物种大爆发原因
发布网友
发布时间:2022-05-15 17:35
我来回答
共3个回答
热心网友
时间:2024-03-05 05:41
寒武纪能出现“大爆炸”是它具有了这样的几个原因与条件:
(1)从地球环境看,在寒武纪之前的震旦纪(8亿年前),地表上所有大型稳定地块和重要的中间地块已从这时开始形成,它为生物的大发展提供了良好的生存与发展条件。而震旦纪地球气候变化巨大,早震旦纪为全球性的大冰期,到后期(6.5亿年前),大部分地区又转为干热。这气候的大变化是生物大发展的推动力。
(2)从生物方面看,生物从诞生到寒武纪前已有了30多亿年的发展史,其发展不是等速线性的(这在前一章里已讨论了),它是随地球一次次冷热周期变化(冰川运动、造山运动)而不断有新的飞跃,使之呈加速发展的。其加速原因,一是有前面所说的生物所具有的斗争性,生物在与环境变化的斗争中不断地发展了自己。二是有下章将要进一步讨论的生物对环境进行改造,为自身的发展创造了条件。例如早期的大气并无氧,约在距今32亿年前出现了能进行光合作用能固氮的蓝藻,它们曾差不多占领了地球的整个水域,对增加地球氧气起了特别重大的作用,由此促进了生物的发展。随着生物的发展又使大气中的氧气不断增加,并不断稳定。到距今14~15亿年时地球形成了稳定的富氧大气圈,这为后来生物的大发展提供了最重要的条件。同时有人认为蓝藻大规模地沉积碳酸盐,把大气中二氧化碳转移到岩石中,二氧化碳含量下降导致地表温度下降,冰川出现,海平面改变,地形地貌变化。认为正是生物的作用,使震旦纪就已形成了有利于生物大发展的环境[当然冰川的出现是地球内、外(来自宇宙)的多种因素作用的结果,而非单纯的生物因素]。上两方面的原因又不断相互推动,使生物的发展不断加速,所以到震旦纪后期就已出现了大量高级的裸露动物群和少量小型硬壳动物,以埃迪卡拉(Ediacara)为代表的软体裸露动物群[66],遍及五大洲(已获有数千件标本,包括30余个生物种,分属4个门,有水母类、海腮纲和蠕虫类等等。其中有许多动物体形较大,最大长度近1米)。进到寒武纪后,地球又有各种各样的地壳运动与环境变化,正如陈孟莪在《寒武纪生命大爆炸》[67]一文中所说:“冰期之后气候变暖、海平面上升、海侵造成新的生态环境与新的生态空间;与板块构造运动密切联系的裂谷作用引起岩浆作用,火山活动频繁,超*解体引起海陆格局大变;大规模碳酸盐台地形成,其边缘由于上升流而使富营养水体循环,大规模磷酸盐沉积,海水化学成分变化,更有利于生物矿化作用的多样化;古地磁场频繁波动和磁极转换”等等。可以说正是到了寒武纪,生物有了进一步良好的发展环境,又由于环境的各种各样变化的刺激,必促使生物在此时极大极快地发展起来。同时又因环境的各种变化在地球各地不均,变化大而快的地方会促使生物有大而快的发展,不同的变化会促使生物朝不同的方向发展,相对不变的地方,生物也相对稳定。这些情况我们虽未能直接见到,但我们今天见到的许多情况实可类比,例如前面说的金鱼的演化,金鱼由鲫鱼演化而来,可金鱼与鲫鱼之间已有了极大的差异,这是因为家养环境与野生环境有很大差别之故。由于环境的改变与多变不仅造成外形大变,其种类也极大的增多,而鲫鱼却一直变化不大。金鱼若不是家养,有据可查,我们也会以为金鱼是“突变” 而来。以为“地球生命从单样性到多样性不是渐变的,而是突变的。”尤可类比的是,到寒武纪时,生物的分布面已很宽广,动物的活动能力已很强,同种类的个体可以进入到各种不同环境里,这就更促使它们向着不同的方向发展,演变成各种不同的类型,同时它们的变化速度必各不一样,甚至差距会很大,由此出现“渐变”与“突变”(速变)的不同表现。
(3)从时间上看,寒武纪是1亿年[若从埃迪卡拉动物群(6.5亿年前)到“澄江动物群”(5.3亿年前)来算,有1亿多年],这1亿多年,相对生物的发展史及地球年龄来说很短暂,但相对于生物个体的寿命与繁殖周期来说却是极其漫长的,金鱼在1000多年里就有了很大变化,那么在1亿年里生物会产生巨大变化应是不足为奇的。再看寒武纪之后,生物随地球环境的变动同样有一次次大飞跃,且发展更大更快。我们人类的出现是在地球最近一次冰期之后,仅有数百万年的历史。
热心网友
时间:2024-03-05 05:41
寒武纪生命大爆发的真正原因
寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案。寒武纪生命大爆发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只2000多万年时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地在2000多万年时间内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化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。
达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实,并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到,寒武纪的动物的祖先一定是来自前寒武纪动物,是经过很长时间的进化过程产生的;寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏,是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。 依照传统和经典的生物学理论,即达尔文生物进化认为,生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程,这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的。
科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的原因提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想;舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区"的假说等,但目前还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释。
寒武纪生命大爆发吸引了无数的古生物学家和进化论者去寻找证据探讨其起因,但都没有找到寒武纪生命大爆发的真正原因,所以把寒武纪生命大爆发认为是反对进化论的有力证据。
地球膨裂说认为“雪球地球’冰期后地温急聚升高是寒武纪生命大爆发的真正原因。“雪球地球”理论认为,地球在距今7.5亿到5.8亿年前曾经经历了一次极其严重而漫长的冰河时代——瓦兰吉尔期。当时不仅陆地全部被冰川覆盖,海洋表面也被完全冻结,液态水靠来自地球核心的热量支持,存在于1公里厚的冰层下。如果从太空看,地球完全是一巨大的“雪球”。“雪球地球”假说最早由美国地质学家约瑟夫·可西文克博士1992年首先提出。“雪球地球”的假说有哪些根据?第一,地球在距今6亿到8亿年间广泛发育了一层或多层称为“冰积岩”的冰川沉积,它代表了全球性的寒冷气候。最著名的一次冰期发生在距今6亿年左右,几乎在现今所有*上都留下了可靠的记录,地质学上称为瓦伦格冰期。不管怎样,在地球上很好保存了距今6亿到8亿年的地层中,几乎都能找到同期的冰川沉积。很显然,这个寒冷气候是一个全球性事件。第二,在地球的历史中,很多数据表明,地球在距今6到8亿年间,冰积岩大多沉积在中、低纬度附近,换句话说,也就是赤道和赤道附近,也是陆地主要分布的区域。这方面的资料得出这个结论:广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。
地球膨裂说认为,虽然生命在38亿年前形成,但因为地球逐渐变冷,直到8亿年前的“雪球地球”时期的零下50度,冰层12000米厚,物种的进化速度非常缓慢。
“雪球”为什么解冻,变成现在这样的地球,地球膨裂说认为,8亿年前,由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量,使地球发生较大膨裂,造成大量岩浆喷出地壳,使地球的气温急聚升高,冰川溶化,冰臼就是在这一时期形成的。地球气温从震旦纪(8亿年前)的摄氏零下50度,上升到现在的最高温度摄氏58度,8亿年上升了108度,地球的气温平均每1千万年自然升高1.35摄氏度。
地球膨裂说认为,8亿年前地球的气温急聚升高,非常适合生物繁衍,进化速度急聚增加,所以发生了寒武纪生命大爆发。
作者:赖柏林
热心网友
时间:2024-03-05 05:42
1965年,两位美国物理学家提出了寒武爆发是由于地球大气的氧水平这个物理因素造成的。他们认为,在早期地球的大气中含有很少或根本就没有自由氧,氧是前寒武纪藻类植物光合作用的产物并逐渐积累形成的。后生动物需要大量的氧,一方面用于呼吸作用,另一方面氧还以臭氧的形式在大气中吸收大量有害的紫外线,使后生动物免于有害辐射的损伤。