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寒武纪生命大爆发原因和科学内涵 到底蕴藏着哪些奥秘?

2024-02-23 02:57:02 滕彦梓 阅读:195 评论:0

寒武纪生命大爆发原因和科学内涵 到底蕴藏着哪些奥秘?

寒武纪生命大爆发原因和科学内涵 到底蕴藏着哪些奥秘?

4月15日报道,遥远的5亿多年前,地球上存在过哪些生物?曾令达尔文感到困惑的“寒武纪生命大爆发”到底蕴藏着哪些奥秘?生活在当下的我们该如何看待那个遥远又遥远的地质时代?近日,中国科学家在全球知名的美国《科学》杂志上发表的论文《华南早寒武世布尔吉斯页岩型化石库——清江生物群》,再次引发了圈内圈外对研究地球早期生命演化和动物门类起源话题的广泛关注。中国西北大学早期生命与环境创新研究团队张兴亮、傅东静等首次公布了他们在湖北宜昌长阳地区发现的距今5.18亿年的寒武纪特异埋藏软躯体化石库——“清江生物群”。图为2014年,西北大学地质学系的师生在湖北省宜昌市丹水河进行“清江生物群”化石挖掘。新华社发(西北大学供图) 来源:新华网

2018年,西北大学地质学系的师生在湖北省宜昌市丹水河进行“清江生物群”化石挖掘。

4月8日,西北大学地质学系的学生用显微镜对“清江生物群”中的化石进行观察研究。

4月8日,西北大学地质学系的学生在查找“清江生物群”化石。

4月8日,西北大学地质学系的学生在对“清江生物群”中的化石进行观察研究。

4月8日,西北大学地质学系的学生在查找“清江生物群”化石。

4月8日,西北大学地质学系的学生用显微镜对“清江生物群”中的化石进行观察研究。

4月8日,西北大学地质学系的学生用显微镜对“清江生物群”中的化石进行观察研究。

“清江生物群”中发现的新物种化石。

“清江生物群”中发现的新物种化石。

“清江生物群”中发现的叶足动物化石。

“清江生物群”中发现的林乔利虫化石。

“清江生物群”中发现的水母化石。

“清江生物群”中发现的分枝藻类化石。

寒武纪水下古生物复原图。

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”。

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,寒武纪的动物的祖先一定是来自前寒武纪动物,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。这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的。

科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的原因提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等,但目前还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释。

寒武纪生命大爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因,但都没有找到寒武纪生命大爆发的真正原因,所以把寒武纪生命大爆发认为是反对进化论的有力证据。

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。不管怎样,在地球上很好保存了距今6亿到8亿年的地层中,几乎都能找到同期的冰川沉积。很显然,这个寒冷气候是一个全球性事件。第二,在地球的历史中,很多数据表明,地球在距今6到8亿年间,冰积岩大多沉积在中、低纬度附近,换句话说,也就是赤道和赤道附近,也是陆地主要分布的区域。这方面的资料得出这个结论:广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。

地球膨裂说认为,虽然生命在38亿年前形成,但因为地球逐渐变冷,直到8亿年前的“雪球地球”时期的零下50度,物种的进化速度非常缓慢。

“雪球”为什么解冻,变成现在这样的地球,地球膨裂说认为,8亿年前,由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量,使地球发生较大膨裂,造成大量岩浆喷出地壳,使地球的气温急聚升高,冰川溶化,冰臼就是在这一时期形成的。地球气温从震旦纪(8亿年前)的摄氏零下50度,上升到现在的最高温度摄氏58度,8亿年上升了108度,地球的气温平均每1千万年自然升高1.35摄氏度。

标签:寒武纪 底蕴