寒武纪生物大爆发 寒武纪生物大爆发中产生了哪几种著名生物?

题目:寒武纪生物大爆发产生了哪些著名的生物？

优质答案:

寒武纪大爆发

寒武纪生命大爆发被誉为古生物学和地质学的一大悬案，自达尔文以来一直困扰进化论等学术界。“寒武纪”是地质史上的一个时代，以英国的一座小山命名，从大约5.4亿年延续到5.1亿年前。它的名字没有特别的意义，但它是一个特殊的时代。

地球诞生于大约46亿年前。在地球诞生后的40亿年里，地球上的生命，包括植物和动物，几乎没有留下任何实质性的痕迹。而短短的不超过500万年到1000万年，也就是6亿年左右，在地质学上被称为寒武纪的开始。绝大多数无脊椎动物都是在几百万年的短暂时期出现的。这种多种无脊椎动物化石在寒武纪地层中几乎“同时”和“突然”出现，但在寒武纪之前的较老地层中长期找不到动物化石的现象，被古生物学家称为“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武纪大爆发”。达尔文在他的《物种起源》一书中提到了这一点，他认为这个事实会被用作反对他的进化论的有力证据，但他也解释说寒武纪动物一定来自前寒武纪动物的祖先，是经过漫长的进化过程产生的。寒武纪动物化石的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，都是由于地质记录不全或旧地层淹没在海洋中。

古代三叶虫

1882年，达尔文在他生命的最后一封信中谈到了古代三叶虫。在他看来，寒武纪地层突然出现三叶虫这样复杂的动物，简直不可思议。

三叶虫是一种已经灭绝的原始节肢动物，生活在5亿多年前至2亿年前。它的形状扁平而宽，背部中间突出，背部有两条纵向凹槽，将身体分成三叶虫，因此得名。

过去寒武纪常被称为“三叶虫时代”，因为寒武纪地层中有丰富的三叶虫化石，而寒武纪地层中从未发现没有矿化的软体动物化石。

科学家们在寒武纪之前的古老岩层中发现了一些单细胞生物的化石遗迹，但它们都在不久的将来消失了。这就像在生命史上划了一条分界线。之前只是热身运动，然后寒武纪真正的进化开始了。

一切突然开始，生命的形式突然变得丰富多彩，充满活力。这种突发的生命创新事件，常被称为“寒武纪生命大爆发”。正是在这个时期，生命选择了自己的基本形态，未来也没有什么大的变化。科学家在搜索寒武纪化石记录的历史时，出现了各种各样的谜题和进化过程中的空白色阶段。当新的那个，

“为什么我们没有发现成千上万埋藏在地壳中的过渡性化石？”达尔文痛苦地意识到在地层断层中缺乏这样的化石。这个事实一直困扰着达尔文，以至于他用了整整一章的时间来讨论“地质记录的不完全性”。

伯吉斯动物群的发现

1909年8月，美国地质调查局局长威尔卡特(Wilkat)带领家人到加拿大落基山脉的布尔吉山脉(burgui Mountains)进行野外地质考察。在回来的路上，一块石头绊倒了他妻子的坐骑，威尔卡特捡起了这块奇怪的石头。奇迹出现了，一个有软体动物的化石出现在威尔卡特面前。

后来，经过大规模的发掘和收集，伯吉斯动物群极大地震撼了当时的科学界。这让科学家们第一次清醒地认识到，寒武纪海洋中发现的有骨骼的动物很少，而且大部分都是难以保存的软体动物，纠正了人们认为寒武纪只有三叶虫等少数坚硬动物存在的误解。

化石记录了5.15亿年前中寒武世时期无脊椎动物惊人的丰度，被科学界视为生命起源和早期演化的重要依据，为破解寒武纪生命大爆发之谜提供了重要线索。

由于地质保存的缺陷，布吉斯动物群化石没有立体层次，很多动物形态只能靠推测。

1981年，加拿大伯吉斯动物群被联合国教科文组织批准为“世界文化遗产”，成为全世界古生物学家关注的圣地。

寒武纪生命大爆发的代表——云南澄江动物群

昆明东南50多公里有个小镇。著名的抚仙湖清澈纯净，可以直接饮用，故名澄江。然而，谁也没有想到一部破解地球生命的天书会被埋在澄江卑微的茅田山下。对于古生物学家侯先光教授来说，1984年在澄江毛天山的伟大发现，至今让他无法静下心来。

澄江毛天山山腰上，有一座造型奇特的建筑，是中科院南京古生物研究所野外工作站。它是由中国著名建筑师康杞设计的，其设计灵感来自于在毛天山发现的寒武纪生物——灰姑娘蠕虫。

1984年7月，南京地质古生物研究所研究员侯先光在云南省澄江县毛天山发现了第一个早寒武世动物化石——长尾那罗。这个发现是一个非常偶然的事件。侯先光原本打算来澄江寻找金虫化石，却意外得到了长尾奈落的化石。

同年6月，侯先光在导师张文堂的指导下，前往云南收集古介形类进行研究生论文。

1984年7月1日下午3点左右，侯先光拿起一块石头，用力锤下去——一只栩栩如生的虫子出现了。这是一种早寒武世无脊椎动物，属于著名古生物学家威尔卡特1909年在加拿大发现的伯吉斯动物群的重要成员。国外科学家认为，奈落虫是最早的硬生命之一，最早发现于亚洲。它还保留了附肢。这一发现意味着寒武纪生命大爆发的证据就在脚下。后来，这一天成了澄江动物群的周年纪念日。世界著名古生物学家德国的塞拉赫教授说:“澄江动物群的发现和外界的信息一样令人震惊。”美国《纽约时报》称:“中国澄江动物群的发现是本世纪最惊人的发现之一。”。

侯先光带着这个巨大的成果回到南京，写了发掘报告，并和导师张文堂教授一起写了一篇关于澄江动物化石研究的论文《亚洲大陆发现奈落虫》。文章中，师生双方正式将澄江发现的古生物命名为“澄江动物化石群”，拉开了未来20年世界不断惊喜的序幕。

开始了一系列的野外发掘和研究，通过不断的发现和探索，揭示了5.3亿年前的生活世界。

消息传出后，国内外大量的地质学家和古生物学家蜂拥而至，挖掘出大量不同形状的化石。人们从未见过如此完整保存的生物化石:它不仅保存了生物骨骼，还保存了表皮、纤毛、眼睛、肠胃、消化道、口腔、神经等各种软组织。其中水母状化石的触须、桡管、环肌、中央腔和口部结构清晰可见。蠕虫化石具有完整的体环、吻部结构、消化道和尾刺，而腕足类化石则显示出从壳向外延伸的粗肉茎。以蜷曲、斜躺或伸直的姿势埋葬的奈落化石保持了它们柔软的身体结构完好无损，甚至它们肠道里塞满的食物也清晰可见，表明它们在临死前吃了一顿饱饭。网状骨碎片的微虫即使活着也不容易保持站立。他们中的一些人死后仍然可以直立行走。这些化石是世界其他地方罕见的软体结构化石。生物的软体结构其实可以变成化石，存在于5亿年前的岩层中，这是澄江化石最独特的特征。

来自澄江古生物化石群的专家发现，世界上所有的动物门都是在这个时期同时出现的，之后没有产生新的动物门。这一时期出现的生命形态与今天的生物非常相似，从海星到左右对称的甲壳类动物，再到胚胎脊柱的动物等。在云南澄江县发现的动物化石中，即使不包括已灭绝的动物门，发现的动物仍有20门之多，但现在地球上只有几千万种活泼生物的35门，可见早寒武世就建立了动物多样性的基本体系。

1989年，毛天山出现了真实完整的微网虫化石，让科学家们大吃一惊。原来，这些困扰古生物学几十年的骨头碎片生长在身体两侧的蠕虫状生物体内。

微虫是一种已灭绝的多足缓步动物。它的身体长4-6厘米，头短而小，尾巴长。它腹部两侧都有一对对的腿，走路也不好。它用爪腿依附其他生物。是澄江动物群的稀有化石。

陈教授发现微体虫，解决了网状骨碎片化石的分类定位问题。哈佛大学的古尔德教授写道，微体完整化石的发现和研究，使人类科学史有了飞跃。

澄江动物化石群的另一个重要贡献是发现了完整的奇虾化石，证明早寒武世就有食肉动物存在。“奇虾”不是真虾，而是寒武纪海洋中最大最凶猛的食肉动物。1992年，天山北坡修了一条公路，推土机推出了一大片，最完整的奇虾化石终于出现了。

早在1892年，加拿大就发现了这种奇怪的虾的第一个化石。其实只是那只怪虾的前肢，只是当时误认为是虾状动物的身体，却一直找不到虾的头部，令人费解。直到澄江毛天山出土了三具最完整的怪虾化石，才终于澄清了持续了一个世纪的古生物学上的误解。原来伯吉斯发现的“怪虾”只是一种大型食肉动物。

这种奇怪的虾是一种巨型食肉动物，头和背上有一对茎状的眼睛，嘴的前侧有一对强壮的巨型前肢用于捕捉猎物。根据它的化石碎片来看，这种动物的长度可以达到2米多，口径25厘米，而当时动物的平均体型只有几毫米到几厘米。相比之下，怪虾是无敌巨人。后来，根据化石修复模型和研究结果，日本科学家做了一个怪虾模型。我们可以看到科学家模拟的这种动物，长着长长的触须和胡须，像虾一样的壳和尾巴，柔软的身体下部有一个方形的嘴，用来过滤海水和获取食物。

怪虾的出现，标志着早寒武世海洋生态系统有了一个相当完整的金字塔形食物链系统，而怪虾就是这个金字塔顶端的生物。

1991年，侯先光教授在毛天山发现了一种类似蠕虫的动物化石，命名为“云南蠕虫”。当初因为有些特征很难解释，就放在了一个分类位置不确定的蠕形动物身上。四年后，南京地质古生物研究所的陈教授在英国《自然》杂志上首次提出了云南蠕虫这一最古老的脊索动物，揭开了它们神秘的面纱。西北大学的舒德干教授，用同样的线索，得出不同的结论。“它已经超出了非脊索动物的范围。但我认为它没有肌节，没有真正的脊索动物，也就是说它不具备真正的脊索动物的两个基本特征。”半脊索动物的论点被陈反驳，他强烈支持云南蠕虫是脊索动物。争论往往是发现的机会。1999年4月，陈教授等人在昆明市海口二蔡村山坡上发现了云南蝽的近亲海口蝽，将澄江动物群的研究推向了高潮。海口蠕虫为世界提供了爆发早期无可争议的脊索动物的清晰快照。同年11月，西北大学舒德干教授等人在昆明海口发现了保存完好的昆明鱼化石。再次引发科学界的巨大震动。澄江动物群中“海口虫”、“昆明鱼”等稀有化石的发现，使古生物界达成共识。从前寒武纪晚期到寒武纪早期，地球上确实发生了一次生物大类的创新事件，现在动物界的无脊椎动物和脊椎动物两大类参与了这次大爆发。

在这些动物化石中，最令人兴奋的是名为云南蠕虫的动物，它是最古老的脊索动物。它的发现和研究将包括人类在内的脊椎动物的历史向前推进了1000多万年。中生代脊索恐龙、新生代脊索哺乳动物和地质时代晚期人类的共同祖先是云南蠕虫。

根据科学家的推断，“云南蠕虫”为了获得在海里游泳的能力，在身体的各个节段发展肌肉，利用肌肉收缩使身体呈现波动运动。它的身体有一根像椎骨一样贯穿前后的软管和一对小的侧褶，后来进化成哺乳动物的四肢和我们人类的胳膊和腿

2002年1月15日，云南古生物学家罗慧琳、梁中灿和胡在昆明地区澄江动物群化石中，发现了两个新物种化石，即海口的华夏鱼和中信鱼。这一发现填补了头足类动物向脊椎动物进化的空空白。一幅寒武纪生命大爆发的壮观画面和一条完整的生命进化链清晰地展现在人们面前。图为最新发现从这块古老的化石中，可以清楚地区分“鱼”的头部、背鳍、嘴巴和眼睛。事实上，这种化石“鱼”属于原生动物类，是最原始的软体动物。