寒武紀生物大爆炸

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我們需要一個非常長久的能源, 因為地球上的生命存在了將近40億年,而太陽一定要比這個時間更長地存在,至少在沒有找到另一個宇宙生命模式之前,我們無法證明這個進化的時間能夠縮短。不過,人們卻發現,整個的進化史似乎被耽誤了很多的時間,真正的大型生命的進化歷程實際上只有5億年左右,而大部分生命史都是在海洋中以微生物的形態消磨時光。 這時間居然有30多億年。人們發現生命的大型化和多元化全部集中在5億4千萬年前的寒武紀的地層里,而且它們似乎是突然的出現,非常整齊地站在了同一條進化的起跑線上,這就是寒武紀生物大爆炸。

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寒武紀是一個偉大的時代,而中國雲南澄江地區的帽天山更是這個時代的聖地,因為在這裡發現了世界上最古老的寒武紀多細胞動物的化石。

大爆炸是生物學家們感到困惑的地方,因為動物的大型化和多元化來得十分突然,而進化的複雜性似乎被寒武紀蘊藏的神奇力量給簡化了。究竟是什麼力量突然把微生物變成了大型的多細胞的動物呢?

在古老的年代,土壤中的含氧量很少,而寒武紀地層中的含氧量,隨著年代的走近而豐度增高。也許,正是這種氣體引發了地球生命的輝煌。

現在,地球的大氣中充滿氧氣,但是它們在天地之間一刻不停地循環,氧氣是最活躍的氣體,它總是很快地和其它物質氧化,因此氧氣只能是保持流水作業。如果地球上的植物現在停止製造氧氣,那么地球上的氧氣很快就會枯竭;正因為氧氣的這種活性,它才能貫穿在大型生命的體內,從而產生劇烈的體能和高級神經的活動。

不過,陸生植物製造氧氣的歷史非常短,只有幾億年,它們對地球氧氣的貢獻是錦上添花,而真正從零起步製造氧氣的,是寄居于海洋中的藻類,它們通過一種叫做葉綠素的細胞間複雜的分子的運動,逐漸地把海洋中的二氧化碳轉換成了氧氣,地球上的氧氣全部都是從綠色毛孔中分泌出來的。這種分泌持續了幾十億年,才讓地球充滿了自由氧。這個過程如此漫長,是因為地球上存在著巨大氧消耗,大量的無機物都在被氧化,至今海洋中還蘊藏著大量的氧化鐵礦脈。相信有一個時期,地球上的海洋都被鐵鏽染成了紅色,那是鐵元素在呼吸。

很可能,寒武紀是一個收穫氧氣的時代,因為這個時候的氧氣一定是生產大於消耗。當海洋充滿氧氣並持續穩定到一定的時間,使用氧氣的大型動物才能沒有後顧之憂地改變自己的形態,去充分地利用更好的能源。這種能源使得一部分動物身體結構擴大並且功能增多,就好像有了汽油才有汽車一樣,可以說,有氧才有生命的運動。

運動是寒武紀生命的重要進步,就像新司機剛剛上路,寒武紀的祖先們動作都很慢,它們小心翼翼,笨拙但絕對擁有了前所未有的自由。

大爆炸到現在大約5億年,在這之後生命進化的效率應該是很高的,因此一個星球的生命能否縮短它進化的歷程,關鍵是看多細包生命誕生的時間表。當然,寒武紀的地層還隱藏著許多的秘密需要去思考,但首先我們應該感謝它,因為如果某種現在還不知道的因素再推遲生物大爆炸的啟動,那么,我們的命運也許是另一個樣子。

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