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探索生命的奥秘

2007-01-12 20:44:00 作者:admin 来源:大众科技报 浏览次数:1239 文字大小【】【】【

生命自出现以后的30亿年时间里,一直在以单细胞的形式缓慢地演化着。在5亿4千多年前的寒武纪早期突然出现了许多用肉眼能直接看到的动物类群,这时包括脊椎动物在内的几乎多种现生动物门类的祖先都出现了,这就是“寒武纪生命大爆发”,而澄江动物群化石是这次生命大爆发的著名历史见证。

    我国云南澄江动物群是寒武纪生命大爆发的重要组成部分,其生活在5亿3千万年前的寒武纪早期。从发现的化石来看,共有40多个门类,80余种动物。展厅里展出的澄江动物群部分化石有微网虫、古虫、海口虫、奇虾等等。奇虾,被称为当时海洋中的“霸王龙”,它身长2米,有两个惊人的大螯,每当在海洋中游弋时,其它动物纷纷四散逃命。在当时的海洋环境中,能养活这么大的动物,说明了动植物门类的丰富和多样。据介绍,人们了解这神秘的动物用了整整一个世纪的时间。

    海口虫扁平的身体像条文昌鱼,长不过几个厘米,在当时捕食者林立的海洋中,它显得太平凡和弱小。然而,它的发现者却在它的身上找到了脊索——一群有弹性的细胞连成的支柱——从头部一直延伸到身体的后端。这真是一个惊人的发现,脊索动物在地球上出现的时代因此由5.15亿年前推到了5.3亿年前,使脊椎动物起源的研究有了重大进展。

    那么门类如此丰富,保存完整而精美的澄江动物化石又是怎样保存下来的?解说员告诉记者:在漫长的地质历史时期中,所产生的大量动物尸骸,尤其是无脊椎动物的软体部分,容易腐烂,遭到破坏,只有在极其特殊的自然环境下,才得以保存为化石。澄江动物化石之所以能完美地保存下来,就是具有极其特殊的自然环境条件。据地质学家和古生物学家们对云南及澄江的地层取样研究后认为:在寒武纪早期,滇东、滇中、黔西、两广一带是海域,澄江为海域在滇中隆起的扬子江浅海区,靠海岸较近,因此容易聚集泥质的沉积物。这时期气候温暖,海水矿物质变得丰富,海绵、蠕虫、节肢动物、腕足动物等底栖动物,水母状动物等浮游动物,多门类的游泳动物与藻类植物大量出现。后来这些海栖动物和植物突然被洪水或其他意外性涌来的泥质沉积物埋藏,隔绝了空气,不易腐烂,若不再遭遇外界破坏的条件下,软体就容易保存下来,天长日久就形成了化石。

    其实,“寒武纪生命大爆发”并不是偶然,根据长期的科学发现和研究,在7亿年前,地球上发生的全球性冰川事件,使地球进入了第一次冰期。这次大冰期使赤道地区也被冰雪覆盖,地球变成了冰冻的“雪球”。几百万年后,火山喷发使大气中二氧化碳浓度增加,地球上形成温室效应,冰川快速退却。距今7.5亿年~6亿年间,这种温室状态和雪球气候交替出现了3~4次,引发生物基因变异。冰期之后,生物呈爆发式发展。因此在这种情况下曾经出现了比“寒武纪生命大爆发”还要早的“埃迪卡拉动物群”,但是在5.5亿年前,埃迪卡拉动物群几乎消失得无影无踪。这是动物演化史上的第一次集群灭绝。从整个地球生物历史的角度来看,每次大灭绝后都紧跟着新类型生物的爆发式发展。因此说,埃迪卡拉动物群的灭绝就意味着另一次生命大爆发即“寒武纪生命大爆发”。

    “寒武纪生命大爆发”事件说明:生物进化的速度不都是匀速的、渐进的,而是突变和渐变共同作用的结果,渐变所形成的变异在总变异量中所占的份额很小,这个研究结果冲击了达尔文在《物种的起源》中所阐述的新种主要是通过线性的、渐进的、均匀的、缓慢的方式形成的观点。“寒武纪生命大爆发”事件,对于科学家们从宏观及微观角度修正、丰富和完善达尔文进化论的基本内容,提供了重要依据,而作为此时期的重要动物群,被世界称为“21世纪最惊人科学发现之一”的我国云南澄江动物群化石就显得尤为重要了。

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