瓜子奇闻
瓜子奇闻
当前位置:瓜子奇闻 > 科学探索 > 正文

生物物种大爆发为什么偏偏发生在寒武纪?

今天小编为大家带来了一篇《生物物种大爆发为什么偏偏发生在寒武纪?》的文章,感兴趣的读者朋友可以跟着小编一起看一看。

提到进化论,我们首先想到的是达尔文,但其实达尔文的进化论也有缺点,那就是利用达尔文进化论无法解释寒武纪,为什么会出现生命物种大爆发。但是在现代进化论以及间断平衡演化理论下,我们可以了解为什么生物会在寒武纪时集中爆发。

寒武纪生命大爆发

寒武纪是显生宙的开始,距今约5.42亿年前—4.85亿年,持续了大约5800万年,而在这短短5800万年里,不仅有大量生物开始在寒武纪突然出现,而且出现的生物门类也非常多,现如今所有的“门”,在寒武纪时基本上都已经出现。

对此,有些科学家认为,之所以寒武纪会发生生物物种大爆发,是因为寒武纪之前,地球上大多数动物属于单细胞动物,或者是微型多细胞生物,没有硬质化的外壳,因此化石难以保留。

而在寒武纪时,出现了许多带有硬壳的生物,比如:三叶虫,奇虾等,所以我们能观测到很多寒武纪时的生命。按照这种理论,寒武纪并不是真正的生命大爆发,而是一种假象。

但是有些科学家却不这么认为,他们认为寒武纪生命物种大爆发不是假象,解释寒武纪生命大爆发的理论,就是:间断平衡演化。

间断平衡演化

虽然达尔文提出了进化论,但是达尔文的进化论中并没有提到生物的演化是匀速的,还是不匀速。

有些人认为,生物的演化是匀速发生的,比如:生物在1000万年里,不断调整自己的基因,使得该种群中的体型一点点变大。

但是有些科学家认为,

生物的演化不是匀速发生的,而是长期静止,短期加速

。比如:同样是演化出较大的体型,如果是匀速发生的,那么子代体型虽然比父代大了一些,但是增大的这些并不能让它具有明显的生存优势。但如果子代体型突然比父代大了10%,就能明显提高生存优势,因此该基因才能够被保留下来。也就是说,生物基因可以在短短一两代人身上发生突变。

比如:英国在工业革命时期,由于环保意识不强,导致大量未经处理的废气被排入大气中,使得树木、建筑等都被熏黑。而当地有一种白蛾子,在过去它们趴在白色的树干上时能够隐藏自己的身影,然而由于外界环境的改变,导致这种白蛾子很容易被鸟类发现。后来,有一小部分蛾子在演化时,基因突变出现了黑蛾子,由于这些黑蛾子能够更好地适应环境,所以后来英国许多树上都有黑蛾子。

随着人们对环保的认知不断加强,英国的工业废气排放量逐渐减少,当地环境又恢复到之前的水平。此时黑蛾子容易暴露在鸟类的视野之中,于是又有一些黑蛾子基因变异,出现了白蛾子。由于白蛾子能够适应环境,因此白蛾子数量逐渐变多了起来。

通过英国蛾子的变化,我们能够看出生物适应环境的速度非常迅速,所以目前主流科学界认为,

生物的演化速度并不是匀速的,而是长期静止,在短期内(环境改变时)加速演化。

寒武纪生命爆发的原因

由于生物的演化速度并不是匀速的,所以生命有可能在短短几百年时间里大量出现,因此寒武纪生命大爆发不是假象,而是生物史上一次重大演化。

之所以地球上只出现过寒武纪一次生命大爆发,可能和当时的氧气含量有关。

生物学家克劳德认为,地球上绝大多数真核生物都需要氧气,对于单细胞生物而言,获取氧气的方式很简单,就是依靠细胞膜的渗透与吸收。随着细胞的增多,细胞膜之间相互会折叠,导致多细胞生物渗透的氧气不够,只有当大气中的含氧量上升到一定浓度后,多细胞生物才能获取到足够的氧气。

在寒武纪之前,地球上虽然已经有蓝细菌可以生产氧气,但当时的游离氧会和海洋中的二价铁离子结合,生成三价铁,三价铁不溶于水,会沉淀在海底,所以地球早期地质层中会有一层红色的含铁沉淀物。

但在18亿年前,由于海洋中的二价铁离子被氧化殆尽,以至于氧气能够被释放到大气中。就这样,到了寒武纪时,大气中的氧气含量足够多,已经能够支持多细胞以及复杂生命的生存。因此寒武纪时,生命开始多种多样了起来;再加上它们演化出了坚硬的外壳,以至于有很多化石也被保留了下来。

至于为什么氧气含量降低之后,多细胞生物依然能生存,这是因为多细胞生物演化出了专门的器官来获取氧气,比如:腮、肺等。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

本内容源自网络,版权归原作者所有:瓜子奇闻 » 生物物种大爆发为什么偏偏发生在寒武纪?

赞 (0)
分享到:更多 ()