古生物学---寒武纪时期
寒武纪（Cambrian）是在地质时间上约为五亿七千万年前至五亿五百万年前古生代初期的一段地质时间。它可区分为三个时期：始寒武纪（五亿七千万年前至五亿四千万年前）、中寒武纪（五亿四千万年前至五亿两千三百万年前）、以及后寒武纪（五亿两千三百万年前至伍亿五百万年前）。
寒武纪生物进化
寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。 寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，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。寒武纪是显生宙的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。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，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”。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，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，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、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要，其次为腕足动物。此外，古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说，高等的脊索动物还有许多其他代表，如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等，加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫，美国上寒武统的鸭鳞鱼。
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，难以在干燥地区生活；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。
此外，寒武纪还产生了进化史上的一个重要事件“寒武纪大爆发”，在很短（地质意义上的很短，其实也有数百万年之久）时间内，生物种类突然丰富起来，呈爆炸式的增加。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。 寒武纪生命大爆发Cambrian Explosion）：被称为古生物学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。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几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地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
——动物的黎明
兰云二 SPECIAL REPORT文/图/澄江化石地世界自然遗尹督理委员会
“寒武纪生命大爆发”例我是谁？我从哪里 来？我要到哪里去？地球
生命自38亿年前诞生以 来，历经漫长演化，直至 5.4亿年前后开启了一个崭新时代，迎来了生命演
化最激动人心的事件---- 寒武纪生命大爆发，海洋
世界里呈现出从未有过的
热闹景象，现生动物门类 的祖先在约2000万年内 几乎全部呈现出自己的精
彩。澄江生物群是迄今地
球上发现分布最集中' 保
存最精美、种类最丰富的 证，完美展现了最早的动
物树轮廓，完整再现了约 5.18亿年前多姿多彩的海 洋世界。
48 | YUNNAN
FORESTRY第一单元人类远祖——天F第一鱼
鱼类是脊椎动物中的
早期类群，两栖动物、爬 行动物、鸟类、哺乳动物
都是从鱼类一步步演化而
来。尝试登陆的鱼类演化 成两栖动物，它们中彻底
摆脱对水体依赖的一部分 演化出了爬行类，爬行类
1、天下第一鱼•昆明鱼目(Myllokunmingiida):
包括3个属，即早寒武 世澄江动物群的昆明鱼、
海口鱼和钟健鱼。体呈鱼
形，体小，约长3厘米， 主要产于昆明市的海口地
区。由于它们是地球上已 知最古老最原始的脊椎动
物，所以被国际学术界称中一部分小型的非鸟兽脚
类恐龙演化成飞天的鸟类，
而另一部分演化出了具有
恒定体温系统和母体哺幼 行为的哺乳动物，它们成 为地球的新主人。人类属
于哺乳动物中的灵长类， 是由猿演化而来。
为“天下第一鱼” jThe
First Fish )；其身体基本 构架已经进化成“三分型”
(头脑一躯干一肛后尾)O 继低等动物首创消化系统
“第一□”的第一次形态 学创新和呼吸系统的“第
一鲍裂”的第二次形态学
重大创新之后，第一鱼完
成了规模更大的第三次里 程碑创新，首创了 "第一 头脑”、“第一脊椎”和“第
一心脏”；至此，脊椎动
物大家族首次实现了基础
器官系统的全面构建，从
“寒武纪大爆发”与生物进化假说
王韵佳，混合班1306,897663606@
摘 要：几乎所有现生动物门类和已经灭绝了的生物化石，突发式地出现于5 .45 亿年前的寒武纪底界附近，这一事件被称为“寒武纪大爆发”（Cambrian explosion）。大量的化石证据表明，“寒武纪大爆发”是确有其事的，但其原因和内容有很多可能。本文着重介绍了含氧量变异说、收成原理说和分子钟说三种广为流传的假说，并探讨了从“寒武纪大爆发”中得到的一些生物进化假说。
关键词：“寒武纪大爆发”，化石，起源与进化，澄江动物群
1 引言
距今约46亿年前，孕育了无数生命的地球诞生了。而生物圏的进化史则可以追溯到约35亿年前。从最早出现的没有生命的生物大分子，到最原始的生命蓝藻，再到当今种类繁多、姿态万千的生物五大界（原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界），我们的生物世界经历了数十亿年的演化与发展。从已发现的化石证据来看，生物的进化过程既有渐变也有突变。一系列寒武纪时期化石群的发现更是对达尔文进化论中的渐变演变观发起了冲击。
2 “寒武纪大爆发”与化石证据
2.1 “寒武纪大爆发”事件总览
在生物演化史中，从38 亿年前地球上产生生命开始, 到此后经历30多亿年的漫长岁月，只发现简单的细菌和蓝绿藻，很少出现多细胞动物化石。但是在短短（相对于生物进化史而言）200～
300 万年的时间，包括海绵动物、腔肠动物、环节动物、节肢动物、软体动物、腕足动物、棘皮动物乃至脊索动物等在内的几乎所有现生动物门类和已经灭绝了的生物化石，突发式地出现于5 .45 亿年前的寒武纪底界附近，而在更老的地层却没有其祖先化石的出现。这一后生动物在较短的地质时期内突然出现和高度分异的事件，古生物学家Cloud形象地称之为“寒武纪大爆发”（Cambrian
explosion）。[5]这些门类的出现是相当整齐的，可以说得上是史无前例、绝无仅有。它们于早寒武世快速生态扩张,
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达尔文之惑：寒武纪生命大爆发
作者：赵斌
来源：《求知导刊》2013年第10期
关于地球与生命的起源，现在已经获得的共识是：地球最初由大大小小的星云团集聚而成，在距今47亿年前她已经增长到与现代地球质量相近了，称为原地球。在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下，原地球内部温度达到足以使铁、镍等元素熔融并迅速向地心集中，在46亿年前出现核幔分异，薄薄的原始地壳也出现了。随着地表的温度不断下降，慢慢形成了原始生命产生的温床，终于在35亿年前形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。虽然地球生命的雏形可追溯到40亿年前，但前35亿年都消磨在了单细胞这样的低等生命上，直到5.3亿年前神奇的“寒武纪大爆发”（图1），现代生物中所有的“门”一级的早期雏形奇迹般地在地球上出现了。
如果把地球46亿年的历史压缩成一天，最早的生命可能出现在凌晨4点，而人类直到最后1分多钟才出现。
早期一些有代表性的证据发现寒武纪（5.42亿年前）地层突然出现了主要的动物类群，极其壮观，与前寒武纪地层形成鲜明的对比，产生一些零星分布的小型生物化石，虽然形态模糊，但神秘而优雅，这就是埃迪卡拉动物群。寒武纪之后，尽管有了更多的化石记录，动物中也出现了更多形态多样化，但没有找到新的动物躯体模式（body plan）的变化。另外，埃迪卡拉纪长期的神秘进化并没有出现在化石记录中，更增添了这个谜题的神秘色彩。
当1859年达尔文完成《物种起源》时，他认为自己当时几乎已经解释了有关进化的所有问题，只有一个问题一直觉得很费解，那就是5.4至5.3亿年前古生代之初的早寒武纪生命突然爆发的奇特现象——许多动物突然出现在化石记录中，而在早期的岩层中却没有找到明显的祖先，这也可称为达尔文之惑（Darwin's Doubt）。所以，他在《物种起源》中承认无法解释寒武纪化石突然出现这一事实。继达尔文之后，有许多科学假说试图对此进行解析。2013年9月20日出版的Science中，有两篇文章与这个问题相关，其中一篇是Perspectives的文章[1]，另一篇是书评[2]。我记得今年刚入夏的时候，还有一篇与此相关的书评[3]，也发表在Science上。不妨一起找来阅读。
