寒武纪生命大爆发

寒武纪时期海陆地图分布
寒武纪与氧气的产生
在古老的年代,土壤中的含氧量很少， 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
这个时期的生物群特征
动物群以具有坚硬外壳的、 动物群以具有坚硬外壳的、门类众多的海生无脊椎动物 大量出现为其特点，是生物史上的一次大发展。 大量出现为其特点，是生物史上的一次大发展。其中三叶虫最 为常见，是划分寒武系的重要依据。寒武纪常被称为 寒武纪常被称为“ 为常见，是划分寒武系的重要依据 寒武纪常被称为“三叶虫 的时代” 的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿 化的三叶虫硬壳。 化的三叶虫硬壳。 植物群以藻类为主，还有一些微古植物。 植物群以藻类为主，还有一些微古植物。寒武纪三叶虫 群分区现象特别明显。动物地理区主要有两个， 群分区现象特别明显。动物地理区主要有两个，即东方太平洋 区和西方大西洋区。大西洋动物群， 区和西方大西洋区。大西洋动物群，其分布范围包括大西洋两 如西北欧及美洲最东部新英格兰地带。太平洋动物群， 岸，如西北欧及美洲最东部新英格兰地带。太平洋动物群，则 以莱德利基虫、库庭虫和褶盾虫为代表。 以莱德利基虫、库庭虫和褶盾虫为代表。
寒武纪生物大爆发
在寒武纪开始后的短短数百万年时间里， 在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所 有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现， 有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物 演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸” 它意味着， 演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。它意味着，生物进化除 了缓慢渐变，还可能以跳跃的方式进行。 了缓慢渐变，还可能以跳跃的方式进行。 这个时期，带壳、 生物进化 这个时期，带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向 繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物。 繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物。其 最繁盛的是节肢动物三叶虫，其次是腕足动物、古杯动物、 中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，其次是腕足动物、古杯动物、 棘皮动物和腹足动物。在潮湿的低地， 棘皮动物和腹足动物。在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类 的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织， 的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生 无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。 活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武 纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。 纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。
综述
寒武纪的开始， 寒武纪的开始，标志着地球进入了生 物大繁荣的新阶段。在寒武纪之前， 物大繁荣的新阶段。在寒武纪之前，地球 早已经形成了， 早已经形成了，只是在几十亿年的漫长过 程中一片死寂， 程中一片死寂，那时地球上还没有出现门 类众多的生物。 类众多的生物。 大爆炸到现在大约5亿年 亿年,在这之后生命 大爆炸到现在大约 亿年 在这之后生命 进化的效率应该是很高的,因此一个星球的 进化的效率应该是很高的 因此一个星球的 生命能否缩短它进化的历程,关键是看多细 生命能否缩短它进化的历程 关键是看多细 胞生命诞生的时间表。当然,寒武纪的地层 胞生命诞生的时间表。当然 寒武纪的地层 还隐藏着许多的秘密需要去思考,但首先我 还隐藏着许多的秘密需要去思考 但首先我 们应该感谢它,因为如果某种现在还不知道 们应该感谢它 因为如果某种现在还不知道 的因素再推迟生物大爆炸的启动,那么 那么,我 的因素再推迟生物大爆炸的启动 那么 我 们的命运也许是另一个样子。 们的命运也许是另一个样子。
寒武纪的生物形态奇特， 寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生 物极不相同。比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、 物极不相同。比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、 加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。 加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。
海口鱼
云南鱼
寒武纪生命大爆发Cambrian Explosion）被称为古生物学 寒武纪生命大爆发 ） 和地质学上的一大悬案， 和地质学上的一大悬案，自达尔文以来就一直困扰着进 化论等学术界。因为在大约6亿年前的寒武纪的开始时期 亿年前的寒武纪的开始时期， 化论等学术界。因为在大约 亿年前的寒武纪的开始时期， 绝大多数无脊椎动物已经出现了， 绝大多数无脊椎动物已经出现了，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。 古老的地层中长期以来却找不到动物化石。 达尔文解释说这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。 地层淹没在海洋中的缘故。 缘故
பைடு நூலகம்
寒武纪爆发的发现
• 1910年，在北美位于寒武纪海洋中的落基山脉 发现了距今约5.3亿年中寒武纪时期的“布尔 吉斯动物群”。 • 1947年在澳大利亚南部发现了距今6.8亿~6亿 年之间的“埃迪卡拉动物群”。它包含三个门、 19个属、24种低等无脊椎动物。 • 1984年在我国云南澄江县帽天山发现的距今约 5.7亿年的化石群——遇难澄江动物群，是“寒 武爆发”的典型代表，被称为“20世纪最惊人 的科学发现之一”，是世界迄今为止所发现的 最古老、保存最为完整的带壳原生动物群。
寒武纪生物大爆发
寒武纪的概念及分类 寒武纪生命大爆炸 寒武纪爆发的发现 寒武纪与氧气产生的关系 综述
寒武纪的概念及分类
寒武纪是古生代的第一个纪。 寒武” 寒武纪是古生代的第一个纪。“寒武” 源自英国威尔士的古拉丁文“Cambria”。日 源自英国威尔士的古拉丁文“ 。 文音译，我国沿用。 文音译，我国沿用。1936年赛德维克在英国 年赛德维克在英国 西部的威尔士一带进行研究， 西部的威尔士一带进行研究，在罗马人统治 的时代，北威尔士山曾称寒武山， 的时代，北威尔士山曾称寒武山，因此赛德 维克便将这个时期称为寒武纪。 维克便将这个时期称为寒武纪。 寒武纪开始 于距今5.42亿年，延续时间为5370万年。 于距今 亿年，延续时间为 万年。 亿年 万年 寒武纪分为早寒武世、 寒武纪分为早寒武世、中寒武世和芙蓉 早寒武世、 世。早寒武世、中寒武世和芙蓉世分别以贺 尔姆虫、奇异虫和油栉虫为代表。 尔姆虫、奇异虫和油栉虫为代表。