最新研究发现30亿年前地球生命曾进入爆发期,地球上最早出现的动物怎么来的

眼下，《复仇者联盟4》还在热映中。很多人一定还记得，在《复仇者联盟3》中灭霸的一个响指毁灭了半个宇宙。在地球演化的过程中，也有类似科幻电影中的生命大爆发和大灭绝事件。发生在5.4亿年前的寒武纪生命大爆发，是生物演化史上最重要的事件之一。就像是突然冒出的一颗大树，在这之后，多种多样的生物渐渐演化，枝繁叶茂。那么，是什么导致了这次大爆发呢？来自中英俄国际合作团队的一项最新研究成果，找到了控制它的最关键因素。

中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员

项目组织者、论文通讯作者之一，中科院南京地质古生物研究所朱茂炎研究员告诉记者，地球上的生命在40亿前就出现了，但一直维持一个低级简单、肉眼看不见的状态。大家熟悉的这一支“能动能吃”的复杂生命，经过了40亿年的演化才出现在地球上。

作为地球上最复杂的生命，动物在大约5.4亿年前的寒武纪早期爆发式出现的观点，被越来越多的化石发现所证实。然而，百年来古生物化石发现却留给我们一个自达尔文以来一直未解的谜题，也就是大家所熟知的“寒武纪大爆发之谜”。即是什么控制着寒武纪大爆发的发生？这是当今演化生物学和地球科学共同关注的重大基础前沿科学问题。

俄罗斯西伯利亚地区寒武纪早期的地层剖面，化石丰富，而且完整地记录着5.4亿年前全球海水碳同位素的完整演化。中英俄国际合作团队，采集了一套珍贵的寒武纪早期碳酸盐地层样品，希望通过研究化石中碳、硫同位素得出和“氧气”相关的一些结论。朱茂炎研究员介绍，碳、硫同位素的循环能够追踪氧气的变化。光合作用利用二氧化碳和光能就会产生有机物和氧气，光合作用的强和弱可以通过碳同素来追踪：“硫同位素方面，利用有机物不消耗氧能够形成黄铁矿。有机物消耗以后，它会增加大气中氧气增加的效率。”

西伯利亚勒拿河边陡峭的寒武纪早期碳酸盐岩地层剖面

通过10多年的研究，中英俄国际合作团队的研究成果于2019年5月6日在线发表在英国《自然-地球科学》上，英国利兹大学何天辰博士为第一和通讯作者，朱茂炎和Graham Shields为共同通讯作者。

这一成果，首次采用定量模型，论证了5.4亿年前动物的寒武纪大爆发的过程受控于大气和海洋的氧气含量变化，而发生在距今5.14 亿年左右的寒武纪动物群大灭绝事件是海水缺氧造成的。朱茂炎介绍，寒武纪大爆发是多阶段的过程，氧气的含量的多和少，影响了大爆发的规模和过程。氧气增加了，生物多样性就增加了，大爆发的速度就加快了。

该研究也从实验方法学上证实，碳酸盐岩中微量硫酸盐硫同位素也可以很好地用于示踪古代海水硫的循环。

（来源：江苏新闻广播/周洋 编辑/韩瑜）

来源：荔枝网

5亿年前的寒武纪时期，地球生物为什么会爆炸式增长？

在五亿年前，持续3000万年左右的时间里，地球上突然出现了很多新奇的物种，这个现象被人们称为“寒武纪生命大爆发”。早期考古学家发现了云南澄江生物化石群、加拿大布尔吉斯生物化石群和凯里生物化石群，这三个生物化石群被认为是世界上三大最有代表性的寒武纪页岩型生物群。至于“寒武纪生命大爆发”的原因，科学家仍在探索中。

在生物学界和地质学界至今还存在着一个未解之谜。生物学家和地质学家通过分析化石发现：大概在五亿年前左右，持续3000万年左右的时间里，地球上突然就出现了很多新物种，也就是在那个时期，地球上的生物物种突然间变得丰富多样，如节肢动物、脊索动物、无脊椎动物。这些新物种仿佛从天而降，又如同“从石头里蹦出来的孙悟空”，因为生物学家和地质学家在更为早期的地底下并没有找到它们祖辈的化石。就目前的发现来看，这些新物种可能并没有祖先，因此生物学家们把这种现象称为“寒武纪生命大爆发”。

生物学家和地质学家是如何发现寒武纪生命大爆发的？早期，生物学家曾经在我国云南澄江发掘了很多生物化石，而且加拿大的生物家也在大布吉斯和凯里也发现了许多生物化石组成的群落，这三大生物群就被称为世界上三大最有代表性的寒武纪页岩型生物群。

近期，生物学家又在我国湖北宜昌长阳地区发现了生物化石，而且这些清江生物化石也被证实是寒武纪时期的生物群。这些生物化石群就是生物学家研究“寒武纪生命大爆发”这一现象的生物素材，而且这些生物素材十分丰富，比如清江生物群中就有101个后生动物属，其中先前未有描述的新发现属种占53%，软躯体生物种类比例高，85%不具有矿化骨骼，绝大多数为水母、海葵等无骨骼动物；澄江生物群化石则超过了110种，其中有些物种分别属于十几个动物门；加拿大布尔吉斯生物群目前被发现大约119属140种海洋动物，该生物群还被联合国教科文组织批准为"世界文化遗产遗址"。

这些生物化石群不仅仅是物种丰富多样，而且保存得很完整，使得生物学家们能够通过研究这些生物化石群去了解寒武纪时期发生的事情，甚至找出“寒武纪生命大爆发”的原因。

一般的化石不一定能够完整地保存生物被矿化了的骨骼，更别说是一些更细微的结构，比如说纤毛、皮肤、内脏器官等，但是这些生物化石群却是例外，生物学家们对此都惊叹不已。因为该生物化石群中很多物种的内脏器官、眼鼻喉、甚至是在肠道中未消化的食物都能被清晰地看到，仿佛是受到了无形的庇护。

上古地球在进入寒武纪后为什么会出现“生物大爆发”？

对于发生上古显生宙初期，最为著名的寒武纪的生物大爆发事件，说明有生物大灭绝，就会带来生物的大爆发，这是自然界进化的规律。

寒武纪距离我们大约5.41~4.92亿年前，是显生宙的开始，而在那当时所爆发的生物种，一直到现在，都是我们的古生物学、地质学上的悬案，当时很多无脊椎动物们在几百万年间相继短时间出现，可以说是同时，又非常突然的出现，而我们的目前为止，在比寒武纪更为古老的地层中，没有找到这些生物的进化过程的化石，当然，我们可以认为可能是地质记录不完全，或是地质变动的因素从而导致这些进化过程的化石给淹没在海洋之中。

寒武纪发生在我国南澄江生物群和加拿大的布尔吉斯生物群，最具备有代表性的，是最为著名的两大生物群，5.41亿年前，海水中含氧量的小幅度的骤然升高，产生了肉食性大型动物，原生食肉动物的出现和进化，像当时产发的奇虾，足足有2米长，它大量吃食埃迪卡拉生物群动物，使这个生物群最终灭绝了，造成了生态的混乱，那么较底层次的生物为了保持平衡，就只能增加产生许多的新物种，丰富了物种的多样性，最终导致了寒武纪生物大爆发的产生。

自然界的进化，也是从顶端物种突然的产生，促使另一个物种的灭绝，从而金字塔下的其他物品大量爆发，当是寒武纪正是因为这个原因而生物爆发，以上我的观点，如果你有不同看法，望指导。