繁体
化论再次造成冲击。“间断平衡”理论认为,生
的
化不像达尔文及新达尔文主义者所
调的那样是一个缓慢的连续渐变积累过程,而是长期的稳定(甚至不变)与短暂的剧变
替的过程,从而在地质记录中留下许多空缺。澄江动
群的发现说明了生
的
化并非总是渐
的,而是渐
与跃
并存的过程。
原因探讨
寒武爆发
引了无数的古生
学家和
化论者去寻找证据探讨其起因。100多年以来的证据产生
解释寒武爆发的两
基本观
。一
观
认为,寒武爆发是一
假象,这是某些达尔文或新达尔主义者所持的观
。由于
化是渐
的,所谓的“爆发”只是表明首次在生
化石记录中发现了早在前寒武纪就已经广泛存在并发展的生
,其它的生
化石群则可能由于地质记录的不完全而“缺档”,造成这
“缺档”的原因是前寒武纪地层经历着
与压力,其中的化石被销毁了。由于发现前寒武纪化石沉积层中存在大量象细菌和蓝藻这样简单的原
生
,因而这一解释不再有说服力。另一
观
认为,寒武爆发代表了生
化过程中的真实事件,科学家从
理环境和生态环境的变化两个方面来解释这一现象。
1965年,两位
国
理学家提
了寒武爆发是由于地球大气的氧
平这个
理因素造成的。他们认为,在早期地球的大气中
有很少或
本就没有自由氧,氧是前寒武纪藻类植
光合作用的产
并逐渐积累形成的。后生动
需要大量的氧,一方面用于呼
作用,另一方面氧还以臭氧的形式在大气中
收大量有害的紫外线,使后生动
免于有害辐
的损伤。
生
学家则从生
本
的生态关系来探讨这一问题,因为地质学的证据否定了这
氧理论的观
。大约在距今10亿年至20亿年之间广泛沉积层中
有大量严重氧化的岩石,这说明在这一时期内已经存在足够生命爆发的氧条件。因而生
学家从两个重要事件的
现来探索造成寒武爆发的原因,即有
生
的产生和生
收割者的
现。
从化石资料来看,真
藻类大约在9亿年前
现了有
生
,实际上,有
生
现得更早。有
生
的发生在整个生
界的
化过程中有着极其重大的作用,由于有
生
提供了遗传变异
,从而有可能
一步增加了生
的多样
,这是造成寒武爆发的原因之一。
生
收割者假说是
国生态学家斯坦利提
的,是一
解释寒武爆发的生态学理论,即收割原则。斯坦利认为,在前寒武纪的25亿年的多数时间里,海洋是一个以原
蓝藻这样简单的初级生产者所组成的生态系统。这一系统内的群落在生态学上属于单一不变的群落,营养级也是简单唯一的。由于
理空间被这
类少但数量大的生
群落顽
地占据着,所以这
群落的
化非常缓慢,从未有过丰富的多样
。寒武爆发的关键是草
收割者的
现和
化,即
用原
细胞(蓝藻)的原生动
的
现和
化。收割者为生产者有更大的多样
制造了空间,而这
生产者多样
的增加又导致了更特异的收割者的
化。营养级金字塔
两个方向迅速发展:较底层次的生产者增加了许多新
,丰富了
多样
,在
端又增加了新的“收割者”,丰富了营养级的多样
。从而使得整个生态系统的生
多样
不断丰富,最终导致了寒武纪生命大爆发的产生。
对于“收割理论”科学家们目前还没有找到直接的证据来证明其正确
,然而,一些间接的证据支持了这一理论。间接证据之一来自于前寒武纪叠层石,这些由藻类组成的叠层石中保存了前寒武纪最丰富的生产者群落。今天,叠层石仅盛产于缺少后生动
收割者的贫瘠环境中,如超盐量的咸
湖中。藻类在前寒武纪地层中的大量存在,大概反映了当时收割者的贫乏。另外,生态学野外研究也提供了一些间接的证据,研究表明,在一个人工池塘中,放
捕
鱼,会增加浮游生
的多样
;从多样的藻类群落中去掉海胆,会使某一藻类在该群落中占统治地位而多样
下降。