B在今天之前的5.42亿年前,阿特尔斯战役引发了人类和大多数动物的诞生。寒武纪大爆发是一个前所未有的高人一等的时期。野兽的爪子穿过薄薄的皮肤,软体动物进化出了镰刀、镰刀和盾牌形状的外壳。
大约10亿年前,居住在地球海洋的微生物中,细胞和基因在后来创造了动物深时间)。这些重要的分子变化可能只有在今天才能推断出来,因为它们没有保存在化石中。最早的动物足迹大约在5.8亿年前,看起来很柔软,没有爪子、牙齿、四肢或大脑的迹象。然后,在5400万年间(虽然只是一眨眼的时间,但仍然是迄今为止人类存在时间的270倍),大多数今天的主要动物群体都诞生了。从那以后,动物结构的快速增长从未重复过。
简单的物种计数并不能反映寒武纪大爆发的威力。随着时间的推移,物种不断形成。一种新型蛾子的触角可能比它的姐妹更毛;一种新恐龙的特征可能是有爪的翅膀和凶狠的前牙。但是一个新的门——生命树的一个主要分支,将昆虫和翼手龙区分开来的高级等级——却很少诞生。
今天的30到40个动物门中,大部分起源于寒武纪,并以一个主题的数百种变体延续了下来爆炸)。在寒武纪爆炸的情况下,在架构的扩散(图片IGLOOS,Cabins,Spycycrapers,Suburmban Houses和Grass Huts),其余时间主要是关于改造现有形式(加入按摩浴缸,甲板或锡屋顶)。寒武系中的动物植物爆炸包括该类别,脊索,人类,爬行动物,懒惰和鱼所属的曲线。脊索乃通过沿着僵硬棒的背部延伸的神经纤维的中央束团结一致。
为什么爆炸需要这么长时间才能发生?毕竟,生命是35亿年前的生命,第一个真核细胞(我们的身体内的那种)发生了十亿和半年以后。在表面下面,很多可能正在进行:DNA不得不适合具有多个细胞的生物体来发展,然后能够为自然选择的形式进行多样性。在寒武纪,“[动物]得到了大,生物素化,他们开始做他们从未做过的东西,”英国剑桥大学的古生学家尼克巴贝菲尔德说。“突然,”他说,“它刚刚开始点击。”
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当然,寒武纪时期的环境也促成了大爆发。在8亿至5.5亿年前的极端冰河期之后,氧气在海洋中积累。有了充足的氧气,动物可以长得很大,并通过皮肤吸收它们需要呼吸的空气。(肺的进化时间较晚。)在冰川期灭绝了寒武纪之前的软生物之后,大量的土地也被开发出来了。最后,溶解的海洋气体中的其他变化也起了作用。钙含量的增加,使寒武纪海洋生物的骨骼和外壳成为可能。
然而,如果条件是对的,而生活是被动的,我们今天可能就不会活着。一旦有嘴、神经和内脏的会动的动物形成,它们就开始吃其他动物,而它们的猎物也做出了反应。因此,一场生物军备竞赛接踵而至,就像交战国家之间的进攻和防御升级一样辐射)。当掠食者吞食较小的猎物时,脆弱的动物会采取各种各样的保护措施:厚壳、尖刺和复杂的隐藏方法。它们的攻击者也用专门的方法追踪特定的猎物。例如,用爪子击碎贝壳,用敏锐的眼睛发现伪装的猎物。正如加州大学伯克利分校的古生物学家查尔斯·马歇尔所言:“这简直是一场军备竞赛。水下战斗)。
至于为什么像这样的爆炸没有再发生,马歇尔说,一种可能是,大多数处理各种相互作用的基本策略都很快被发现了,“就是这样。”另一种观点认为,共同作用产生新的动物特征的基因组合的数量已经耗尽。如果这些假设是正确的,那么主要的限制是内部的:骚动从内部瓦解。
布鲁克·博雷尔是一名记者和作家。她是一名特约编辑科普,并为大西洋,《卫报》、BuzzFeed News、FiveThirtyEight等。她的书是感染:床虫如何渗透我们的卧室,接管了世界和芝加哥事实核查指南。
额外阅读
欧文,D.H.和瓦伦丁,J.W.寒武纪大爆发:动物多样性的构建科罗拉多州Greenwood Village的Roberts and Company Publishers, Inc.(2013)。
解释寒武纪的动物“大爆发”地球与行星科学年度回顾34,355-84(2006)。
“寒武纪大爆发”,皇家安大略博物馆,伯吉斯页岩:http://www.burgess-shale.rom.on.ca/en/science/origin/04-cambrian-explosion.php