生命大爆发
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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。
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。它在生物进化上有着重要的意义,可概括为两点: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本世纪内就有过两次激动人心的古生物学发现。一次是1910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。
凯里生物群中以Leanchoilia illecebrosa的研究说明其意义,它在地层学、生物学和古生态学等方面的重要意义。地层学方面:凯里生物群的时代为寒武纪第三世早期,不仅早于世界著名的布尔吉斯页岩生物群两个多节三叶虫带,而且早于美国 Spence 生物群一个多节三叶虫带。云南澄江生物群时代为寒武纪第二世中期。凯里生物群中 Leanchoilia illecebrosa的发现,使 Leanchoilia 的地层时代从寒武纪第二世中期一直延伸到寒武纪第三世的中晚期。生物学方面:凯里生物群群中Leanchoilia illecebrosa的出现,不仅填补了Leanchoilia在我国乃至全球寒武纪第三世早期存在的空白或薄弱环节,而且成为其演化发育链上重要的一环,完善了Leanchoilia的演化发育链。很可能,Leanchoilia起源于澄江生物群,辐射于凯里生物群及布尔吉斯页岩生物群。古生态学方面:在凯里生物群中Leanchoilia illecebrosa的肠道中可见黑色的沉积,可推测其以食沉积物为主,而且在Leanchoilia illecebrosa躯干每节之下保存一对大附肢,尾甲呈剑形,这些结构很可能与游泳有关。
此外,凯里生物群是寒武纪大爆发第三证据或第三幕,也是寒武纪第三世海洋生物多样化及生态复杂化的窗口,在澄江生物群与布尔
吉斯页岩生物群之间起到承前启后的演化作用,具有十分重要的研究意义。
参考文献:
孙毅霖《寒武纪生命大爆发现象的困惑与思考》
崔明昆等《寒武纪生命大爆发探究》
赵斌《达尔文之惑:寒武纪生命大爆发》
杨洪等《凯里生物群中 Leanchoilia illecebrosa 的发现及意义》
赵元龙等《贵州新元古代到寒武纪早期特异埋藏后生生物群及其研究意义》
潘金涛
勘技121
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