寒武紀疫情

我們是誰?我們從哪裡來?我們要去哪?我們的人類曆史隻有200多萬年的曆史,而在地球46億年的曆史中,直到38億年前,才在海洋中發現了極其簡單的原核單核細胞細菌藻類生物。
然後是30億年的浩瀚,地球經曆了古老的宙斯,
元古界
除了冰土雪球事件,隻孕育了藍藻、綠藻等低級生命。直到5.45億年前的前寒武紀時期,生命的奇迹才在這一刻突然出現。
在荒誕前時期開始不到1000萬年後,地球突然出現了多種多細胞高等生命,這種生命進化史上的緊急情況,科學家稱之為寒武紀爆發。
1984年7月1日,中國科學院南京地質古研究所侯先光教授在雲南省澄江發現了澄江動物群高潮——寒武紀爆發的産物,雲南省被譽為國内外儲存完好的軟體石群。它被稱為"20世紀最驚人的發現之一",是了解地球上生命起源和進化的獨特視窗。澄江動物群生動地展現了5.3億年前海洋生物的壯麗景觀和随後動物的原始特征。它表明,5.3億年前,寒武紀開始後不久,幾乎每天的每一個動物類别:海綿到脊髓,都有自己的代表性。據統計,今天的生物群落有約40萬種植物,100萬種動物,化石種包括約25萬種植物。在地質史上,大約有500億種生命。所有這些生物都可以歸入這35類,這些物種的祖先都起源于寒武紀爆發。
1859年,英國生物學家達爾文出版了《物種起源》。
進化論由此創立,從此,進化論的概念在人們的心中牢固地确立了。達爾文認為,生命的形成和發展是由自然選擇和變異驅動的,通過遷徙和進化,從劣等到更高,從簡單到複雜的發展。每個物種最初起源于一個單獨的位置(即,一個物種隻有一個起源中心)。根據現代生物學研究,物種存在的時間限制為500萬年,屬的時間限制為2000萬年,生命形成新物種的最短時間限制為55,000年。是以,形成生物上更高層次的分類機關(如剖面、目标、大綱和門)的時間架構是無法計算的。這些進化原理使得很難解釋寒武紀開始後不到1000萬年從低生命到高壽命的飛躍。寒武紀的爆發證明,早期生命的進化并不是達爾文所認為的漸進的"進化樹",而是一種爆炸性的"灌木"方法。各種實驗動物大規模出現,突變,形成一幅壯麗、壯麗的生命圖景。
澄江動物群包含近180種化石物種,描繪了寒武紀生物的快速進化和輻射發展。但這裡的"快速"和"爆炸"是基于地質時間,與地球的整個曆史相比。并不像人們可能認為的那樣,"絕大多數動物在寒武紀時期像爆炸一樣出現"。
用科學的方法分析,澄江動物群不是上帝的恩賜,而是一個自然的進化過程,是各種物質因素的全面歸納,從數量的積累到質的飛躍。科學家們一直在探索為什麼寒武紀生物把自己設計成看起來很奇怪。
科學家們發現,生命本身發生了一些變化,進而醞釀出一場大爆炸。其中一個内在原因是性别差異,這為生命的數量增加打開了差距。一般而言。生命的繁殖,無性繁殖比有性生殖更簡單,省力更少,但過程要慢得多。與無性繁殖相比,在兩個過程中,有性繁殖可以一次産生數千個後代,使父母雙方的遺傳物質重新組合,進而大大加快了後代性狀的出現,為自然選擇提供了來源。在有性繁殖出現後,單個物種的數量顯着增加,随後是多物種爆發。當然,生命付出了代價,這是死亡的到來,隻有遺傳基因是永恒的。在寒武紀早期,生物特征基因的數量達到了臨界點。在5.6億至5.3億年前的3000萬年間,生物基因從簡單的6個臨界點擴充到40個到50個臨界點,直接導緻了生物形态多樣性的發展。第三,生物體之間的競争、共生關系可能産生新的物種。例如,寒武紀早期鈣沉澱細菌與鼹鼠共存,導緻遺傳重組産生甲殼類動物。
除了自身因素外,生命的進化也與外在因素密切相關。許多不相關的生物類别都參與了寒武紀早期生命輻射的演變和生物礦化事件,除了生命的條件(内部原因)之外,它們還與我們當時知之甚少的全球環境變化(外部原因)有關。由于外部原因,大氣中氧氣含量在寒武紀早期增加。地球通過古代安迪宙斯近40億年的演化,火山活動與外星碰撞減少,大部分和平,大氣中的二氧化碳大多轉移到海洋中,形成碳酸鈣,成為岩石圈的一部分,成為氧氣的位置。再加上大量的藻類辛勤工作,氧氣水準急劇上升。科學家估計,到寒武紀早期,大氣中的氧氣含量已達到今天的10%,極大地刺激了生命生活方式從厭氧到有氧的轉變,加速了細胞進化,并促使了更大的複雜動物的出現。外因是二是海水中磷的增加。數十億年的火山活動和岩石圈的地表水侵蝕導緻海水中磷含量的穩步上升,在元古代末期形成了大量的磷礦床。在沿海河流中,靠近人嘴口的微小生命将水中的磷和鈣結合在一起,形成内部和外部的骨骼,以逃避自然災害。當這些自給自足的生物體發展到一定程度,超過環境負荷時,它們開始互相吞噬。從此引發"軍備競賽",用磷、鈣做成"刀槍"、"铠甲",莫拳揉搓手掌,大幹。外因三,"雪球事件"結束。在元朝末期,地球的大部分地區都被冰川覆寫,被稱為"雪球事件"。這個長達1000萬年的冰凍期,生命調整了它們的适應能力,一組實驗基因被組合在一起,淘汰了老、弱、殘,隻有最好的遺傳密碼,最頑強的生物才被選中。冰河時代過後,地表開始升溫,海平面上升,大陸架面積增加。已經建立了基本的大氣區和複雜多樣的環境。經曆過冰洗的優秀分子為了适應多樣化的環境而迅速膨脹。外部原因,地球在宇宙中的适當位置打開了生命的遺傳密碼。現代天文學告訴我們,地球除了自轉之外,還繞着太陽公轉,随着太陽系的運作,它繞着銀河系的中心移動,整個銀河系也繞着宇宙的中心移動。在這個過程中,不斷變化的宇宙射線與構成生命的元素的原子結構直接接觸,觸發基因重組。基因以生命多樣性的形式迅速被重新植入和擴增。
5.3億年前的澄江帽天山地區是一個溫暖的熱帶淺海灣,孕育了地球早期的祖先。現在,讓我們把這艘"潛水艇"帶回遙遠的寒武紀海,看看我們周圍的奇怪生物!
首先,你永遠不會錯過奇怪的蝦
這個寒武紀海洋巨獸。它是寒武紀時期的頂級捕食者,當時動物的平均大小隻有幾毫米到幾厘米,但它可以長到2米以上!它拖着長長的掃帚形尾叉,遊過海洋的上遊,用一雙長長的長柄長着巨眼掃過周圍的水域,尋找它最喜歡的食物,Waputa蝦(大量的waputa蝦遺骸化石在消化道和奇怪的蝦的糞便中發現)。
當Wapta蝦遊到它附近時,奇怪的蝦會使用寒武紀的第一武器,原來的肢體(一對鋸狀的附屬物)迅速将其夾住,并将其送到入口處,可憐的Wapta蝦就這樣分成了碎片。以奇特蝦為代表的各種大型捕食者的發現意味着在早期寒武紀海洋生态系統中存在相當完整的生态金字塔。蝦的發現就像它一樣具有傳奇色彩。
1892年,懷特烏斯描述了加拿大施特勞山脈奧古斯都頁岩的蝦類附屬物化石,他認為這是頭部缺失的蝦狀節肢動物的化石,是以得名"奇怪的蝦"。1911年,沃爾科特發現了它的環形嘴巴,它被解釋為一種類似水母的生物。後來,又發現了另一隻腿缺失的蝦的化石,科學家們驚訝于這麼大的節肢動物竟然沒有腿。直到澄江帽天山最完整的蝦化石出土,人們才有幸看到它的真面目。
對于像薯條蝦這樣的怪物,Wapta蝦隻能小心翼翼地成群移動。它們在海底覓食,在當時很常見,是原始消費階層的主要成員。
可以看到星嘴水母成群結隊地飄蕩,用水推動一個長約15厘米的圓盤形身體,讓生長在身體一側的觸手旋轉以過濾食物。身體也會變形,"帆"漂流,偶爾用觸手鞭打幾次,掙紮着遊動。
在海星水母上,你可以找到地球上行走的先驅,怪異的蠕蟲(化石經常儲存在一起)。它長約2厘米,附着在星嘴水母上,有10對軟腿(葉腳),末端有鈎子。背部有七對長長的刺。同樣,它的名字也讓科學家感到震驚,1977年,英國古生物學家莫裡斯錯誤地将這種怪異蠕蟲的背部颠倒過來,想象着它在用背部的觸手遊泳時在腹部的堅硬刺痛中行走!這個錯誤也被澄江的完整化石所糾正。
怪異的蠕蟲還有一個同樣怪誕的表親,微網蠕蟲,它也經常爬在星嘴水母上。毛毛蟲狀的身體長約8厘米,但身體兩側有九對骨闆。這些網狀骨闆非常精細。這就像三葉蟲的複雜眼睛。是以它被稱為"九眼精靈"。這些骨闆是否真的是雙眼的尚不确定。有學者認為骨闆是連接配接身體和腿部的"頭飾",也有學者認為這些管子是物質交換和呼吸的通道。微網蟲讓科學家想知道,它在頭的哪一端?最初,科學家們将其較厚的一端解釋為頭部,後來比較了當代動物的結構,基本上證明了較薄的末端是它的頭部。
然後我們把目光投向海底,各種海綿動物色彩斑斓,璀璨奪目。在這些森林覆寫的"建築物"中,最高的是對角線四層海綿,它是多細胞聚集體和多細胞動物之間的過渡生物,固定在海底生活,過濾海水。食物(腐爛的有機物、細菌、藻類、生物幼蟲、溶解在水中的氨基酸等)越高,過濾的水就越多。為了支撐高大的身體,它長出腳手架狀的四層縱橫交錯的鈣骨針。第一層水準骨針,第二層垂直骨針,第三層右斜骨針,第四層左斜骨針——這樣命名為對角線四層海綿,澄江動物化石群海綿化石是目前儲存最低的一層,是大量完整海綿骨化石的唯一來源。
相比之下,第一顆光海葵要漂亮得多。
它有16條觸手,美麗而多彩,被稱為海之花。作為刺猬,它比海綿更先進,具有初級組織分化和原始神經系統,可以被視為真正的多細胞動物。但不要被它美麗的外表所迷惑,它們是自然殺手,花瓣狀的觸手上富含刺猬,随時準備向路過的動物發送冷箭。刺猬,包括水獺,海葵,珊瑚和海獺,是最原始的來世。
還有各種各樣的腕足和軟體動物生活在泥濘中:太陽拍攝的水母覆寫着圓形的外殼,覆寫着纖毛,如周圍輻射的陽光,當它在1987年被發現時被誤認為是水母,并被命名為"太陽射水母"。
直到1992年,科學家們才将其重新歸類為腕足動物。小舌形貝類與現代海豆芽非常相似,被認為是緩慢進化的典型代表,是以是梯度理論的重要支援證據。長圓錐形軟舌螺釘可長達3米,嘴端有蓋子,兩端伸出一對彎曲的附屬物。它是軟體動物最古老的代表,在寒武紀和奧陶時期非常繁榮。
在"建築物"和"花朵"中,有我們早就知道的三葉蟲 - 曾經是寒武紀時代的代表。
它們以具有三個水準垂直的背闆命名,是寒武紀時期最常見的動物群體之一。它還穿插着各種其他節肢動物。仔細觀察,你會發現它們的形狀和大小各不相同。科學家們用他們的想象力給它們起了個名字:以發現地命名的撫仙湖蟲,
跨性馬蟲,雲南頭蟲,加拿大蠕蟲;周小姐,娜羅,以發現者的名字命名的石榴石;鑽石頭蟲、海怪、灰姑娘蟲、中國月之謎等以奇形命名等。
你想最後看到人類的祖先嗎?一起來看看雲南蟲吧!先做好心理準備,它看起來不像,看起來像一條灰色的小蟲子,S形扭身體,小心翼翼地在海裡遊來遊去,怕被蝦等捕食者發現。
在節肢動物時代,我們的祖先沒有堅硬的外殼,他們是如此卑微,以至于他們似乎正在沿着進化的階梯滑落。但正是它擁有當時最先進(似乎沒有必要)的結構,即脊髓。如今所有的脊椎動物都是由它們發育而來的,脊椎動物可以使動物擁有巨大而靈活的身體(像恐龍一樣),也使動物的大腦體積"大躍進"般的發展,最終我們出生了,也讓地球進入了智能時代。
想象一下,如果脊髓動物被淘汰,就不會有恐龍時代和我們的人類社會。它将被什麼樣的世界所取代?直立的節肢動物會統治地球嗎?你在電視上有各種各樣的錯誤(如果他們發明了它)嗎?也許他們會把雲南蠕蟲等脊髓動物作為寵物養在家裡?
災難來襲時,我們正好喝醉了。一場百年一遇的風暴将數百米高的四川古國推向淺海。突然,海底一片漆黑,包括奇蝦在内的各種生物在逃生之前就窒息而死。快速掩埋的沉積物将它們儲存為三部分,甚至在它們被微生物分解(或缺乏微生物和食肉動物)之前。它們留在沉積物中,在數億年的地質作用下形成化石。就這樣,地球遠古祖先的悲劇被永久儲存在現在的澄江帽天山中。
寒武紀離我們很遠,那些奇妙的生物隻是靜靜地躺在頁岩中,守護着自己的秘密,等待着人們去發現,回憶起一個不屬于我們的時代。