寒武纪大爆发(亦称寒武纪生命大爆发,Cambrian Explosion),是相对短时期的进化事件,开始于距今5.41億年前的寒武纪时期,化石记录显示绝大多数的动物“门”都在这一时期出现了[1][2]。它持续了2千万年[3][4]-2.5千万年[5][6],它导致了大多数现代动物门的发散。 因出现大量的较高等生物以及物种多样性,于是,这一情形被形象地称为生命大爆发。这也是显生宙的开始。在世界各地发现的化石群共同印證了这一生命进化史上的壮观景象,例如在加拿大的伯吉斯頁岩,和在中国的帽天山页岩(澄江化石地),清江生物群等。这一时期的化石群相当典型,非常多的不同种类的生物幾乎同时在这一时期出现。
寒武紀大爆發的事實證據也曾讓達爾文非常困惑,在《物种起源》中寫道:「這件事情到現在為止都還沒辦法解釋。所以,或許有些人剛好就可以用這個案例,來駁斥我提出的演化觀點」。但即使到達爾文死後一百多年的今日,寒武纪大爆發依舊是科學界的一大謎題,尚待更多的科學證據出土,也許就能窺見當時的實際情況,找出真正的原因。
寒武紀年代約為5.4億~4.8億年前,此時的生物化石大多具有較為堅硬的外殼,讓化石得以保存下來。
寒武紀演化出了世界上絕大部分現存的20多個動物門,也生活著具有堅硬外殼的生物,例如奇蝦和三葉蟲,此事件被稱為寒武紀大爆發或寒武紀生命大爆發,此時也演化出兩側對稱動物
痕跡化石(洞穴等)是周圍生命的可靠指標,並表明寒武紀開始時生命的多樣化,動物在淡水領域的殖民速度幾乎與海洋一樣快[7]。
世界上許多地方都發現了被稱為「小壳动物群(英语:Small shelly fauna)」的化石,其歷史可以追溯到寒武紀之前到寒武紀開始後約1000 萬年(內馬基特-達爾丁紀(Nemakit-Daldynian)和寒武纪第二期;參見寒武紀時間線)。 這些化石集合非常複雜:脊椎、骨片(裝甲片)、管子、古杯动物(海綿狀動物),以及非常像腕足动物门和蝸牛狀軟體動物的小貝殼,但都很小,大多為1 至2毫米長[8]。
雖然這些化石很小,但比產生它們的生物的完整化石要常見得多。 至關重要的是,它們覆蓋了從寒武紀開始到第一個化石庫(英语:Lagerstätten)(lagerstätten)的窗口:這是一個缺乏化石的時期。 因此,它們補充了傳統的化石記錄,並使得許多生物類群的化石範圍得以擴展。
針對寒武紀大爆發,学界曾經提出過幾種假設:
近年來研究认为,寒武纪大爆发跟埃迪卡拉紀末期滅絕事件有關:該次滅絕事件結束了隱生宙,為多細胞生命在顯生宙的發展鋪平了道路。
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