進化論的「軟肋」:5億多年前,地球上為何會突然出現大量物種?

天空之城 2020/10/05 檢舉 我要評論

生命是宇宙中的奇跡,迄今為止,只有我們地球上有生命的存在,那麼現在地球上的形形色色的生命是怎麼來的呢?為了解釋這個問題,在19世紀中葉,達爾文提出了著名的進化論,他指出當今地球上包括人類在內的所有的生命,都是由地球上最原始的生命,在漫長的進化史中,通過大量的細微而漸進的變化逐漸演化而成。

雖然進化論在提出之後遭到了很多質疑,但是隨著時間的推移,人們發現進化論可以很好地解釋我們所觀察到的很多生命現象,同時又有眾多的化石證據能夠印證進化論的觀點,於是進化論逐漸被越來越多的人認同。時至今日,在經過長時間的發展和完善之後,進化論早已成為了科學界的主流觀點。

然而並不是所有的化石證據都完美地支持進化論,事實上,發生在5億多年前的「寒武紀生命大爆發」就被人們稱為是進化論的「軟肋」。寒武紀開始於大約5.42億年前,總共持續了大約5800萬年的時間,化石證據表明,在寒武紀前期的大約2000萬年的時間裡,地球上突然出現了大量物種。

在這段時間裡,大量的腕足、海綿、節肢、蠕形、脊索動物紛紛在地球上出現,其生物門類高達50餘個,相比之下,現在地球上生物門類卻只有30多個,而其中大約90%的門類都可以在「寒武紀生命大爆發」中找到。

數量如此眾多的物種在短短的2000萬年時間裡集體出現在地球上(相對於地球生命的進化史),這似乎很難用進化論來進行解釋,因為根據進化論的觀點,生命的進化是一個緩慢而連續的過程,是不可能突然出現這麼多的物種的,所以說「寒武紀生命大爆發」就成了地球生命進化史的未解之謎。

進化論的「軟肋」:5億多年前,地球上為何會突然出現大量物種?

雖然達爾文本人也對此感到困惑不已,甚至認為這可能會成為反對進化論的有力證據,但是他還是對此給出了自己的解釋,他推測這些物種應該是由更早的物種逐漸演化而成,這些物種的祖先早就已經在地球上廣泛存在,只是因為它們大多是小型軟體類動物,很難在地質層中留下化石,所以現在的我們才沒有找到相應的化石證據。

遺憾的是,後來科學家在前寒武紀化石沉積層中發現了大量的原核生物化石,所以達爾文的這種解釋就顯得有點尷尬了。那麼又應該如何解釋這個進化論的「軟肋」呢?對此科學家們提出了多種猜測,下面我們來簡單瞭解一下目前認同度比較高的一種(注意,這只是一種猜測,並不是確定的結論)。

儘管早在30多億年前,地球上就出現了能夠通過光合作用生產氧氣的藍細菌,但一來它們的數量不多,二來當時地球上存在著很多吸收氧氣的機制,例如在海洋中大量存在的二價鐵離子就可以有效地吸收氧氣,因此在很長的一段時間裡,地球大氣和水體中的含氧量都很低,很顯然,這並不適合多細胞生物的多樣化,因為多細胞生物的多樣化需要足夠多的氧氣。

直到大約18億年前,地球上氧氣的「生產量」才真正地超過了「消耗量」,地球大氣和水體中的含氧量開始逐漸增加,隨著這個過程的持續,當其突破一個臨界值的時候,地球上的物種就開始出現了多樣化。

然而在7.5億年前到5.8億年前,地球上又經歷了一次非常嚴重的冰河時代——瓦蘭吉爾期,進而導致了一次規模不小的物種絕跡事件,地球上物種的進化也因此而停滯。

到了5億多年前的寒武紀前期,地球開始迅速回暖,再加充足的氧氣供應,這無疑給當時的生命創造了非常適宜的環境,於是在經歷了極端寒冷的冰河時代之後,地球上的生命開始了「派對」,在接下來的大約2000萬年時間裡,它們就演化出了為數眾多的物種。

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