5.4億年前生物進化 或導致寒武紀生命大爆發

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寒武紀的生命大爆發，一直是令科學困擾的一大未解之謎，新物種的集中出現，真的只是生物進化導致的嗎？最近的研究表明，5.4億年前一場發生在海里的進化，或點燃了寒武紀生命大爆發　　寒武紀動物生命是簡單的，並且沒有捕食者。然而，一場進化風暴很快顛覆了這個寂靜的世界。

一座座80米高的黑色尖塔，矗立在納米比亞綠草叢生的平地上。它們讓人想起了一些古代的東西——舊時文明的墳冢或者被歲月埋葬的巨大金字塔的塔尖。

的確，這些石頭形成物是一個隕落帝國的遺迹，但並非來自人類之手。它們是尖頭礁，由藍藻細菌於5.43億年前的埃迪卡拉紀在淺海海底上形成。被這些礁石統治的古代世界真的很怪異。海洋中的氧氣是如此之少，以至於現代魚類很快便會死亡。當時，一張由微生物構成的黏性「墊子」覆蓋著海底，「墊子」上則生活著各種身體像縫製的薄枕頭一樣的神秘動物。大多數動物是靜止的，但有一些在黏液中漫無目的地移動，以微生物為食。這一時間段的動物生命是簡單的，並且沒有捕食者。然而，一場進化風暴很快顛覆了這個寂靜的世界。

在幾百萬年里，這個簡單的生態系統消失了，讓位於一個由形成了現代解剖結構且移動性很強的動物統治的世界。這就是所謂的「寒武紀爆發」——產生了擁有腿和複眼的節肢動物、腮部像羽毛一樣的蠕蟲以及用邊緣長有牙齒的嘴巴咬碎獵物的敏捷捕食者。一些人認為，氧氣的陡然增加引發了這一變化，而在其他人看來，這起源於諸如視覺等一些關鍵進化革新的形成。確切的起源仍難以捉摸，部分是因為對當時物理和化學環境的了解太少。

不過，過去幾十年間，相關發現開始收穫一些關於埃迪卡拉紀終結的誘人線索。從納米比亞礁石和其他地方收集的證據表明，早期理論過於簡單，即認為寒武紀爆發實際上源自觸發重要進化形成的微小環境改變之間發生的複雜相互作用。

如今，一些科學家認為，氧氣的臨時性小幅增加突然越過了生態閾值，使捕食者得以出現。食肉動物的崛起可能引發了一場進化上的「軍備競賽」，導致如今填滿了海洋的複雜身體形態和行為的出現。「這是地球進化中最重要的事件。」加拿大皇后大學古生物學家Guy Narbonne表示。

氧化作用規模受質疑

在納米比亞、中國和全球其他地方，研究人員收集了曾是古代海床的岩石，並分析了它們中鐵、鉬和其他金屬的含量。這些金屬的溶解度對存在的氧氣量有很強的依賴性，因此它們在古代沉積岩中的含量和類型反映了很久以前沉積物形成時水中的氧含量。

這些「代理者」似乎表明，海洋中的氧氣濃度是通過幾個步驟升高的，並且在約5.41億年前寒武紀開始時接近如今的海洋表面濃度。而當時正是更加現代的動物突然出現並走向多樣化之前。這支持了將氧氣作為進化爆發關鍵觸發因素的觀點。

不過，去年，一項對古代海底沉積物進行的大型研究挑戰了這一觀點。美國斯坦福大學古生物學家Erik Sperling編製了一個資料庫，其中含有4700條關於鐵的測量結果。這些結果是從全球岩石中採集的，並且跨越了埃迪卡拉紀和寒武紀。Sperling和同事發現，在埃迪卡拉紀和寒武紀的邊界，好氧、厭氧海水比例的增加並未出現統計學上的顯著性。

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