6億年前的生命大爆發(fā)嚼隘,埃迪卡拉紀(jì)有多瘋狂?為什么說它改變了地球

1984 年的7 月 1 日是一個禮拜日诽里,天空飄著小雨。

和往常一樣飞蛹,古生物學(xué)家侯先光一大清早就起床谤狡,簡單地吃一碗面條,又裝一碗在飯盒卧檐,穿上雨靴墓懂,就向帽天山出發(fā)。

【生物學(xué)家侯先光】

【云南澄江帽天山】

來到帽天山霉囚,侯先光不停地劈著石頭捕仔,迅速扔掉那些沒有價值的。因為速度快盈罐,一不小心榜跌,榔頭就會砸到手指而出血。在那猶如神跡一般的一瞬發(fā)生之前盅粪,侯先光已經(jīng)機械式地劈了 6 個小時的石頭钓葫。

突然,一枚一元硬幣大小的白色印子展現(xiàn)在他眼前票顾,那是他從來沒有見過的础浮。

【狄更遜水母化石】

侯先光拿著化石的手控制不住地抖動起來,他被震驚了奠骄!

那一剎那霸旗,他覺得自己全身的血液仿佛都停止流動,時間凝固戚揭,整個世界都已靜止诱告,他敲開了時代的大門,云南澄江前寒武紀(jì)動物群就此現(xiàn)世。

他呆呆地看著那個標(biāo)本精居,濕漉漉的泥巖锄禽,泛著油漬的光澤,這個蟲子仿佛就在水底游動靴姿,將他帶到六億年前的埃迪卡拉紀(jì)沃但。

【埃迪卡拉紀(jì)】

埃迪卡拉紀(jì)

六億年前,歐亞大陸所處的北半球還是一片汪洋佛吓。

隨著雪球地球的結(jié)束宵晚,冰川消融,藍(lán)海重現(xiàn)维雇,大量富含礦物質(zhì)的冰雪融水涌向海洋淤刃,導(dǎo)致海洋中的藍(lán)藻、細(xì)菌迅速繁殖吱型。海洋中的氧氣含量逐漸上升逸贾,地球環(huán)境變得適合生命生存。

或許是雪球地球長達(dá)1億年壓抑和禁錮津滞,使得生命迫切地尋找出路铝侵。到了6億年前,生命達(dá)到了一個臨界點触徐,真核生物獲得一場迸發(fā)式的發(fā)展咪鲜。

在地球生命誕生之初,沒有可以參考的發(fā)展范例撞鹉,生命的演化是奔放的疟丙,不受任何限制,它們可以在錯綜復(fù)雜的環(huán)境中嘗試著自我修改孔祸。

此刻的海洋隆敢,也還是一個友善的世界,沒有掠食動物的侵?jǐn)_崔慧,沒有你死我活得廝殺拂蝎,復(fù)雜的生命形式擁有足夠的時間來發(fā)展自己。

加尼亞蟲惶室,它們緊緊附著在海底温自,形狀如植物葉子,可并不是植物皇钞,因為它們無法進(jìn)行光合作用悼泌,他們直接通過過濾從水中吸收營養(yǎng)物質(zhì)。它們擁有一種奇怪的生長模式——以分形分枝的方式生長夹界,這意味著它們在發(fā)育過程中不斷重復(fù)單一的基本模式馆里。如果你近距離仔細(xì)觀察,你會發(fā)現(xiàn)每一個分支實際上只是整體的一個較小的縮小版,如今沒有任何動物以這種方式生長鸠踪。從組織構(gòu)造上來看丙者,這一類生物有著類似于腔腸動物的結(jié)構(gòu)∮埽可是械媒,如果把它們說成動物显熏,似乎也沒有道理餐屎,因為它們連最起碼的口牡直、肛都沒有下梢,甚至也沒有運動的能力,那么世澜,這些東西到底是什么呢?

【加尼亞蟲想象圖】

狄更遜水母雕欺,一種又圓又扁的奇異生物聋丝,像一塊圓形地毯鋪在海底编振,只有幾毫米厚缀辩,但是它們可以達(dá)到近1.5米長臭埋。它們奇怪的構(gòu)造引發(fā)一些理論推測踪央,有些科學(xué)家認(rèn)為它們是原生生物或地衣,主要是單細(xì)胞生物組成的集群瓢阴。不過許多研究人員認(rèn)為它們是動物畅蹂,通過分析狄更遜水母化石中的殘留的有機物薄膜,表明這些有機物是膽固醇分解的產(chǎn)物荣恐,而膽固醇存在于動物的細(xì)胞膜中液斜,說明狄更遜水母是一種動物 ,可是若說它們真的是一種動物叠穆,它們同樣沒有口少漆、肛門和消化道等器官。

【狄更遜水母】

今天絕大多數(shù)的動物硼被,都表現(xiàn)出雙側(cè)對稱性示损,即身體兩邊是對稱的。但一些埃迪卡拉紀(jì)的生物嚷硫,如三星盤蟲卻是三重對稱性生物检访,三個呈鏡像對稱的部分從身體中心呈螺旋狀伸展出來,以至于后世的科學(xué)家很難推測三星盤蟲的生存特征仔掸,它們?nèi)绾我苿哟喙螅绾芜M(jìn)食,又如何繁殖后代起暮,因為沒有明顯的現(xiàn)代生物做參照卖氨。

【三星盤蟲】

這些奇奇怪怪的生物,到底是屬于植物還是動物?或者它們干脆是某種藻類和真菌的共生體?它們的生活方式算是自養(yǎng)還是異養(yǎng)?它們是一輩子都固著在淺海海底,還是極其緩慢地巡游筒捺?哪怕到今日持搜,科學(xué)家也很難徹底說清楚。只能根據(jù)它們獨特的身體形態(tài)與生活方式焙矛,推測這些神秘的生物是通過滲濾的方式葫盼,直接從海水中獲取養(yǎng)分維持生命。

【怪誕蟲】

而這樣的生存方式讓埃迪卡拉面臨一個重大的生存問題:盡管大氣中的含氧量有所升高村斟,但是相對氧含量依舊很低贫导,當(dāng)時地球的氧含量只有現(xiàn)在的7%,海水中的含氧量更是稀少蟆盹,早期海洋中營養(yǎng)物質(zhì)也沒有現(xiàn)在豐富孩灯,埃迪卡拉的動物們怎樣獲得足夠多的食物呢?

兩種進(jìn)化的模式

生物體呼吸、攝食等重要生理功能與體內(nèi)器官的表面積密切相關(guān)逾滥,要想提高攝食和呼吸器官的表面積有兩個途徑峰档,一種是向外擴大,盡量擴展自己的體表面積寨昙,讓呼吸和攝食都通過更大的表面皮膚來進(jìn)行讥巡;另一種是向內(nèi)折疊,進(jìn)化出復(fù)雜的器官舔哪。

第一種方法比較簡單欢顷,它只需改變身體的基本形態(tài),而不用大費周折地發(fā)展出復(fù)雜的內(nèi)部器官捉蚤。大部分埃迪卡拉的動物選擇了第一種方案抬驴,它們把自己伸展得像一大張薄薄的圓形“肉餅”,企圖無限制地發(fā)展自己的軀體缆巧,然而增大的身體又需要更多的營養(yǎng)布持,于是它們便在這種沒完沒了的循環(huán)中,把自己越攤越大陕悬,疲于擴張题暖,直到體積與表面積比達(dá)到了奇怪的地步,卻為其他動物徒做嫁衣墩莫,淪為食物芙委!它們偷懶地嘗試成生存策略的反面教材,過于簡單地應(yīng)付大自然的考驗狂秦,讓它們付出了慘重的代價灌侣。

【狄更遜水母】

而另一些動物并沒偷懶,它們利用海洋中的礦物質(zhì)給自己披上一道盔甲裂问,抵御來自上部的危險侧啼,向內(nèi)挖掘潛力牛柒,進(jìn)化出功能專一而高效的器官,通過內(nèi)臟的分支和褶曲來增加器官的表面積痊乾,達(dá)到增強呼吸和攝食的需要皮壁,這些動物是幸運的,它選擇了一條正確的進(jìn)化道路哪审,日益強大蛾魄,終于一躍成為地球上的第一代霸主,成為現(xiàn)在地球上的絕大多數(shù)動物的祖先湿滓!

【佚名】

生生不息

雪球地球之后滴须,第一道生命的曙光是短暫的,這束生命之光轉(zhuǎn)瞬間便消逝了叽奥,大部分埃迪卡拉的生物沒有幸存下來扔水,永遠(yuǎn)地留在埃迪卡拉紀(jì)。因為物競天擇朝氓,適者生存魔市,永遠(yuǎn)是海洋的規(guī)律!

【寒武紀(jì)生命大爆發(fā)】

為了生存赵哲,生命不得不做出各種各樣的進(jìn)化待德。

埃迪卡拉紀(jì)晚期,那些偶然得到甲殼的動物大量出現(xiàn)誓竿,埃迪卡拉的軟體動物毫無還手之力磅网,成為甲殼動物的盤中餐谈截,埃迪卡拉的動物們迅速沒落筷屡,逐漸退出地球生命的舞臺。擁有內(nèi)部復(fù)雜器官的后繼者們簸喂,踏著埃迪卡拉動物的尸骨繼續(xù)前進(jìn)毙死,演化出當(dāng)今各種生物的祖先。

【進(jìn)化樹】

地球上多姿多彩的鮮活世界是生命付出巨大的代價喻鳄,才一點點建立的扼倘。地球上曾經(jīng)出現(xiàn)的物種中,有99%都成了生命嘗試的犧牲品除呵,永遠(yuǎn)地消失在歷史中再菊,卻為后繼者趟開一條希望的血路,這就是它們的使命颜曾。

然而纠拔,生命的試錯仍在繼續(xù),新的物種將不斷的誕生泛豪,埃迪卡拉紀(jì)之后稠诲,迎來的是顯生宙永恒的白晝侦鹏。埃迪卡拉紀(jì)為地球帶來生命演化的種子,新一代的生命將為整個地球開啟新的篇章——寒武紀(jì)生命大爆發(fā)臀叙。

我是寒武紀(jì)來客略水,下一期我們走進(jìn)寒武紀(jì)生命大爆發(fā)。

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