动物是怎么进化来的?

参考视频:《自然传奇》 20181208 动物进化之谜

http://tv.cctv.com/2018/12/08/VIDE1ubN9oK7u1SlSVLKzv7r181208.shtml

(maamx.com报道)在5.42亿年前,地球的景观是一片荒芜的荒野,行星诞生40亿年后,陆地上没有动物生活,最发达的生物是生活在海洋中的简单动物,海洋中正在发生非同寻常的事情。

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在2000万年的时间里,在所谓的寒武纪初期,在水面以下出现了新动物的爆炸,这些后来导致了现在地球上,存在大多数动物生命的多样性。但是生命突然爆发的原因仍然是个谜,寒武纪是显生宙,即看得见生物的年代的开始,距今约5.42亿年前到4.85亿年,前一个纪是新元古代埃迪卡拉纪,后一个纪是奥陶纪。

寒武纪的爆发确实是生物学的大爆炸,事情在没有任何征兆的前提下发生,就像是给我们们抛出的重磅炸弹,至于是什么引起寒武纪爆炸?我们真的不知道。有着许多不同的可能性和不同的假设,但要想解开其中的谜团,就需要回到爆发前的时期,寒武纪之前的埃迪卡拉时期。

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正是在这段时间里,第一批大型动物进化了,两个时期动物群最大的一个差别,是在进化的进程中,寒武纪时期的生物产生了硬壳,从而造成了许多新门类,这两个时期动物群,在生物进化史上的关系尚不明了。

中间的间隔近1亿年,这可以给我们认定这次生物爆发提供依据,因为在寒武纪之前更为古老的地层中,长期以来找不到硬壳动物化石的现象,突然出现在寒武纪门类众多的无脊椎动物,就在完全没有过度中产生,被古生物学家称作寒武纪生命大爆发。

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关于发生了什么使这些生物出现的理论有很多,有一种理论一种假设,阻碍动物进化的因素之一是氧气的可利用性,光合剂产生氧气和有机碳,一旦有机碳被埋在沉积物中,氧气就会释放到海洋和大气中,供动物使用,寒武纪爆炸之前,氧气含量可能太低,无法使大型活动动物存活下来。

但是一旦这些水平增加,较大的动物便能够生存和繁殖,然后动物以许多不同的形式爆发并多样化,缺乏支持这种较高氧水平理论的证据,但可能与称为雪球地球的现象有关。

这是一个长期反复的冰河时期,当冰川融化时,大量岩石暴露在外,被侵蚀后将养分倒入水中,从而促进了光合藻类的生长,这将导致氧气含量上升。但是最后一个巨大的冰河时代,在寒武纪之前,就结束了大约9000万年,像氧含量这样的事情,在接近寒武纪爆炸的这段时间内,明显增加很重要。

但是氧已经积累了很多年,远远早于此,若真是这个因素影响,寒武纪生命大爆发应该更早才对,显然氧气不是爆发的唯一原因,关于寒武纪爆炸发生的另一种理论是,由于冰河侵蚀后,陆地上的矿物质被带到海洋,这成为海洋贝壳的原料,得以进化出更坚硬的组织。

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例如外壳和脊椎,但是寒武纪贝壳是由多种材料制成的,这表明它们是不同动物品系平行进化的结果,仅凭矿物质是不足以拥有如此坚硬的壳,外界环境给我们的线索少之又少,我们就需要从寒武纪时期的生物本身,来寻找蛛丝马迹。我们从生物遗传学基础出发,寒武纪的生物完全不同于艾迪卡拉纪,会是生物本生进化的质的飞跃吗?

那这一进化的契机会是什么,通过对当时生态环境的观察,那时是漆黑的一片,应对这样的环境,最迫切需要的能力就是视力。寒武纪爆炸发生的很大一部分原因,是由于生态变化提供的动力,而进化出的视力,寒武纪时期视觉的出现,导致了生态变化的速度加快。致使在短期内形态发生了重大改变,视觉实际上是触发寒武纪爆炸所需的唯一事物,原始的眼睛,实际上只不过是我们所说的眼点而已,它们对某种灰色和白色阴影敏感,仅此而已。

但对于大多数动物来说已经足够了,他们实际上并没有在自己的眼睛上留下任何图像,那时危险就是完全靠的眼睛来判断,成熟的眼睛,是数百万年进化的产物。

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艾迪卡拉纪和寒武纪,是海底的非同寻常的时间间隔,艾迪卡拉纪基本上都是怪异的生物,坦率地说我们不确定它们是动物还是其他东西,这些生物似乎主要是从海水本身吸收营养后存活下来的。他们可能没有任何直觉,其中一些也许可以移动,这些生物主要是柔和的身体,没有骨骼,然后随着寒武纪爆发的开始,它们或多或少地消失了,经过4500万年的缓慢进化,这些奇怪的生物突然消失了,被寒武纪的生物所取代。

最早的棘皮动物出现在5.4亿年前,海星和海胆是它们的后代,腕足动物在大约一千万年后就出现了,三叶虫是寒武纪最具标志性的化石,在爆炸的尽头加入了爆炸,三叶虫是节肢动物的一种,全身明显分为头、胸、尾三部分,背甲坚硬背甲为两条背沟纵向分为大致相等的三片,因此名为三叶虫。

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前后在地球上生存了3.2亿多年,当时的海洋条件适合它们生存,小型动物给三叶虫带来了丰富的食源,那时三叶虫没有有力的竞争对手,因此它们横行霸道迅速发展。整个寒武纪成了三叶虫的世界,三叶虫出现后,在整个早古生物时代,都可作为代表,它们和许多其它生物一起,共同揭开了地球走进生物多样化的序幕,从此一个欣欣向荣的生物世界才真正出现。

人类是寒武纪爆炸的直接后裔,我们从原始的鱼得以进化为人,从人类的角度来看,寒武纪爆炸的真正意义在于,如果没有发生,智人就不会在这里。

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