寒武纪生物大爆发
Ⅰ 寒武纪:生物大爆发的时代
寒武纪(Cambrian period)是地质年代划分中属显生宙古生代的第一个纪,距今约5.43亿至4.9亿年。寒武纪是地球上现代生命开始出现、发展的时代,俗称为“三叶虫的时代”,这是因为全球寒武纪岩石中都保存有大量三叶虫化石,其他门类化石相对很少。从寒武纪起出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物和少量脊椎动物,如近年发现的海口鱼化石。大量具硬壳或骨骼化石的保存,使我们有条件研究当时生物界的状况,并能够利用生物地层学方法来精确地划分和对比地层,进而研究生物界比较完整的发展历史。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“寒武纪生命大爆发”(Cambrian explosion)。
寒武纪生命爆发的典型代表是我国云南的澄江动物群,它是世界上目前所发现的最古老、保存最为完整的带壳后生动物群。该动物群是我国古生物工作者1984年在云南澄江县帽天山首先发现的。这是一个内容十分丰富、保存非常完美,距今约5.4亿多年的化石群。其成员包括水母状生物、三叶虫、具附肢的非三叶的节肢动物、金臂虫、蠕形动物、海绵动物、内肛动物、环节动物、无绞纲腕足动物、软舌螺类、开腔骨类,以及藻类等,甚至还有属于低等脊索动物或半索动物、拟脊椎动物等。由于许多动物的软组织印痕保存完好,为研究早期无脊椎动物的形态结构、生活方式、生态环境等提供了极好的材料,同时也成了探索地球上大壳后生动物爆发事件的重要窗口。云南澄江动物群的发现,使得我们对前寒武纪晚期到寒武纪早期生命的进化发展有了较为清晰的认识。它在生物进化上的意义至少可以概括为两点:首先,该动物群的发现,再次证实了“生命大爆发”的存在,成为“寒武纪生命大爆发”理论的重要支柱。同时,它还是联系前寒武纪晚期到寒武纪早期生命进化过程的重要环节。
虽然寒武纪出现多门类化石,但三叶虫占明显的统治地位,其种类和数量是其他物种不可比拟的。三叶虫属于节肢动物门、三叶虫纲,仅生活在古生代的海洋中,因虫体外壳纵分为一个中轴和两个侧叶,由前至后又可分为头、胸、尾三部分,故名三叶虫。三叶虫全属海生,多数营游移底栖生活,少数钻入泥沙中或漂游生活。寒武纪早期出现,种属和数量都很多,到晚寒武世发展到高峰,奥陶纪仍然很繁盛,进入志留纪后开始衰退,至二叠纪末则完全绝灭。民间常把三叶虫称为蝙蝠虫,这是因为最初在华北发现的一些三叶虫尾部颇似蝙蝠展翅而得名。三叶虫由于形态美观、演化迅速,是划分和确定地层时代的标准化石,在科普文献及地学、生物学教科书中常与恐龙一同作为古生物的形象代表。保存三叶虫的优质石料可以制作成砚台、石匾等具有保存和观赏价值的工艺品。
新疆寒武纪地层分布有限,出露面积是各纪地层中最小的。但寒武系顶底齐全,即整个寒武纪的地质记录完整,是我国西北研究寒武系及其顶底年代界线的最佳地区之一。目前已知三叶虫最为丰富的地点包括阿克苏地区的柯坪塔格山、塔里木东北缘的库鲁克塔格山和伊犁盆地北缘的科古琴山及甘新交界的北山等地。寒武纪这一时期,新疆塔里木为海水较浅的陆棚海,生长大量底栖型三叶虫;西天山和北山等地为狭长、海水较深的海槽,发育浮游生活的球接子类三叶虫。新疆其余各地大多为隆起的古陆。
1.柯坪的三叶虫
由阿克苏沿314国道南行数十千米,我们可以看到公路西侧塔里木盆地边缘拔地而起的柯坪塔格山。柯坪县是一个地处偏僻、名不见经传的小县,然而,这里的早古生代地层,特别是寒武纪和奥陶纪地层发育齐全,与下部的震旦系为连续沉积,古生物化石丰富,其中三叶虫类型与库鲁克塔格和科古琴山有别,属华北形。化石以底栖类型为主,其普遍表现为个体较大,形态多样,其不仅对塔里木寒武纪地层划分具有意义,而且具有一定的观赏价值。柯坪三叶虫化石最初由区域地质调查工作者于20世纪50年代发现,1959年南京古生物研究所进行了一些采集研究工作。1964年,1973年,新疆古生物学者张太荣、乔新东曾两次赴柯坪进行了系统采集和研究,发现了许多新属种,成果已在1981年出版的《新疆古生物图册》反映。1985年以后,配合石油开发的需要,塔里木石油勘探开发指挥部、西北石油局等单位又与南京古生物所合作进行了新的研究工作。
2.库鲁克塔格的三叶虫
库鲁克塔格山位于库尔勒以西到罗布泊北一带。这里的三叶虫是由中瑞西北科学考察团于1927~1933年的考察中在却尔却克山发现的。化石由E.诺林采集,G.T.楚得生鉴定研究,1937年发表于中国古生物志。库鲁克塔格的三叶虫与柯坪的类型不同,属江南型,同我国浙江一带的三叶虫相类似,主要为浮游生活的球接子类,个体相对较小,观赏性差一些。但也有部分属种个体较大,形态美观,如诺林却尔却克虫等。G.T.楚得生在研究该地的三叶虫时建立了赫定虫、诺林却尔却克虫等许多新属种,这些新属种一直为古生物教科书的经典分子,也为后来新疆三叶虫的研究奠定了扎实基础。
从新疆的地理和交通条件来说,在当时能够到达库鲁克塔格这样荒芜、缺水、地形困难的地区非一件易事。中瑞西北科学考察团团长、著名探险家斯文赫定曾在《亚洲腹地探险八年》一书中对这段艰辛历程进行了详细叙述。
3.果子沟的三叶虫
由赛里木湖南行入伊犁盆地,要穿越风景秀丽的果子沟峡谷。在果子沟附属的支沟将军沟、磷矿沟、凯拉克提及其以西的科古琴山等地,寒武纪地层发育良好,产大量三叶虫化石。这里的三叶虫类型与北山和库鲁克塔格的三叶虫相同,同属江南型。由于该区寒武纪地层厚度很薄,直至上世纪70年代,这些保持完好的三叶虫才被地质工作者发现,也因此才确定西天山寒武纪地层的存在,这对西天山的地质演化具有重大的意义。1977年至1985年,张太荣等历时数年完成了该地三叶虫的采集和描述,出版了《新疆北天山西段寒武纪地层和三叶虫动物群》一书。书中介绍了84属182种三叶虫化石,其中8个新属,70个新种,证实该区是中国江南型三叶虫最为丰富的地区。
关于这个问题,到目前为止,各有各的说法,各有各的道理,但是没有一个是我认同,因为没有更好的证明,所以我们目前只能去相信,如果我们从生物学方面来看,生物学从诞生到寒武纪已有30亿多年的历史,其发展不是等速动力学的,其实这我已经在上一章已经讨论过了,随着地球冷热循环导致中国冰川运动和造山运动的变化。
其实对于生物来说,灾难和巨大的发展往往伴随着彼此,当地球在寒冷和炎热的循环中有很大的变化,或者其他大的灾难性变化时,因为一个是造成大量的生物死亡甚至灭绝,伴随着一些生物的巨大发展,所以他们依然会存在矛盾,其实我们可以直接从我们今天看到的东西中找到这个答案。
关于寒武纪发生了什么为什么会怎么导致生物大爆发的问题,今天就解释到这里。
Ⅲ 谁能简略介绍一下寒武纪生命大爆炸为什么在这个时期会突然出现众多大型多细胞生物
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5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的祖先化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。这也是显生宙的开始。
寒武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。100多年以来的证据产生出解释寒武爆发的两种基本观点。一种观点认为,寒武爆发是一种假象,这是某些达尔文或新达尔主义者所持的观点。由于进化是渐进的,所谓的“爆发”只是表明首次在生物化石记录中发现了早在前寒武纪就已经广泛存在并发展的生物,其它的生物化石群则可能由于地质记录的不完全而“缺档”,造成这种“缺档”的原因是前寒武纪地层经历着热与压力,其中的化石被销毁了。由于发现前寒武纪化石沉积层中存在大量象细菌和蓝藻这样简单的原核生物,因而这一解释不再有说服力。另一种观点认为,寒武爆发代表了生物进化过程中的真实事件,科学家从物理环境和生态环境的变化两个方面来解释这一现象。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。
Ⅳ 生物大爆发有哪几次,,我记得《博物》上面介绍了5次
两次。
1、寒武纪生命大爆发
大约5亿4200万年前到5亿3000万年前,在地质学上被认为是寒武纪的开始时间,寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石,而在早期更为古老的地层中,长期以来没有找到其明显的祖先化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。这也是显生宙的开始。
2、奥陶纪生命大爆发
5.1亿年前,也就是奥陶纪之初,地球生命如星火燎原般重新加速进化。最先是一些海藻类开始大量繁殖,为滤食性生物提供了大量的食物,叠层石生物再次被排挤出生命进化的舞台,海绵则成为珊瑚礁的主要建造者,珊瑚也加入其列。
(4)寒武纪生物大爆发扩展阅读
寒武爆发的典型代表是被称为20世纪最惊人的科学发现之一的我国云南澄江生物群,它是世界上目前所发现的最古老、保存最为完整的带壳后生动物群。该动物群是我国青年古生物学家侯先光1984年在云南澄江县帽天山首先发现的。
这是一个内容十分丰富、保存非常完美,距今约5.7亿年的化石群,其成员包括水母状生物、三叶虫、具附肢的非三叶的节肢动物、金臂虫、蠕形动物、海绵动物、内肛动物、环节动物、无绞纲腕足动物、软舌螺类、开腔骨类,以及藻类等,甚至还有属于低等脊索动物或半索动物(如著名的云南虫)等。由于许多动物的软组织保存完好,为研究早期无脊椎动物的形态结构、生活方式、生态环境等提供了极好的材料,同时也成为了探索地球上大壳后生动物爆发事件的重要窗口。
Ⅳ 寒武纪生物大爆发时的主要生物
寒武纪是显生宙(Phanerozoic Eon)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”(Cambrian explosion)。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。
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Ⅵ 寒武纪生物大爆发的原因是什么
寒武纪(Cambrian 距今5.4~5.1亿年)—海洋无脊椎动物大发展 寒武纪是地质历史划分中属显生宙古生代的第一个纪,距今约5.4亿至5.1亿年,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。寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的,这个时期的地球大陆特征完全不同于今天。 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。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物,保存了大量的化石,从而有可能研究当时生物界的状况,并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层,进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。但澄江动物群告诉我们,现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。 寒武纪是显生宙(Phanerozoic Eon)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”(Cambrian explosion)。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。 古生物学引用“大爆发”一词,来形容生物多样性突然爆发式出现。根据寒武纪开始时痕迹化石和小壳化石的突然多样性和复杂性,“寒武纪大爆发”的理论在澄江动物群发现之前就已提出,但对“寒武纪大爆发”所产生的动物及动物群落结构特征所知甚微,即使著名的加拿大布尔吉斯页岩动物群化石也比“寒武纪大爆发”晚1000多万年,不能回答寒武纪初期海洋中具体有什么生命。 澄江动物群的地质时代正处于“寒武纪大爆发”时期,它让我们如实看到5.3亿年前动物群的真实面貌,各种各样的动物在“寒武纪大爆发”时期迅速起源,立即出现,现在生活在地球上的各个动物门类几乎都已同时存在,而不是经过长时间的演化慢慢变来的。它将动物多样性的历史前推到寒武纪早期。 寒武纪的生物形态奇特,和地球上的现生生物极不相同。最古老的鱼种也出现在这个时代,是耳材村海口鱼(Haikouichthys ercaicunensis),该化石发掘在澄江动物群。
Ⅶ 寒武纪为什么会突然的发生生物物种大爆发呢
翻看世界上有关于生物大爆发的历史,我们发现在地球发展到了寒武纪的时候,地球上的各种生物突然就越来越多了。而人们把这一时期又称为寒武爆发或者寒武纪生命大爆发。这就让人感到十分的好奇了,为什么在这一个时期,地球会突然发生物种的大爆发呢?经过相关的科学家研究,他们推测之所以地球会生物大爆发,主要是因为在那个时期,可能宇宙中的某一个天体撞击到了我们地球,从而导致那个时候地球上的自然环境发生了一系列的变化。但是对于这一说法,因为过于久远,我们也没办法进行考证。
总得来说,地球上之所以会发生寒武纪生物大爆发主要是因为生物进化的结果。
Ⅷ 寒武纪生命大爆发是怎么回事
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。
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。