寒武纪

寒武纪寒武纪（Cambrian）是显生宙的开始，距今约5.42亿年前—4.88亿年。寒武纪可再分为早寒武纪、中寒武纪、晚寒武纪。寒武纪是显生宙最早的地质时代，下一个纪是奥陶纪。在传统理论上它可区分为三个时期：早寒武纪（5.41-5.4亿年前）、中寒武纪（5.4-5.23亿年前）、以及晚寒武纪（5.23-4.92亿年前）。这是建立在岩石地层学上的分法。这个名字来自于英国威尔士的一个古代地名罗马名称“Cambria”，该地的寒武纪地层被最早研究。“寒武纪”一词是英国地质学家塞奇威克（ASedgwick）于1835年首次引进地质文献的。原指泥盆纪老红砂岩之下的所有地层。在罗马人统治的时代，北威尔士山曾称寒武山，因此赛德维克便将这个时期称为寒武纪。通过铀铅测年法测量其延续时间为5370万年。中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“寒武纪”（音读：カンブキ，罗马字：kanbuki）。近几年国际地层委员会在中国科学家研究的基础上确立了“四分法”的寒武纪新年代地层表。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案。寒武纪生命大爆发自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约6亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在只2000多万年时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地在2000多万年时间内出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发”。地质年代达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物的祖先一定是来自前寒武纪动物，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。这就是至今仍被国际学术界列为“十大科学难题”之一的“寒武纪生命大爆发”。依照传统和经典的生物学理论即达尔文生物进化认为，生物进化经历了从水生到陆地、从简单到复杂、从低级到高级的漫长的演变过程，这一过程是通过自然选择和遗传变异两个车轮的缓慢滚动逐渐实现的。科学家们为揭示“寒武纪大爆发”的原因提出了种种假说。陈均远研究员提出寒武纪生物突变具有极明显的自发性进化行为的设想；舒德干教授提出“寒武纪暖水与冷水两大古生物地理分区的假说等，但目前还没有一个清晰、证据确凿、令人信服的解释。地球膨裂说认为“雪球地球’冰期后地温急聚升高是寒武纪生命大爆发的真正原因。“雪球地球”理论认为，地球在距今7.5亿到5.8亿年前曾经经历了一次极其严重而漫长的冰河时代——瓦兰吉尔期。当时不仅陆地全部被冰川覆盖，海洋表面也被完全冻结，液态水靠来自地球核心的热量支持，存在于1公里厚的冰层下。如果从太空看，地球完全是一巨大的“雪球”。“雪球地球”假说最早由美国地质学家约瑟夫·可西文克博士1992年首先提出。雪球地球“雪球地球”的假说有哪些根据？第一，地球在距今6亿到8亿年间广泛发育了一层或多层称为“冰积岩”的冰川沉积，它代表了全球性的寒冷气候。最著名的一次冰期发生在距今6亿年左右，几乎在现今所有大陆上都留下了可靠的记录，地质学上称为瓦伦格冰期。不管怎样，在地球上很好保存了距今6亿到8亿年的地层中，几乎都能找到同期的冰川沉积。很显然，这个寒冷气候是一个全球性事件。第二，在地球的历史中，很多数据表明，地球在距今6到8亿年间，冰积岩大多沉积在中、低纬度附近，换句话说，也就是赤道和赤道附近，也是陆地主要分布的区域。这方面的资料得出这个结论：广泛的寒冷气候发生在地球的赤道及其附近区域。地球膨裂说认为，虽然生命在38亿年前形成，但因为地球逐渐变冷，直到8亿年前的“雪球地球”时期的零下50度，物种的进化速度非常缓慢。“雪球”为什么解冻，变成现在这样的地球，地球膨裂说认为，8亿年前，由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量，使地球发生较大膨裂，造成大量岩浆喷出地壳，使地球的气温急聚升高，冰川溶化，冰臼就是在这一时期形成的。地球气温从震旦纪（8亿年前）的摄氏零下50度，上升到现在的最高温度摄氏58度，8亿年上升了108度，地球的气温平均每1千万年自然升高1.35摄氏度。地球膨裂说认为，8亿年前地球的气温急聚升高，非常适合生物繁衍，进化速度急聚增加，所以发生了寒武纪生命大爆发。有段时期，整个地球几乎被冻成了一个大雪球吗？干燥的空气磨蚀着苍凉的陆地，广袤的大洋被全部冻结。没错，这就是新元古代的“雪球事件”，整个地球46亿年的极寒纪元。那么，“雪球事件”究竟是怎么回事呢？雪球事件，发生在距今七亿年前。七亿年，在历史的长河中，实在是一个颇为尴尬的节点。对地球诞生的原点来说，它足够漫长。40亿年的光景，早已让地球演化成了一个成熟的行星，它有了板块构造，有了稳定的大气，有了遍布海洋的简单生命，一切看上去早已井然有序。然而，对于站在时空这头的我们，七亿年又显得足够遥远，遥远到比寒武纪生物大爆发还要早上两亿年。那个时候，不仅恐龙们的中生代是遥遥无期的未来，甚至连三叶虫和角石也尚未登上地球舞台。只有蓝藻等单细胞动物，统治着当时那尚未喧嚣的海洋。这些层层叠置的藻类遗迹，是后世唯一可以回溯至此的生命印记。虽然并不热闹，但这幅光景，好歹洋溢着一颗宜居带内的星球该有的生机与活力。然而，全球冰川就这么突如其来地尘封了一切。首先从两极开始，冰川逐渐向低纬度进军，直至把热带的暖风与浪花，全部凝固在肃杀的极寒中，然后逐步冰封了整个地球。雪球事件来去匆匆，在元古代末期留下印记后，便马上消失在一如既往的温暖中。在此后数亿年的时光里，它再也未曾重现，以至于人们直接用“成冰纪”来命名地球历史上这段非同寻常的时期。既然地球“变成”了一个大雪球，那它后来是如何恢复的呢？对于这个问题的答案，既不是太阳，也不是撞击的天体，而是地球自己。不要忘了，这是一颗有着活跃内动力的热行星。而这份终将表现出来的力量，叫做火山作用。此时，火山作用的净输入便显得尤为突出了。火山持续溢气，大气中的温室气体越聚越多，当它们的比例重新丰富到足以封存阳光，使平均温度能够重回冰点之上时，“白地球”便开始融化了。久违的蓝海出现，生命的家园也在复苏。那未来，地球还会出现雪球事件吗？实际上，我们还无法预测那么长远的未来，但不妨让我们对文明自身的抵御机制报一份谨慎的乐观。就算雪球归来，这颗星球也早已不再是单细胞的世界。不过，在把筹码押给人类之前，至少我们都不希望看到：当生态灾难的魅影开始出现时，有人指着它说：“瞧，这是我们自己一手酿成的灾难。”