地球是什麼時候開始熱鬧起來的？生命進化的開關是如何打開的？一起來了解下被列為“十大科學難題”之一的“寒武紀生命大爆發”。（更多內容請看“講好我們的地球故事專題”：http://t.cn/RuZIuBp）
地球自誕生之後,經歷了極其漫長又了無生趣的時光。當地殼活動趨於穩定，火山爆發漸次停歇之後，孤寂和冷清是世界上的主宰。早期出現的水生細菌和藻類生物只是悄無聲息地存在於海水中，在進化的路上蝸牛般地爬行著。
▲孤寂冷清的地球
時間在地球的旋轉中慢慢流淌，經歷了大約40億年時光，地球邁進了“寒武紀”，距今約5.4億年。此時的地球發生了極其突然的變化，千奇百怪、各種各樣的後生動物似乎是在轉瞬間便出現在廣闊的海洋之中。地球上彷彿突然間熱鬧起來。為什麼？是誰給生命演化的進程加進了催化劑？生命進化的開關是如何打開的？這就是國際學術界列為“十大科學難題”之一的“寒武紀生命大爆發”。
▲生命大爆發讓地球熱鬧起來
當我們看到那些從寒武系地層中採集的精美的生物化石的時候，似乎或多或少地能看到發生在久遠過去的一些故事，儘管是那樣依稀，那樣朦朧。
寒武紀生命大爆發的主要化石證據中，最為著名的是我國的“澄江動物群”。1984年7月1日，我國古生物學家在雲南省澄江縣城東南帽天山發現了目前世界上最古老、保存最完整的帶殼後生動物群。
這是一個內容十分豐富，保存極為完美，距今約5.3億年的化石群。現已描述的化石共120餘種，化石門類眾多，種屬豐富，既包含較為低等的海綿動物、櫛水母動物和刺胞動物，還有各類三葉形動物、甲殼形動物、葉足動物、腕足動物等原口動物類群，更有棘皮動物、半索動物、尾索動物、頭索動物、真脊椎動物等十餘個門類。
眾多的生物化石，首次從5億多年前的地層中重見天日，栩栩如生地再現了遠古海洋生命的壯麗景觀和原始特徵，以豐富的生物學信息為“寒武紀生命大爆發”提供了直接證據。澄江生物群的發現，被國際上譽為二十世紀最驚人的科學發現之一。
▲澄江動物群復原圖
地球生物演化在寒武紀發生如此劇烈的“爆發”，給人們帶來驚喜的同時，也帶來極大的疑惑。按照達爾文的生物進化論，生物進化是從簡單到複雜，從低級到高級緩慢演變過程，是通過自然選擇和遺傳變異兩個車輪緩慢滾動逐漸實現的。而生命大爆發卻告訴我們，水是燒開了，但加熱過程卻無從知曉。科學家們對此趨之若鶩，提出許多試圖揭示生物爆發之謎的假說。
▲澄江動物群化石
有人認為，早期具有光合作用的藻類生物沒有捕食者，所以大量繁衍，使大氣和水體中的含氧量飆升，生物的多樣性演化加速，同時氧氣的積累使臭氧層不斷完善，讓生物有了在淺海區域生存而不被紫外線傷害的可能；也有人試圖在證明，地球的火山活動為地表提供了大量的鈣質，氧氣和鈣質的含量增加對生命殼體和骨骼的發育奠定了基礎，導致寒武紀動物的井噴式出現並得以迅速演化；
還有人認為，生物大爆發之前，沒有大型生物的捕食關係，在捕食者出現之後，食物豐盛無比，充足的食物使之空前繁盛並迅速演化，同時，動物們向捕食與防止被捕食方向快速變異，導致千姿百態的生物不斷地湧現。
各種假說百花齊放，雖各有依據，卻也各有漏洞和不足。寒武紀生命大爆發的謎題至今仍沒有完美的解釋。這可能正是科學研究所具有的魔力吧。
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