为什么会出现寒武纪大爆发?

“寒武纪大爆发”仍然只能说还是个谜题,曾令达尔文都倍感困惑的寒武纪大爆发一直是科学界的一个重大疑难问题.
寒武纪是地球历史上最早有丰富动物化石记录的时代.达尔文对寒武纪海洋动物的突然繁荣深感困惑,当时人们还不曾在寒武纪以前的地层中找到任何化石,他以生命记录不完备来解释这一现象.20世纪初,美国科学家沃尔柯特在加拿大西部洛机山脉5.15亿年的寒武纪中期黑色页岩中,发现大量保存完美造型奇特的动物遗骸.在所收集的6.5万件珍贵标本中,科学家们陆续辨认出几乎现存动物每一个门的祖先类型在当时都己出现,还有许多早已绝灭了的生物门类,这就是著名的布尔吉斯(Burgess)动物化石群.这一发现震撼了当时的科学界,导致了人们对寒武纪大爆发的思考.

10亿年前,水藻这种简单的多细胞生物作为当时地球上最复杂的生物出现在地球上,但仍只有相对较少的几种体制,直到6亿年前才出现了比细菌,单细胞浮游生物和多细胞藻类更复杂的生物.后来,大约5.5 亿年前的新元古代,一批相对复杂的生物崭露头角,这些可能是类似于今天海腮,原始蠕虫,水母还有蛞蝓之类的动物都留下了模糊的化石和痕迹,丰富的藻类为它们的繁衍进化做了充分的准备.
接下来的200万年,大气自由氧含量增加,海洋面积进一步扩大,地球上的生物进化发生了翻天覆地的变化.漫长的沉寂之后,云南澄江,这片貌不惊人的古生物圣地,逐渐为我们揭开了地球生命史中最为壮观的一幕:在距今5.3亿年前的寒武纪之初,生命在这里的浅海演绎了一场革命性的大规模进化,多细胞动物在地球上突发性出现.一瞬间,绝大部分仅次于界以下的最大生物分类单位——门一级动物跃然海里,其中不仅包含了许多早已灭绝的奇异生物类型,还将现生动物几乎所有门类的祖先追溯到寒武纪初期,这就是古生物学史上著名的寒武纪大爆发(Cambrian Explosion).
虽然这一瞬间实际为200万年左右,但相对于35亿年的地球生物史,200万年不及一天中的一分钟,以致古生物学界不得不用爆发来形容它的突然性.这些生命形态各异,从几毫米的微型动物到长达2米,长着带柄巨眼张牙舞爪的大型怪物,遍布20余门,几乎涵盖了现生所有的动物门类(35门).如今地球上所有一切天上飞地下跑海里游的动物的祖先差不多都在那个时代出现,包括人类在内的大多数多细胞动物很可能就是从这里起跑,开始了各自的演化史.
澄江动物群与寒武纪大爆发
（2003年度国家自然科学一等奖）
http://www.211.ynu.edu.cn/bzcg/1.html
http://course.bnu.edu.cn/course/zoology/html/internet/chengguo/10.pdf