魅力科学|进化论的“软肋”:5亿多年前,地球上为何会突然出现大量物种?

生命是宇宙中的奇迹 , 迄今为止 , 只有我们地球上有生命的存在 , 那么现在地球上的形形色色的生命是怎么来的呢?为了解释这个问题 , 在19世纪中叶 , 达尔文提出了著名的进化论 , 他指出当今地球上包括人类在内的所有的生命 , 都是由地球上最原始的生命 , 在漫长的进化史中 , 通过大量的细微而渐进的变化逐渐演化而成 。

魅力科学|进化论的“软肋”:5亿多年前,地球上为何会突然出现大量物种?
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虽然进化论在提出之后遭到了很多质疑 , 但是随着时间的推移 , 人们发现进化论可以很好地解释我们所观察到的很多生命现象 , 同时又有众多的化石证据能够印证进化论的观点 , 于是进化论逐渐被越来越多的人认同 。 时至今日 , 在经过长时间的发展和完善之后 , 进化论早已成为了科学界的主流观点 。
然而并不是所有的化石证据都完美地支持进化论 , 事实上 , 发生在5亿多年前的“寒武纪生命大爆发”就被人们称为是进化论的“软肋” 。 寒武纪开始于大约5.42亿年前 , 总共持续了大约5800万年的时间 , 化石证据表明 , 在寒武纪前期的大约2000万年的时间里 , 地球上突然出现了大量物种 。

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在这段时间里 , 大量的腕足、海绵、节肢、蠕形、脊索动物纷纷在地球上出现 , 其生物门类高达50余个 , 相比之下 , 现在地球上生物门类却只有30多个 , 而其中大约90%的门类都可以在“寒武纪生命大爆发”中找到 。
数量如此众多的物种在短短的2000万年时间里集体出现在地球上(相对于地球生命的进化史) , 这似乎很难用进化论来进行解释 , 因为根据进化论的观点 , 生命的进化是一个缓慢而连续的过程 , 是不可能突然出现这么多的物种的 , 所以说“寒武纪生命大爆发”就成了地球生命进化史的未解之谜 。
进化论的“软肋”:5亿多年前 , 地球上为何会突然出现大量物种?

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虽然达尔文本人也对此感到困惑不已 , 甚至认为这可能会成为反对进化论的有力证据 , 但是他还是对此给出了自己的解释 , 他推测这些物种应该是由更早的物种逐渐演化而成 , 这些物种的祖先早就已经在地球上广泛存在 , 只是因为它们大多是小型软体类动物 , 很难在地质层中留下化石 , 所以现在的我们才没有找到相应的化石证据 。
遗憾的是 , 后来科学家在前寒武纪化石沉积层中发现了大量的原核生物化石 , 所以达尔文的这种解释就显得有点尴尬了 。 那么又应该如何解释这个进化论的“软肋”呢?对此科学家们提出了多种猜测 , 下面我们来简单了解一下目前认同度比较高的一种(注意 , 这只是一种猜测 , 并不是确定的结论) 。

魅力科学|进化论的“软肋”:5亿多年前,地球上为何会突然出现大量物种?
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【魅力科学|进化论的“软肋”:5亿多年前,地球上为何会突然出现大量物种?】尽管早在30多亿年前 , 地球上就出现了能够通过光合作用生产氧气的蓝细菌 , 但一来它们的数量不多 , 二来当时地球上存在着很多吸收氧气的机制 , 例如在海洋中大量存在的二价铁离子就可以有效地吸收氧气 , 因此在很长的一段时间里 , 地球大气和水体中的含氧量都很低 , 很显然 , 这并不适合多细胞生物的多样化 , 因为多细胞生物的多样化需要足够多的氧气 。
直到大约18亿年前 , 地球上氧气的“生产量”才真正地超过了“消耗量” , 地球大气和水体中的含氧量开始逐渐增加 , 随着这个过程的持续 , 当其突破一个临界值的时候 , 地球上的物种就开始出现了多样化 。

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然而在7.5亿年前到5.8亿年前 , 地球上又经历了一次非常严重的冰河时代——瓦兰吉尔期 , 进而导致了一次规模不小的物种灭绝事件 , 地球上物种的进化也因此而停滞 。

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到了5亿多年前的寒武纪前期 , 地球开始迅速回暖 , 再加充足的氧气供应 , 这无疑给当时的生命创造了非常适宜的环境 , 于是在经历了极端寒冷的冰河时代之后 , 地球上的生命开始了“狂欢派对” , 在接下来的大约2000万年时间里 , 它们就演化出了为数众多的物种 。
好了 , 今天我们就先讲到这里 , 欢迎大家关注我们 , 我们下次再见`
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