1、.,1,【組圖】寒武紀(jì)生命大爆發(fā),主講人：王磊,.,2,在生命長(zhǎng)達(dá)30幾億年的歷史中，寒武紀(jì)大爆發(fā)與生命起源、真核生物的發(fā)生、智能人類(lèi)的出現(xiàn)等幾次革命性事件相并列，是生命史中最為壯觀(guān)的一幕。寒武紀(jì)大爆發(fā)是指距今大約5.3億年前的“寒武紀(jì)”之初，多細(xì)胞動(dòng)物在地球上突發(fā)性出現(xiàn)這一演化事件。,.,3,寒武紀(jì)（約5億年以前）早期水下生物景觀(guān)圖,.,4,奇特的海底景觀(guān)和固著底捿生物群落,.,5,水母狀生物-Eldonia生態(tài)景觀(guān),.,6,灰姑娘蟲(chóng)（上）和謎蟲(chóng)（下）復(fù)原圖,.,7,娜羅蟲(chóng)類(lèi)（Naraoiids)生態(tài)景觀(guān),.,8,昆蟲(chóng)遠(yuǎn)祖的遠(yuǎn)祖-撫仙湖蟲(chóng)生態(tài)景觀(guān),.,9,浮游雙瓣殼節(jié)肢動(dòng)物,.,10,奇蝦的

2、獵食景觀(guān)（奇蝦是寒武紀(jì)早期巨型食肉類(lèi)動(dòng)物最重要的代表）,.,11,云南蟲(chóng)覓食和棲息景觀(guān),.,12,大爆發(fā)時(shí)期的動(dòng)物祖先，它們是地球上最早使用氧氣的生命,.,13,寒武紀(jì)的海底世界,.,14,寒武紀(jì)早期海洋地質(zhì)橫切面,.,15,寒武紀(jì)時(shí)代發(fā)生了地質(zhì)史上最驚心動(dòng)魄的生命大爆發(fā)，正是這一時(shí)代的生命大爆發(fā)為寒武系的地層提供了豐富的有機(jī)質(zhì)，使寒武系成為我國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)育的有利層系。我們堅(jiān)信中國(guó)頁(yè)巖氣勘探在寒武系中一定會(huì)有大的突破，因?yàn)橹挥写蟮耐黄?，才能順?yīng)寒武系這樣大的生命爆發(fā)。,.,16,寒武紀(jì)三葉蟲(chóng)化石照片,.,17,.,18,寒武紀(jì)生物化石,.,19,寒武紀(jì)生命大爆發(fā)原因探討,寒武爆發(fā)吸引了無(wú)數(shù)的古生

3、物學(xué)家和進(jìn)化論者去尋找證據(jù)探討其起因。100多年以來(lái)的證據(jù)產(chǎn)生出解釋寒武爆發(fā)的兩種基本觀(guān)點(diǎn)。一種觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，寒武爆發(fā)是一種假象，這是某些達(dá)爾文或新達(dá)爾主義者所持的觀(guān)點(diǎn)。由于進(jìn)化是漸進(jìn)的，所謂的“爆發(fā)”只是表明首次在生物化石記錄中發(fā)現(xiàn)了早在前寒武紀(jì)就已經(jīng)廣泛存在并發(fā)展的生物，其它的生物化石群則可能由于地質(zhì)記錄的不完全而“缺檔”，造成這種“缺檔”的原因是前寒武紀(jì)地層經(jīng)歷著熱與壓力，其中的化石被銷(xiāo)毀了。由于發(fā)現(xiàn)前寒武紀(jì)化石沉積層中存在大量象細(xì)菌和藍(lán)藻這樣簡(jiǎn)單的原核生物，因而這一解釋不再有說(shuō)服力。另一種觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，寒武爆發(fā)代表了生物進(jìn)化過(guò)程中的真實(shí)事件。,.,20,從化石資料來(lái)看，真核藻類(lèi)大約在9億年前出

4、現(xiàn)了有性生殖，實(shí)際上，有性生殖出現(xiàn)得更早。有性生殖的發(fā)生在整個(gè)生物界的進(jìn)化過(guò)程中有著極其重大的作用，由于有性生殖提供了遺傳變異性，從而有可能進(jìn)一步增加了生物的多樣性，這是造成寒武爆發(fā)的原因之一。,.,21,收 割 原 理？,美國(guó)生態(tài)學(xué)家斯坦利認(rèn)為，在前寒武紀(jì)的25億年的多數(shù)時(shí)間里，海洋是一個(gè)以原核藍(lán)藻這樣簡(jiǎn)單的初級(jí)生產(chǎn)者所組成的生態(tài)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)內(nèi)的群落在生態(tài)學(xué)上屬于單一不變的群落，營(yíng)養(yǎng)級(jí)也是簡(jiǎn)單唯一的。由于物理空間被這種種類(lèi)少但數(shù)量大的生物群落頑強(qiáng)地占據(jù)著，所以這種群落的進(jìn)化非常緩慢，從未有過(guò)豐富的多樣性。,.,22,問(wèn) 題 的 關(guān) 鍵？,寒武爆發(fā)的關(guān)鍵是草食收割者的出現(xiàn)和進(jìn)化。收割者為生產(chǎn)

5、者有更大的多樣性制造了空間，而這種生產(chǎn)者多樣性的增加又導(dǎo)致了更特異的收割者的進(jìn)化。營(yíng)養(yǎng)級(jí)金字塔按兩個(gè)方向迅速發(fā)展：較底層次的生產(chǎn)者增加了許多新物種，豐富了物種多樣性，在頂端又增加了新的“收割者”，豐富了營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多樣性。從而使得整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性不斷豐富，最終導(dǎo)致了寒武紀(jì)生命大爆發(fā)的產(chǎn)生。,.,23,對(duì)于“收割理論”科學(xué)家們目前還沒(méi)有找到直接的證據(jù)來(lái)證明其正確性，然而，一些間接的證據(jù)支持了這一理論。,.,24,有可能是氣體？,大爆炸是生物學(xué)家們感到困惑的地方，因?yàn)閯?dòng)物的大型化和多元化來(lái)得十分突然，而進(jìn)化的復(fù)雜性似乎被寒武紀(jì)蘊(yùn)藏的神奇力量給簡(jiǎn)化了。究竟是什么力量突然把微生物變成了大型的多細(xì)胞的動(dòng)物呢。 在古老的年代，土壤中的含氧量很少，而寒武紀(jì)地層中的含氧量，隨著年代的走近而豐度增高。也許，正是這種氣體引發(fā)了地球生命的輝煌。,.,25,很有可能是?,很可能，寒武紀(jì)是一個(gè)收獲氧氣的時(shí)代，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候的氧氣一定是生產(chǎn)大于消耗。當(dāng)海洋充滿(mǎn)氧氣并持續(xù)穩(wěn)定到一定的時(shí)間，使用氧氣的大型動(dòng)物才能沒(méi)有后顧之憂(yōu)地改變自己的形態(tài)，去充分地利用更好的能源。這種能源使得一部分動(dòng)物身體結(jié)構(gòu)擴(kuò)大并且功能增多，就好像有了汽油才有汽車(chē)一樣，可以說(shuō)，有氧才有生命的運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)是寒武紀(jì)生命的重要進(jìn)步，就像新司機(jī)剛剛上路，寒武紀(jì)的祖先們動(dòng)作