双坚蓟虫有着密切的关系。
而六轮虫则是一种茧叶类节肢动物，其特点是身体外部肢节扭曲，后端缩小成一只三角形的尾部突出，使其与其它蠕虫类矛盾不同。
三叶虫是澄江动物群中最具代表性的化石之一，它们是三叶虫纲的显生动物，拥有一个扁平的盾形体，以及嵌合的头胸部和尾部。
宇宙自然生命简史：49寒武纪生命大爆发的真相
宇宙自然生命简史：49寒武纪生命大爆发的真相上期节目我们讲到莫里斯在美国自然历史博物馆无意中发现了一个大宝库，他们从此一头扎了进去。
这个英国研究小组的分类工作表明，寒武纪是一个无与伦比的生物体形大创新、大实验的年代。
在整个地球生命的历程中，前40多亿年，生命看不出来有任何的雄心壮志向着复杂前进，可是突然间，在距今5.3亿年左右的500万到800万年的时间中，所有直到今天仍然在世的生物体形结构都被创造出来了。
今天你看到的任何一种生物的体形结构，都是在那次寒武纪的生命大派对中被自然选择首次“设计”出来的。
然而，比创造更让人惊讶的是，不知道为什么，有那么多的体形结构戛然而止了，也就是说，这些体型结构的生物没有继续演化下去。
根据古尔德的统计，至少有15种，很可能多达20种门类是我们所未知的（这个数字在大众中流传的说法很快上升到了100，远远多于研究寒武纪的科学家们所真正宣布的）。
古尔德在书中写道，“整部生命的历史，实际上是一个大规模淘汰、少数幸存的故事，而并不是很多人误以为的，是一种向着更多、更好、更复杂的稳定演化。
看来，进化上的成功，与玩彩票挺像的。
”在这个大浪淘沙的游戏中，有一种小生物着实幸运地留了下来，这对我们而言无比重要。
因为这种被称为皮凯亚虫的像蠕虫一样的小生物有一根最最简单的脊柱，它是已知的所有脊椎动物的最早祖先，当然也包括我们人类。
你可以想象一下，自己在面对这样一个小蠕虫，但又不得不把它们当成是自己的直系祖先时的感受。
在布尔吉斯化石群中，这种小蠕虫并不多见，天知道它们离灭绝有多接近。
古尔德打过一个著名的比喻，经常会被引用，用来说明我们的进化成功是多么侥幸的一件事。
古尔德是这么说的，“如果我们把生命进化的录像带倒回到布尔吉斯页岩的那个年代。
从同一起始点再放一遍的话，像人类这样的智慧生物再次出现的几率微乎其微。
”古尔德的《奇迹的生命》一书于1989年出版后，褒贬不一，但在商业上却获得了很大的成功。
生命的历程系列讲座(五) 寒武纪大爆发动物器官的创新浪潮
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还 有很 多鲜 为 人 知 的 难 以 归入 己知 动 物 门 类 的 生代 的生物 多样性相符合的趋势。
化石。因此 ，相对于寂静 的前寒武纪生命世 界，
在 己发 现 的澄 江 动 物 群 中，９０％以上 具 有 眼
生最频繁、功能形态悬殊度最显著、生物结构造 等一系 列动 物功能 系统相关联 ，使得 澄江动物
型 可 塑性 最 强 的特 大 型 生物 大辐 射事 件 。
群能够适应 新环境 ，拓展新 天地 ，展现丰富多彩
１９８４年 ，我 国学者在云南发现了澄 江动物 的生态场景。因此 ，寒武纪生命大爆发是动物器
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生 命 的历 程 系 列讲 座 （五 ）
寒 武 纪 大 爆 发动 物 器 官 的创 新 浪 潮
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地球 生命 自距今３８亿 年前诞 生以来，历经
澄江动物群的成功，固然有环境 的因素，但
生命的起源：寒武纪生命大爆发了哪些奇异生物？
⽣命的起源：寒武纪⽣命⼤爆发了哪些奇异⽣物？什么是寒武纪时期？寒武纪时期是地质学上的⼀个时期，距今5.4亿年前。
这段时间，⽣命⼤爆发，各类⽣物都同时出现，寒武纪也常称为“三叶⾍的时代”。
在加拿⼤落基⼭脉——伯吉斯页岩化⽯群，详细地记载了寒武纪⽣命⼤爆炸期间65000种⽣物被灭绝的情况。
这⾥曾是⼀个充满⽣机的浅海海底。
随着沉积物不断叠加，这些⽣命被挤压并沉积到海底。
早期的⽣物，海洋中出现了⼤型捕⾷者，弱⼩的⽣物不得不进化出⼀些防御武器，所以这些⽣物长得很奇怪。
寒武纪的奇异⽣物：欧巴宾海蝎——它长着5只眼睛，⽤长长的⿐⼦抓⾷物。
欧巴宾海蝎威⽡亚⾍——曾被当作“蚯蚓的祖先”，但是现在当作是早起的蜗⽜。
早期的软体动物，也是鱿鱼和菊⽯的祖先。
它们进化出保护性的外壳。
威⽡西⾍怪诞⾍——上⾯7对触⼿，下⾯7对脚。
触⼿（背部的体刺））是防御武器。
怪诞⾍奇虾——第⼀个出现在地球上的⼤型捕⾷者。
它有嘴、有齿轮性的⽛齿，借助于巨⼤的尾巴，和两侧灵活板⽚，可以在⽔中⾼速游⾛。
体长有1⽶长，它跟现代的断指者-螳螂虾很相似，螳螂虾通常潜伏在沙⽳，具有猎⾷动物的精准洞察⼒，惊⼈的速度，它的眼睛有12种不同的⾊彩受体，⼈类只有3种光视蛋⽩。
⽽奇虾虽然没有那么快的速度，但在当时却是⼀个极有震慑⼒的猎⼿。
奇虾螳螂虾随着捕⾷者变得更快、更⼤、更强，它们的猎物也进化出越加精密的防御机制。
所有的动物都是从海⽔中吸收碳酸钙和以及其他的⽆机物质，为⾃⼰的⾝体补充矿物质。
它们进化出了保护性的外壳。
什么是节肢动物？节肢动物，⾝体由许多体节组成，⼀般分为头、胸、腹三部分。
它们长着带关节的腿，坚硬的装甲，覆盖了整个⾝体。
这种外壳最初是为了⽣存，⽽进化出的防御性盔甲，这给它们带来⽣存优势。
现代的节肢动物，包括虾、龙虾、螃蟹，还有陆⽣节肢动物，⽐如千⾜蝎⼦、和昆⾍等最先都出现在伯吉斯页岩中。
伯吉斯页岩纪录的50%都是节肢动物的化⽯。
三叶⾍三叶⾍，因为⾝体分成三段⽽出名，寒武纪时期进化出各种各样的形态。
古生物学——寒武纪生命大爆发
古生物学——寒武纪生命大爆发寒武纪生命大爆发Cambrian Explosion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”。
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，寒武纪的动物一定是来自前寒武纪动物的祖先，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.寒武纪生命大爆发的起源—埃迪卡拉动物群埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara 地区的庞德砂岩层中首先发现的。
最初人们未能确定这一动物群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为6.7亿年。
埃迪卡拉动物群包含三个门，19个属，24种低等无脊椎动物。
三个门是：腔肠动物门，环节动物门和节肢动物门。
水母有7属9种；水螅纲有3属3种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水母2属2种；多毛类环虫2属5种；节肢动物2属2种。
多保存为印痕化石，尽管它们的形态、结构都很原始，但它们被认为是20 世纪古生物学最重大的发现之一。
这一发现使科学界摈弃了长期以来认为在寒武纪之前不可能出现后生动物化石的传统观念。
所谓后生动物即是指相对于原生动物的各种多细胞动物艾迪卡拉动物群包含了多种形态奇特的动物化石：身体巨大而扁平、多呈椭圆形或条带形，具有平滑的有机质膜，是人们迄今为止发现的最古老、最原始的化石，也是在太古代地层中发现的最有说服力的生物证据。
生命大爆发
生命大爆发生命大爆发概念：生命大爆发是在距今约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突然集体出现，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象，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。
中国云南澄江生物群、加拿大布尔吉斯生物群和贵州凯里生物群构成世界三大页岩型生物群，为寒武纪的地质历史时期的生命大爆发提供证据。
生命大爆发的困惑：生命大爆发的问题令达尔文感到非常的困惑，近一半世纪来，古生物学家们为了解决这一困惑进行了一系列的研究。
但依旧有许多的问题未揭开谜底：一是三十多个不同门类的动物何以在寒武纪同时出现? 二是瓮安动物与寒武纪生物虽然相距四千万年, 但相对于地质纪年来说却是短暂的 ,还没有发现任何证据表明寒武纪三十八门同时出现的生物是从瓮安动物渐变进化而来,那么,谁是寒武纪三十多个不同门类动物的共同祖先?三是寒武纪以来不同门类的动物进化速率何以如此悬殊?四是寒武纪原始脊椎动物何以出现几乎没有任何价值的原脊椎动物?这许多的困惑还需要我们去不断的研究，不断的突破，从而将这些问题一一的解决。
生命大爆发的特征及意义：生命大爆发可追溯至震旦纪后期，以大量低等细菌、原生生物向后生生物转变为标志，这可以说是生命大爆发的第一阶段；其最著名的生物群有澳大利亚埃迪卡拉动物群、贵州陡山沱组的瓮安生物群。
第二阶段为早寒武纪小壳生物的出现为代表，包括软舌螺、单板类、腹足类、腕足类及分布位置不明的棱管壳等，这些小壳生物的出现使得生物更容易保存成化石。
第三阶段为中晚寒武早期后生动物的“大爆炸”，这以前寒武纪的生物贫乏形成鲜明的对比；代表动物群有云南澄江动物群、贵州凯里动物群、加拿大布尔吉斯动物群；这边可以称做真正意义上的生命大爆发。
下面，将以云南澄江动物群和凯里生物群的研究来说明生命大爆发的意义。
寒武纪生命大爆发
寒武纪时期海陆地图分布
寒武氧量很少， 在古老的年代 土壤中的含氧量很少，而寒武纪地层中的含 土壤中的含氧量很少 氧量,随着年代的走近而丰度增高 也许,正是这种气体引发了 随着年代的走近而丰度增高。 氧量 随着年代的走近而丰度增高。也许 正是这种气体引发了 地球生命的辉煌。 地球生命的辉煌。 现在,地球的大气中充满氧气 但是,陆生植物制造氧气的历 地球的大气中充满氧气,但是 现在 地球的大气中充满氧气 但是 陆生植物制造氧气的历 史却非常短,只有几亿年 它们对地球氧气的贡献是锦上添花,而 只有几亿年,它们对地球氧气的贡献是锦上添花 史却非常短 只有几亿年 它们对地球氧气的贡献是锦上添花 而 真正从零起步制造氧气的,是寄居于海洋中的藻类 是寄居于海洋中的藻类,它们通过叶 真正从零起步制造氧气的 是寄居于海洋中的藻类 它们通过叶 绿素的细胞间复杂的分子的运动,逐渐地把海洋中的二氧化碳 绿素的细胞间复杂的分子的运动 逐渐地把海洋中的二氧化碳 转换成了氧气,地球上的氧气全部都是从绿色毛孔中分泌出来 转换成了氧气 地球上的氧气全部都是从绿色毛孔中分泌出来 这种分泌持续了几十亿年,才让地球充满了自由氧 才让地球充满了自由氧。 的。这种分泌持续了几十亿年 才让地球充满了自由氧。 这个过程如此漫长,是因为地球上存在着巨大氧消耗 是因为地球上存在着巨大氧消耗,大量 这个过程如此漫长 是因为地球上存在着巨大氧消耗 大量 的无机物都在被氧化,至今海洋中还蕴藏着大量的氧化铁矿 至今海洋中还蕴藏着大量的氧化铁矿。 的无机物都在被氧化 至今海洋中还蕴藏着大量的氧化铁矿。 相信有一个时期,地球上的海洋都被铁锈染成了红色 地球上的海洋都被铁锈染成了红色,那是铁元 相信有一个时期 地球上的海洋都被铁锈染成了红色 那是铁元 素在呼吸。 素在呼吸。
很可能,寒武纪是一个收获氧气的时代 因为 很可能 寒武纪是一个收获氧气的时代,因为 寒武纪是一个收获氧气的时代 这个时候的氧气一定是生产大于消耗。 这个时候的氧气一定是生产大于消耗。当海洋充 满氧气并持续稳定到一定的时间,使用氧气的大型 满氧气并持续稳定到一定的时间 使用氧气的大型 动物才能没有后顾之忧地改变自己的形态,去充分 动物才能没有后顾之忧地改变自己的形态 去充分 地利用更好的能源。 地利用更好的能源。这种能源使得一部分动物身 体结构扩大并且功能增多,就好像有了汽油才有汽 体结构扩大并且功能增多 就好像有了汽油才有汽 车一样,可以说 有氧才有生命的运动。 可以说,有氧才有生命的运动 车一样 可以说 有氧才有生命的运动。 运动是寒武纪生命的重要进步,就像新司机刚 运动是寒武纪生命的重要进步 就像新司机刚 刚上路,寒武纪的祖先们动作都很慢 寒武纪的祖先们动作都很慢,它们小心翼 刚上路 寒武纪的祖先们动作都很慢 它们小心翼 笨拙但绝对拥有了前所未有的自由。 翼,笨拙但绝对拥有了前所未有的自由。 笨拙但绝对拥有了前所未有的自由
寒武纪生命大爆发
寒武纪生命大爆发1.什么是寒武纪生命大爆发？在达尔文的年代，地质学才起步，他们主要通过化石证据研究地球上的生命演化历史。
那时候他们普遍遇到的一个难题就是，在寒武纪地层之下几乎没有任何生命留下的化石证据，而到了寒武纪则突然出现诸多肉眼可见的生物化石来，就好象突然一下子出现了生命一样，因此他们将这一难以解释的事件命名为寒武纪生命大爆发。
当然，在达尔文之后，经过百余年的研究表明生命并不是从寒武纪才突然出现的。
生命在地球形成早期（38亿年前）就已经出现了，但是一直都是以个体微小的单细胞生命形式存在，在之后几十亿年的过程中，它们的演化路径其实一直都是有迹可循的（从古菌—原核生物—真核生物—多细胞生物），而不是真的如天降一般突然出现的。
所以，寒武纪生命大爆发并不是指生命突然在寒武纪出现，它真正的意思是绝大部分现生动物祖先在寒武纪的突然出现。
地质学家门通过研究寒武纪的生物化石，已经确定了寒武纪至少涉及到20个现生动物门类和6个灭绝门类，几乎涵盖了所有具有矿化骨骼的现生动物门类，这些动物门类一出现就迅速向寒武纪初期海洋的各个生态领域扩散，并在海洋生态系统中占据主导地位，从此海洋生态系统形成了以后生动物为主的格局。
2.为什么会出现寒武纪生命大爆发？这其实存在很大的争议，不过有人提出了一些猜想，我写出来大家参考一下。
第一个猜想是基于板块运动，在寒武纪稍早的时候出现了一个超大陆：冈瓦纳大陆。
在形成大陆的过程中，强大的构造作用导致大量山脉的形成，突出地表的山脉收到强大的风化作用，风化作用将山脉的岩石破碎，岩石中的矿物质最终进入海洋，让海洋中营养富集，从而导致微生物的繁盛，这些微生物的繁盛又导致大气中氧气的充足，这样，矿物提供无机物营养、微生物提供有机食物、有氧呼吸提供快速的能量，这无疑会让动物们的数量迅速增加并快速演化。
3.第二个猜想基于生态效应。
这个猜想认为到了寒武纪，捕食与被捕食关系的建立是生物演化的主因。
在生存压力下，动物不得不迅速适应各种环境，因此它们演化出了肌肉提供动力，演化出了内骨骼作为支撑、演化出了外骨骼作为防御或是进攻的武器、演化出了眼睛来观察、演化出了神经系统来进行快速反应.这样，在生存压力下，生物结构越来越复杂，生物种类也越来越多。
《寒武纪生命大爆发与渐变进化论》课件
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你知道吗？最早的生命来自于格陵兰距今约38亿年的 古老岩石中。一个被称为“寒武纪”的伟大时代，大大缩 减了地球生命的进化历程，使得地球生命生生不息。
寒武纪生命大爆发
• 寒武纪大大缩短了地球生命的进化历程，使得地球生命生生不息。
寒武纪生命大爆发
• 大约6亿年前，地质学上称作“寒武纪”的开始，绝大多数无
支柱。
澄江动物群与渐变进化论
澄江动物群在生物进化史上的意义：
第二，澄江动物群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。
澄江动物群与渐变进化论
澄江动物群在生物进化史上的意义：
第三，澄江动物群的发现为“间断平衡”理论提 供了新的事实依据，对达尔文的进化论再次造成 冲击。
澄江动物群与渐变进化论
生物进化演示图
课后思考
• 从生物进化演示图中找到神秘的寒武纪生物， 并对比分析寒武纪前后生物的特点。
脊椎动物门大量出现。在此之前更为古老的地层中长期以来找不
到动物化石的现象就是至今仍被学术界列为“十大科学难题”之
一的“寒武纪生命大爆发”。
寒武纪生命大爆发
• 达尔文在《物种起源》中提到了寒武纪生命大爆发。按照达
尔文的理论，进化的步调是渐变式的，是一个在自然选择作用下
累积微小的优势变异的逐渐改进的过程，而不是跃变式。
澄江动物群与渐变进化论
人类的进化之路：
南方古猿 能人 直立人 早期智人
晚期智人
澄江动物群与渐变进化论
云南虫到人进化之路：
云南虫 鱼类 两栖类
爬行类
哺乳动物和人
澄江动物群与渐变进化论
澄江动物群在生物进化史上的意义：
第5组-寒武纪生命大爆发
大爆发的解释
有性生殖的产生 • 寒武纪距今5.42亿年前-4.88亿年，从化石资料来看 ,真核藻类大约在9 亿年前出现了有性生殖 ,实际上 ,有性生殖出现得更早。 有性生殖的发 生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用 ,由于有性生殖提供 了遗传变异性 ,从而有可能进一步增加了生物的多样性 ,这是造成寒武爆 发的原因之一。
大爆发的解释
环境激发因素 有性生殖的产生 Hox基因假说 热休克蛋白（HSP90） 雪球地球 生态收割者假说 生态空位学说 广进化论 天文事件
大爆发的解释
环境激发因素 • 前寒武纪-寒武纪转换时期(距今6亿年前后)是地质历史上最为关键的时 期之一。在这一时期，随着罗迪尼亚超大陆的裂解和冈瓦纳大陆聚合， 大量生命繁衍需要的无机盐由此向海洋富集，与此同时，大气自由氧含 量的上升使全球表层海水彻底氧化。一系列环境因素的利好，使得后生 动物(又称多细胞动物)这一更复杂更高等的生命在前寒武纪晚期的埃迪 卡拉纪(6.35-5.41亿年前)开始崛起，并在寒武纪早期发生大规模辐射式 演化。
参考文献
[1]朱茂炎.动物的起源和寒武纪大爆发_来自中国的化石依据[J].古生物学 报,2010(03) [2]裴雪重.对进化论是坚持还是否定——关于“寒武纪生命大爆炸”的思考[J].科 技导报,1997(03) [3]段邦宁.关于寒武纪生物大爆发的原因_与陈均远先生商榷[J].湖北师范学院 学报,1998(03) [4]刘本林.海平面下降_地球水陆变迁的历史趋势_兼论前寒武纪生物大爆发的 成因[J].世界科学.2004(05) [5]张兴亮,舒德干.寒武纪大爆发的因果关系[J].中国科学:地球科学,2014(06) [6]崔明昆,鲁玲.寒武纪声名大爆发探究[J].生物学通报,2000(07) [7]孙毅霖.试论寒武纪生命大爆发对达尔文进化学说的质疑[J].上海交通大学学 报(社会科学版),2000(03)
达尔文之惑：寒武纪生命大爆发
达尔文之惑：寒武纪生命大爆发作者：赵斌来源：《求知导刊》2013年第10期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集聚而成，在距今47亿年前她已经增长到与现代地球质量相近了，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。
随着地表的温度不断下降，慢慢形成了原始生命产生的温床，终于在35亿年前形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。
虽然地球生命的雏形可追溯到40亿年前，但前35亿年都消磨在了单细胞这样的低等生命上，直到5.3亿年前神奇的“寒武纪大爆发”（图1），现代生物中所有的“门”一级的早期雏形奇迹般地在地球上出现了。
如果把地球46亿年的历史压缩成一天，最早的生命可能出现在凌晨4点，而人类直到最后1分多钟才出现。
早期一些有代表性的证据发现寒武纪（5.42亿年前）地层突然出现了主要的动物类群，极其壮观，与前寒武纪地层形成鲜明的对比，产生一些零星分布的小型生物化石，虽然形态模糊，但神秘而优雅，这就是埃迪卡拉动物群。
寒武纪之后，尽管有了更多的化石记录，动物中也出现了更多形态多样化，但没有找到新的动物躯体模式（body plan）的变化。
另外，埃迪卡拉纪长期的神秘进化并没有出现在化石记录中，更增添了这个谜题的神秘色彩。
当1859年达尔文完成《物种起源》时，他认为自己当时几乎已经解释了有关进化的所有问题，只有一个问题一直觉得很费解，那就是5.4至5.3亿年前古生代之初的早寒武纪生命突然爆发的奇特现象——许多动物突然出现在化石记录中，而在早期的岩层中却没有找到明显的祖先，这也可称为达尔文之惑（Darwin's Doubt）。
所以，他在《物种起源》中承认无法解释寒武纪化石突然出现这一事实。
继达尔文之后，有许多科学假说试图对此进行解析。
2013年9月20日出版的Science中，有两篇文章与这个问题相关，其中一篇是Perspectives的文章[1]，另一篇是书评[2]。
生命的历程系列讲座(五)寒武纪大爆发动物器官的创新浪潮
生命的历程系列讲座(五)寒武纪大爆发动物器官的创新浪潮冯伟民【期刊名称】《化石》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】5页(P64-68)【作者】冯伟民【作者单位】中国科学院南京地质古生物研究所、南京古生物博物馆【正文语种】中文地球生命自距今38亿年前诞生以来，历经三十多亿年的漫长演化，直至5.41亿年寒武纪之初的崭新时代，迎来了生命演化史上最激动人心的时刻——寒武纪生命大爆发。
毫无疑义，它是生命演化中物种形成最迅猛、高级分类阶元诞生最频繁、功能形态悬殊度最显著、生物结构造型可塑性最强的特大型生物大辐射事件。
1984年，我国学者在云南发现了澄江动物群，震惊了世界，被国际媒体赞誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”，很多关于寒武纪生命大爆发和现代生物多样性起源的奥秘就保存在这些珍贵的化石中（编者注：武汉自然博物馆就展出有大量的澄江生物群标本）。
澄江动物群是展示寒武纪生命大爆发的重要窗口，充分显示了远古海洋动物群的多样性，现生动物门类的祖先分子在不到二千万年的时间几乎都涌现了出来。
在这里不仅发现了大量的海绵动物、腕足动物、软体动物、刺胞动物、栉水母动物、曳鳃动物、帚虫动物、星虫动物、环节动物、毛颚动物、铠甲动物、有爪动物和节肢动物等原口动物化石，也有棘皮动物、头索动物、尾索动物和脊椎动物这些后口动物化石，另外，还有很多鲜为人知的难以归入已知动物门类的化石。
因此，相对于寂静的前寒武纪生命世界，寒武纪海洋生物显得生机盎然，格外热闹。
底栖爬行的、底栖固着的、底栖钻埋的、游泳的、漂浮的生物构建了海洋世界多层次的生态分布。
生物界从此显得多姿多彩，走上了通向现代生物的演化之路。
澄江动物群的成功，固然有环境的因素，但在很大程度上也是由于出现了一批新型的动物器官。
这些创新性的动物器官，如眼睛、外骨骼、口器、附肢、鳃腔、脊索乃至头和脊椎等，与视觉系统、摄食系统、消化系统、神经系统、运动系统等一系列动物功能系统相关联，使得澄江动物群能够适应新环境，拓展新天地，展现丰富多彩的生态场景。
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大爆发的解释
有性生殖的产生 • 寒武纪距今5.42亿年前-4.88亿年，从化石资料来看 ,真核藻类大约在9 亿年前出现了有性生殖 ,实际上 ,有性生殖出现得更早。 有性生殖的发 生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用 ,由于有性生殖提供 了遗传变异性 ,从而有可能进一步增加了生物的多样性 ,这是造成寒武爆 发的原因之一。
大爆发的解释
热休克蛋白（HSP90） • 生物体内有一种热休克蛋白 90 ( HSP90) ,它具有累积很多 DN A突变 , 并不即时在外观形态上进行表达的特异功能。极端的环境条件可以改变 热休克蛋白 90的功能 ,一下子释放所累积的DNA突变 ,使各种不同形态 的生物体几乎同时出现。 • 寒武纪三叶虫首现层以下的样品中 ,发现了极高的铱异常，铱异常是陨 星撞击地球的可靠标志。 • 这就是说 ,在寒武纪前期 ,地球曾频繁地受陨星的撞击，正是寒武纪前期 频繁的陨星撞击这种极端的环境条件 ,成为一个重要的触发因子 ,它改变 了寒武纪前原生动物体内热休克蛋白90的特异功能 ,使之一下子释放所 累积的DNA突变 ,形成所谓的寒武纪生命大爆发。
参考文献
[1]朱茂炎.动物的起源和寒武纪大爆发_来自中国的化石依据[J].古生物学 报,2010(03) [2]裴雪重.对进化论是坚持还是否定——关于“寒武纪生命大爆炸”的思考[J].科 技导报,1997(03) [3]段邦宁.关于寒武纪生物大爆发的原因_与陈均远先生商榷[J].湖北师范学院 学报,1998(03) [4]刘本林.海平面下降_地球水陆变迁的历史趋势_兼论前寒武纪生物大爆发的 成因[J].世界科学.2004(05) [5]张兴亮,舒德干.寒武纪大爆发的因果关系[J].中国科学:地球科学,2014(06) [6]崔明昆,鲁玲.寒武纪声名大爆发探究[J].生物学通报,2000(07) [7]孙毅霖.试论寒武纪生命大爆发对达尔文进化学说的质疑[J].上海交通大学学 报(社会科学版),2000(03)
大爆发的解释
环境激发因素 有性生殖的产生 Hox基因假说 热休克蛋白（HSP90） 雪球地球 生态收割者假说 生态空位学说 广进化论 天文事件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大爆发的解释
环境激发因素 • 前寒武纪-寒武纪转换时期(距今6亿年前后)是地质历史上最为关键的时 期之一。在这一时期，随着罗迪尼亚超大陆的裂解和冈瓦纳大陆聚合， 大量生命繁衍需要的无机盐由此向海洋富集，与此同时，大气自由氧含 量的上升使全球表层海水彻底氧化。一系列环境因素的利好，使得后生 动物(又称多细胞动物)这一更复杂更高等的生命在前寒武纪晚期的埃迪 卡拉纪(6.35-5.41亿年前)开始崛起，并在寒武纪早期发生大规模辐射式 演化。
THANK YOU!
大爆发的介绍
我国寒武纪重要动物化石群 澄江动物群 埃迪卡拉纪宏体碳质膜化石群 西陵峡生物群 高家山生物群 寒武纪梅树村期动物群 筇（qióng）竹寺期动物群 …
这些化石证据可以说明，动物起源于 浅水,并逐步向深水迁移,在筇竹寺期 动物的生态空间扩展至深海.因而,筇 竹寺期是动物寒武纪大爆发高峰期。 寒武纪大爆发不仅是动物造型的大爆 发,也是生态空间的大扩展。
寒武纪生命大爆发
小组成员：杜丽娜、胡梦男、裴晓艳、宋苗苗、汤冬蕾、 王丹苗、王迪、周贻炜
寒武纪生命大爆发
大爆发的介绍 大爆发的解释 关于寒武纪生命大爆发的思考
大爆发的介绍
大约6亿年前，在地质学上称作是寒武纪的开始，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，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”。
大爆发的解释
Hox基因假说 • Hox基因：控制生物胚胎的形成，它们的数量和结构形式决定生命体的 形态。它是一种“同源异形”基因，在发育过程中控制身体各部分形成的 位置。如果Hox基因发生突变，会使动物某一部位的器官变成其他部位 的器官，这就叫做“同源异形”。 • Hox基因假说：Hox基因数量太少时，生命体的形式处于迟钝状态，而 当某些前寒武纪生命体中的Hox基因积聚到一个极限水平，便使寒武纪 生命形态以极高的速度出现，从而发生大爆炸。但这个假说无法解释为 什么在寒武纪之后，生命体中的霍克斯基因增加了，生命的多样性却非 但没有扩大反而缩小了，所以从某种程度上，霍克斯假说是不十分恰当 的。
关于寒武纪生命大爆发的思考
“寒武纪生命大爆炸”中生命存在形式的飞跃,强烈地冲击了进化论。 对进化论的主要观点
• 达尔文的基本观点仍然是正确的; • 进化论已经不能解释“生命大爆炸”,但进化论的原则是对的，需要修改、补充，将其 完善; • 达尔文的基本观点是错误的，应该否定。 • 间断平衡理论：进化和新物种的产生不可能发生在一个物种主要群体所在的核心地区， 只能发生在边缘群体所在的交汇地区。那里生存压力大，环境复杂，物种的变异容易 遇到合适的环境，并且边缘的隔离作用使得变异可以累积和发展，进而成为新物种。 • “间断平衡”理论认为，生物的进化不像达尔文所言是一个缓慢的连续渐变积累过程， 而是长期的稳定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。