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托福阅读背景知识|寒武纪生命大爆发分享，希望对大家学习有所帮助。

在元古代晚期，地球上出现了明显的分带性气候环境，为生物发展多样性提供了自然条件。跟在元古代之后的就是古生代的一、个纪-寒武纪（CamBrian）。而这一时期的标志性事件便是寒武纪生命大爆发（CamBrianExplosion），也就是TPO503的论说主体。

寒武纪距今约5.42亿至4.85亿年前，铀铅测年法（Uranium-LeadDating）测量，其延续时间（duration）为5370万年。这一时期的生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案。绝大多数无脊椎动物门（invertebrate）在2000多万年时间内几乎同时"地（simultaneously)、突然"(abruptly)地出现，形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象(flourish)。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。

达尔文在其《物种起源》中提到了这一事实，并大感迷惑（baffled）。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（scarcity），是由于地质记录的不完全或是老地层淹没在海洋中的缘故。

科学家们为寒武纪大爆发"的原因提出了种种假说。曾有两位美国物理学家提出了寒武爆发是由于地球大气的氧水平这个物理因素造成的。他们认为，在早期地球的大气中含有很少或根本就没有自由氧（oxygen），氧是前寒武纪藻类植物光合作用（photosynthesis）的产物并逐渐积累形成的。后生动物需要大量的氧，一方面用于呼吸作用，另一方面氧还以臭氧的形式在大气中吸收大量有害的紫外线，使后生动物免于有害辐射的损伤。

但是，地质学的证据证明，大约在距今10亿年至20亿年之间广泛沉积层中含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。因此生物学家又提出了有性生殖产生和生物收割者出现理论来解释这次大爆发。

从化石资料来看，真核藻类大约在9亿年前出现了有性生殖，实际上，有性生殖出现得更早。有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极其重大的作用，由于有性生殖提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加了生物的多样性，这是造成寒武爆发的原因之一。

而生物收割者假说则是一种生态学理论。它的提出者美国生态学家斯坦利认为，在前寒武纪的25亿年的多数时间里，海洋是一个以原核蓝藻这样简单的初级生产者所组成的生态系统（ecosystem）。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（trophiclevel）也是简单的。由于物理空间被这种种类少但数量大的生物群落顽强地占据着，所以这种群落的进化非常缓慢，从未有过丰富的多样性。

寒武爆发的关键是草食收割者的出现和进化，即食用原核细胞(蓝藻)的原生动物的出现和进化。收割者为生产者有更大的多样性制造了空间，而这种生产者多样性的增加又导致了更特异的收割者的进化。营养级金字塔按两个方向迅速发展：较底层次的生产者增加了许多新物种，丰富了物种多样性，在顶端又增加了新的收割者"，丰富了营养级的多样性。从而使得整个生态系统的生物多样性不断丰富，导致了寒武纪生命大爆发的产生。