寒武纪是什么？

寒武纪寒武纪(距今5.4 ~ 5.1亿年)-海洋无脊椎动物的大发展寒武纪是地质时间划分上显生宙古生代的第一个世，距今约5.4亿~ 51亿年。寒武纪是现代生命的开始阶段，也是地球上现代生命开始出现和发展的时期。寒武纪对我们来说很遥远很陌生，这一时期的地球和大陆的特征与今天完全不同。寒武纪常被称为“三叶虫时代”，因为寒武纪岩石中的矿化三叶虫结壳比其他类群多。当时多种高级海洋无脊椎动物的出现和大量化石的保存，使得研究当时生物世界的情况，利用生物地层学进行地层划分和对比，进而研究有机世界和无机世界相对完整的发展史成为可能。然而澄江动物群告诉我们，地球上生活的各种动物几乎是在寒武纪后不久同时出现的。寒武纪是显生宙的开始，标志着地球生命进化史的新景象。在寒武纪开始后的短短几百万年间，突然出现了大量的多细胞生物，包括几乎所有生物类群的祖先。这种爆发性的生物进化事件被称为“寒武纪大爆发”。有壳有骨的海洋无脊椎动物往往很繁荣。它们生活在底栖生物中，以微小的藻类和有机物颗粒为食。其中最繁盛的是节肢动物三叶虫，所以寒武纪也被称为“三叶虫时代”，其次是腕足类、古杯类、棘皮类和腹足类。寒武纪的生物形态非常奇特，和我们现在在地球上看到的生物有很大的不同。比较著名的有早寒武世云南澄江动物群和中寒武世加拿大伯吉斯页岩生物群。海洋无脊椎动物和海藻主宰了寒武纪生物世界。许多高级类的无脊椎动物，如节肢动物，棘皮动物，软体动物，腕足动物和笔石，都有代表。其中，节肢动物中三叶虫最为重要，其次是腕足动物。此外，古杯、介形类、软舌螺、牙形类、鹦鹉螺也很重要。除牙形刺外，还有许多其他代表的高等脊索动物，如中国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼和海口鱼，加拿大伯吉斯页岩中的皮肤癣菌，美国上寒武统的鸭鳞鱼等。在潮湿的低地，可能有苔藓、地衣等低等植物，但仍缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生存；无脊椎动物没有进化出适应空气中生活的能力。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上死气沉沉，一片荒凉。古生物学用“大爆炸”这个词来形容生物多样性的突然爆发。根据寒武纪初期遗迹化石和小壳化石的突然多样性和复杂性，在澄江动物群发现之前就提出了“寒武纪大爆发”的理论，但对“寒武纪大爆发”产生的动物和动物群落特征却知之甚少。就连加拿大著名的伯吉斯页岩动物群也比“寒武纪大爆发”晚了654.38+00多万年，无法回答寒武纪初期海洋中的具体生命。澄江动物群的地质年代处于“寒武纪大爆发”时期，让我们真正看到了5.3亿年前动物群的真实面貌。各种动物起源迅速，在“寒武纪大爆发”时期立即出现，而现在地球上生活的各种动物几乎同时存在，而不是经过长时间的进化才慢慢发生变化。它将动物多样性的历史推进到了寒武纪早期。寒武纪的生物形态千奇百怪，与地球上的生物大相径庭。最古老的鱼类也出现在这个时代，它就是澄江动物群中发掘出的海口鱼(Haikouichthys ercaicunensis)。寒武纪:5.7亿-5.05亿年前，寒武纪是古生代的第一个时期。在此期间，大量的无脊椎动物生活在海洋中，许多动物繁衍至今。这些生物类别包括节肢动物(身体外壳有关节的无脊椎动物)和软体动物(身体柔软的无脊椎动物，依靠硬壳保护自己)。前寒武纪前寒武纪前的地质时期。也被称为前寒武纪。前寒武纪开始于最早的地质阶段，结束于大约5.7亿年前。称为该时期形成的地层，位于寒武系之下。前寒武纪分为太古宙和元古代，现在广泛用太古宙和元古代分别代表其早期和晚期，分界线在25亿年前。1930年，G.H .查德威克把所有的地质时期分为两部分:寒武纪之前，称为显生宙；寒武纪以来的地质时期称为显生宙。近年来，由于在上部前寒武纪地层中发现了软体动物化石，并划分为太古代和元古代，隐生代一词已趋向于不再使用。前寒武纪地层在世界上广泛出露，露头大的地区称为地盾或克拉通。主要盾有波罗的海盾、西伯利亚盾、中国盾、加拿大盾、非洲盾、南美盾、澳大利亚盾、南极盾。盾区太古宙岩石多为绿岩、花岗岩和沉积变质岩，并伴有基性火山岩。在20亿年前的前寒武纪岩石中广泛产生了带状含铁建造，然后出现了大陆红层。这种变化可能反映了早期生物氧合的发展。冰碛是前寒武系的一种特殊类型，明显分布于加拿大地盾和下元古界上部的南部非洲。冰碛物分布于上元古界、亚洲、欧洲、美洲和澳大利亚。很少有年龄在35亿至46亿年前的岩石和矿物。不再可能通过放射性测量来确定它最初形成的时间。可以确定的最古老的沉积岩和火山岩的年龄不超过38亿年。大约27亿至38亿年前形成于地球表面的沉积岩和火山岩经过了变形变质作用。在南非威特沃特斯兰德盆地的下部发现了最古老的温和沉积岩和火山岩的变质序列。前寒武纪的化石很少，但在31亿年前的古地层中已经发现了原生细菌和藻类的遗迹或遗迹。前寒武纪的特点是浮游微生物和原生动物微体化石从无核到有核和单细胞。大约20亿年前，大气开始积累氧气，大气中有了相当的氧气含量后，生物就发展起来了。源自蓝绿藻的叠层石广泛分布于前寒武纪晚期，约6.8亿年前出现具有软体的多细胞后生动物，称为埃迪卡拉动物群。前寒武纪大部分时期的气候条件基本未知，但已知其晚期(约7亿年前)发生过广泛的冰川作用。前寒武纪岩体是金属矿物的重要来源，尤其是铁、镍、金、铀和铜。铁矿主要是沉积的，但也可能有火成的大型磁铁矿体。世界镍产量的75%来自加拿大地盾安大略省萨德伯里的大型侵入体。前寒武纪岩体中产出的金超过了其他地质体的总和。现在世界上一半的黄金产量来自南非威特沃特斯兰德的前寒武纪砾岩。其他有价值的矿物包括铂、银、铅、锌、铬、钴、锰、石墨、云母和滑石。寒武纪大爆发前5.3亿年的浅海，生命经历了革命性的大规模进化，沉寂了40亿年的地球突然变得鲜活起来。这就是曾经让达尔文困惑的“寒武纪大爆发”。日前被授予国家自然科学奖一等奖的“澄江动物群与寒武纪大爆发”研究，就是为了解开地球生命史上的惊人秘密——生命在地球上已经存在了40亿年，却在单细胞低等生命的水平上度过了35亿年。直到5.3亿年前的寒武纪，在神奇的“寒武纪生命大爆发”的一瞬间，现代生命所有“门”的早期雏形像“大爆炸”一样出现在地球上。“寒武纪大爆发”是一个困扰达尔文的问题。在人们普遍认同达尔文进化论的今天，充分揭示并合理解释“寒武纪大爆发”的真实面目，探索许多动物物种起源的问题仍然摆在人们面前。在中国云南省澄江县发现了数以万计的化石，这是世界上唯一的大型古生物化石公园。中国科学家20年磨一剑。通过澄江动物群化石的发现和研究，在世界上首次揭示了“寒武纪大爆发”的整体轮廓，证实了几乎所有的动物祖先都曾站在同一起跑线上。这一成果是“达尔文进化论的重要发展”。三位科学家完成的名为“澄江动物群与寒武纪大爆发”的科研项目，2003年获国家自然科学奖一等奖，新中国成立以来仅有28项成果获此殊荣。来自中国科学院、云南大学和西北大学的陈、侯先光和舒德干日前分享了这一荣誉。什么是“寒武纪大爆发”？中国澄江动物群化石在世界上首次揭示了“寒武纪大爆发”的整体轮廓，引起了世界的广泛关注。那么寒武纪和寒武纪大爆发到底是什么？澄江动物群化石第一发现者、云南大学教授侯先光做了详细解答。寒武纪是地质历史划分中显生宙古生代的第一个世，距今约5.4亿~ 5654.38+0亿年。寒武纪是现代生命的开始阶段，也是地球上现代生命开始出现和发展的时期。寒武纪对我们来说很遥远很陌生，那个时期的地球和大陆的特征和今天完全不一样。寒武纪常被称为“三叶虫时代”，因为寒武纪岩石中的矿化三叶虫结壳比其他类群多。然而澄江动物群告诉我们，地球上生活的各种动物几乎是在寒武纪后不久同时出现的。古生物学用“大爆炸”这个词来形容生物多样性的突然爆发。澄江动物群的地质年代处于“寒武纪大爆发”时期，让我们真正看到了5.3亿年前动物群的真实面貌。各种动物起源迅速，在“寒武纪大爆发”时期立即出现，而现在地球上生活的各种动物几乎同时存在，而不是经过长时间的进化才慢慢发生变化。它将动物多样性的历史推进到了寒武纪早期。寒武纪为什么会出现这么多丰富的生物？科学家提出了许多假说，但目前还没有明确、确凿的证据和令人信服的解释。“寒武纪大爆发”至今仍是一个未完全解开的谜。“寒武纪大爆发”帽子的发现过程天山看起来像一座平原小山，像一顶戴在那里的圆帽子。来往的人都不会看这个普通的黄色土堆。科学家们来到这里都很兴奋。然而，在沉寂了很久之后，这个位于云南澄江县的不起眼的山包，如今却被古生物学家奉为圣地，地球生命史上的一个惊人秘密被逐渐解开:5.3亿年前，这里的浅海上演了一场极其重要的事件——生命经历了革命性的大规模进化，大部分是仅次于“界”以下最大的分类单位——“门”级。轰，沉寂了40亿年的地球突然热闹起来。蓝色星球终于有了鲜艳的颜色。“一瞬间”(这个过程其实是200万年左右，但相对于地球生物历史的35亿年，200万年就像是一天中的L分钟)，很多地球上从未见过的动物突然出现在海洋中，古生物学家甚至用“爆发”来形容这种突然性；它们有不同的形状，从只有几毫米的微型动物到长着带手柄的巨眼和可怕爪子的大型怪物，几乎涵盖了现有的所有动物类别。也就是说，天上飞的、地下跑的、海里游的所有动物的祖先，几乎都是在那个时候出现的。很多多细胞动物，包括人类，很可能就是从这里开始，开始了自己的进化史。在今天的昆明附近，从东到西，包括马龙、澄江、长冲山、岷山、海口、武定，都有寒武系沉积页岩出露地表。目前科学家们接触到的主要是山脉的一角——毛田山。目前地球上几千万种鲜活生物中只有35个门，但在澄江化石中发现了20多个门一级系统(不包括一些已经灭绝的门一级动物)，而且还在不断发现新的门。这说明了一个关键问题。早寒武世，动物多样性的基本体系建立。澄江动物群和寒武纪大爆发澄江动物群是一个多纲化石动物群，让我们真实地看到了5.3亿年前动物群的真实面貌。然而，被誉为“20世纪最惊人的发现之一”的澄江动物群是如何“浮出水面”的？“发现有其偶然性，但也包含必然性。如果你想在科学上取得真正的成就，你必须付出比普通人更多的艰辛和更细致的工作。澄江动物群的发现是艰苦细致的野外工作的结果。”澄江动物群的发现者、云南大学教授侯先光告诉笔者。澄江的地质古生物研究已有近百年的历史。早在1909和1910年，法国科学家就对该地区的地质和古生物进行了详细的研究，并出版了研究专著。新中国成立后，国内外学者和科研教学单位在这里开展了大量的研究工作。当然，如果有人能预测到这一带地层中存在澄江动物群，这个伟大的发现肯定不会推迟到上世纪80年代，也不会落在一个普通的年轻研究者身上。时间回溯到1984年6月5日。这一天，在中科院南京地质古生物研究所工作、刚刚拿到硕士学位两年多的侯先光离开南京，9日乘火车抵达云南，为自己的专业研究采集高肌虫化石。然而，他的工作进展并不令人满意。7月1日，侯先光在雨中将工作重心转移到澄江县的毛天山。这一天，他和附近大坡头村的一位村民在雨中非常努力地工作。下午3点，一具栩栩如生的动物化石暴露在潮湿的岩石解理面上，一扫侯先光的疲惫。这个标本长4厘米到5厘米，它的身体由两个背壳组成，向前摆动的腿和四肢对称分布。“突然发现这个保存完整的软件附体标本，让我目瞪口呆。全身血液似乎停止了流动，我拿着标本的手不由自主地颤抖。”侯先光仍然为这个被命名为罗娜长尾的标本的发现而兴奋不已。这一天，侯先光和那位村民直到天黑才离开。他们沿着蜿蜒的山路走了1个小时，才回到大坡头村的住处。“我在床下放了几个重要的标本。我太激动了，兴奋得一夜都睡不着。我爬起来，不时看看床下的标本。这也改变了我的研究方向。”原本去寻找高肌虫化石的侯先光“一针见血”，奠定了自己今后工作的目标和方向。65438+1984年7月1日无疑是世界古生物学史上的里程碑。从此，“20世纪最惊人的发现之一”逐渐揭开了它的神秘面纱。几乎所有的动物祖先都曾经站在同一起跑线上。自从达尔文在1859年创立生物进化论以来，人们开始认识到寒武纪早期生命突然爆发的奇怪现象，这种现象发生在距今5.4亿至5.3亿年前的古生代初期。达尔文在《物种起源》中也承认，他无法解释寒武纪化石突然出现的事实。“寒武纪大爆发”难倒了无数科学家，探索生命起源至今仍是世界难题。目前任何一个门或亚科的起源都还没有普遍解决，都在等待真实可靠的、生物信息丰富的早期化石记录提供直接证据。澄江动物群是人们期待已久的探索生命之源奥秘的最佳科学窗口。从小贝壳动物群到澄江动物群，用了不到200万年的时间，这是寒武纪大爆发最关键的一幕，也是动物多样性基本体系的伟大生日。1909年期间，外国科学家在加拿大发现了中寒武世伯吉斯页岩动物群。在过去的一个世纪里，外国科学家一度主导了地球早期生命研究领域，他们被认为是寒武纪大爆发最具代表性的化石动物群，因此布尔圭被称为“古生物的天堂”。“寒武纪大爆发理论是在澄江动物群发现之前提出的，但对寒武纪大爆发产生的动物和动物群落的结构特征知之甚少。即使是加拿大著名的伯吉斯页岩动物群化石，也比寒武纪大爆发晚了10多万年，无法回答寒武纪早期海洋中的具体生命。”三位科学家告诉记者，“澄江动物群的地质年代处于寒武纪大爆发时期，这让我们真正看到了5.3亿年前动物群的真实面貌。各种动物起源迅速，在寒武纪大爆发时期立即出现，而现在地球上生活的各种动物几乎同时存在，而不是经过长时间的进化才慢慢发生变化。它将动物多样性的历史推进到了寒武纪早期。”“澄江动物群是20世纪古生物学的重大发现，为早期生物进化及其在寒武纪早期的‘大爆发’问题提供了新的答案。”国家自然科学奖评委会对这一成果给予了高度评价:“这项研究建立了多个已经灭绝的高阶生物类别，并系统研究了一些现存生物类别的早期演化...是一部重大原创性著作，研究成果进一步肯定了生物进化的突变模式，是达尔文进化论的重要发展，在世界上具有重大科学价值和深远影响。科学家认为，三位科学家对澄江动物群的发掘和研究，揭示了丰富多彩的寒武纪大爆发动物世界的整体轮廓，证实了寒武纪大爆发无论是生物动物群还是亚门，以及复杂的生命形式，都是历史的起点。挑战了地球生命形成的自下而上倒圆锥演化理论模型，为自上而下的生命爆炸形成理论模型提供了依据。澄江动物群的发现和研究引起了国际社会的强烈关注。皇家科学院的一位院士认为，澄江动物群“将永远是一座科学的建筑”；《纽约时报》评论说，这是“20世纪最惊人的发现之一”；美国《科学新闻》的评价更形象:“长期在地球早期黑暗中寻找生物起源，并为此感到绝望的古生物学家，对这些全新的化石证据感到无比高兴。“该项目作者已发表论文90余篇，其中在国际知名杂志《自然》和《科学》上发表论文14篇。在5.3亿年前的海洋中，寒武纪生物“海中恐龙”是最凶残的掠食者。它有一双带把手的巨眼，一对用于快速捕捉猎物的分节巨型前肢，一把漂亮的大尾扇和一对长长的尾叉。虽然它不擅长走路，但它能很快地游泳。直径25厘米的巨口可以捕食当时的任何大型生物，口中还有环状的外齿，对那些被矿化外骨骼保护的动物构成了极大的威胁。这是一种攻击能力很强的食肉动物，它的个体最多能达到2米多，而当时大多数其他动物平均只有几毫米到几厘米。最完整的怪虾化石出现在毛天山的页岩中。1992年，毛天山北坡修建了一条高速公路，被推土机推出了巨大的一段，给了发现怪虾化石的机会。在第一个标本的开始，只有前附肢的末端暴露出来。在好奇心的驱使下，南京地质古生物研究所的周在野外现场对其进行了修复。当一对完整的前附属物和头部露出来时，她不禁兴奋地大叫起来。第一只奇异虾标本的出现，引出了第三只完整的奇异虾的出现。事实上，这枚“第三枚”怪虾化石早在1990年就被南国所的朱收藏了，只是它的怪形一开始让人摸不着头脑，所以被冷落在办公室托盘里近两年。随着标本的复原，一个完整而凶猛的掠食者形象出现在人们面前。猕猴桃虾的饮食可能包括其他食肉动物。它有这么大的身体，这么大的嘴巴，这么一对大的捕捉器官，它可以捕食当时最大的生物，而且它绝不会只吃食物链最底层的生物，因为它的爪子太粗了，所以不那么容易抓到微小的食物。没有人会想到，在当时的海洋中，猕猴桃虾并不是“最适者”。堪称海洋中的“巨无霸”。它处于食物链的顶端，可以轻松捕捉到足够的食物，但没有其他生物可以威胁到它的生存。然而，就像曾经在陆地上称霸的恐龙一样，几维虾早已灭绝。它究竟是什么时候因为什么从地球上永远消失的？这又是一个未解之谜。