美媒:5亿多年前,寒武纪生物“大爆发”或改变了地球

栏目:有声 来源:湖南企业新闻网 时间:2019-06-29

近日,美国RealClear Science网站发文:The Surprisingly Swift End to Evolution's 'Big Bang'(进化的“大爆发”以惊人的速度结束)。文章称,5亿多年前的寒武纪,在生物学上被称为“大爆炸”时期。几乎所有的主要动物,都是在此时进化而来的,从水母到脊椎动物,它们陆陆续续的出现在这个星球上,并形成了我们今天所看到的地球。

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文章称,最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究显示,这种轰轰烈烈的进化运动,在经过爆发时期后,却以出人意料地速度结束。动物们可能只花了2000万年,就填满了地球上大部分空白的生态位。从那时起,进化的速度大大减慢,恢复到被认为正常的速度,并在此后的5亿2千万年间一直持续着,直到现在。而在6600万年前,恐龙的大灭绝使地球生态位遭到第一次严重破坏。

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地球有史以来最大的“生物位”空白

生命最早出现在至少35亿年前,但在随后的30亿年里,地球上仅仅存在着结构简单的微生物,直到5亿多年前寒武纪生物大爆发。

文章称,研究结果表明,进化可以迅速地填补巨大的生态真空。当一个物种发现自己被巨大的空间包围时,它会迅速进化成,具有不同生活方式的一系列不同物种(如食草动物或食肉动物),用来填补失剩余的空间。而随着环境趋于饱和,进化速度会逐渐放缓到正常水平。例如,澳大利亚的有袋生物和加勒比海的anole蜥蜴,就曾经历过这样的过程。

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文章认为,寒武纪初期(约5.41亿年前),现代动物开始进化。它们迅速地分化成,今天看到的所有主要的动物种类(门),如水母和珊瑚,分节蠕虫(如蚯蚓),软体动物(如蜗牛),节肢动物(如螃蟹),甚至脊椎动物(脊骨动物,最终包括我们自己)。

世界各地化石遗址,或许可以证明这一点。如加拿大的伯吉斯页岩(Burgess Shale)和中国的澄江页岩(Chengjiangin China),都保存着寒武纪(Cambrian)时期的奇特而又为人熟知的生物化石。

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文章称,但科学家们不清楚的是,这种“生命大爆发”的状态究竟持续了多长时间。如果持续时间,是从5.41亿年前到4.85亿年前的话,那么这就意味着生物大概需要几千万年,才能填满我们的星球。

“爆发期”很短暂

文章称,科学家们的研究是建立在数学上的,由于化石记录的不完整,这使得生物进化的速度很难计算。通常情况下,一个死的有机体,最终变成石头(化石)需要复杂的事件链,这意味着大多数生物尸体会随着时间流失。尽管会出现一些罕见的例子,然而更常见的情况是,研究者在一个地方发现了颌骨,然后在另一个大陆上发现了比它年轻数百万年的肢骨。

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因此,当化石信息不完整时,研究者只能根据手头上的模糊信息,来推断出可能的答案。如果现代动物,是在寒武纪早期开始进化的,那么它们填满整个地球大概只用了2000万年。虽然这个数字看上去很大,但它只占地球35亿年生命历史的0.5%,因此这令人感到惊讶。

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进化是生物的本能

文章称,研究结果也同时证明了,动物的进化会利用每一个机会,这是它们与生俱来的能力。正如《侏罗纪公园》(Jurassic Park, 1993年)电影里,虚构的数学家伊恩-马尔科姆(Ian Malcolm)所说的那样,“生活总有办法”!

寒武纪的大爆发,使动物首次充满了整个地球,同时也让后面发生的几次大灭绝,变得如此“悲壮”!今天,随

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​着人类的转变和对地球的压力,我们正面临另一场大规模灭绝。曾经,有人乐观地认为,生物进化的速度很快,它们可能会适应人类制造的最坏结果。

但由人类活动,所引发的快速进化并非人们所希望的。例如,进化出翅膀同时不妨碍交通的燕子,看上去很可爱,但对抗生素有抗药性的超级细菌,以及适应了伦敦地铁的地下蚊子,就谈不上“可爱”了。

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