阐述寒武纪生物大爆发！

后勤部长 · 发表于 2010-12-11 18:00

发生寒武纪生命“大爆炸”，我认为同样是生物与环境作斗争的必然结果。到寒武纪能出现“大爆炸”是它具有了这样的几个原因与条件：
   （1）从地球环境看，在寒武纪之前的震旦纪（8亿年前），地表上所有大型稳定地块和重要的中间地块已从这时开始形成，它为生物的大发展提供了良好的生存与发展条件。而震旦纪地球气候变化巨大，早震旦纪为全球性的大冰期，到后期（6.5亿年前），大部分地区又转为干热。这气候的大变化是生物大发展的推动力。
   （2）从生物方面看，生物从诞生到寒武纪前已有了30多亿年的发展史，其发展不是等速线性的（这在前一章里已讨论了），它是随地球一次次冷热周期变化（冰川运动、造山运动）而不断有新的飞跃，使之呈加速发展的。其加速原因，一是有前面所说的生物所具有的斗争性，生物在与环境变化的斗争中不断地发展了自己。二是有下章将要进一步讨论的生物对环境进行改造，为自身的发展创造了条件。例如早期的大气并无氧，约在距今32亿年前出现了能进行光合作用能固氮的蓝藻，它们曾差不多占领了地球的整个水域，对增加地球氧气起了特别重大的作用，由此促进了生物的发展。随着生物的发展又使大气中的氧气不断增加，并不断稳定。到距今14~15亿年时地球形成了稳定的富氧大气圈，这为后来生物的大发展提供了最重要的条件。同时有人认为蓝藻大规模地沉积碳酸盐，把大气中二氧化碳转移到岩石中，二氧化碳含量下降导致地表温度下降，冰川出现，海平面改变，地形地貌变化。认为正是生物的作用，使震旦纪就已形成了有利于生物大发展的环境[当然冰川的出现是地球内、外（来自宇宙）的多种因素作用的结果，而非单纯的生物因素]。上两方面的原因又不断相互推动，使生物的发展不断加速，所以到震旦纪后期就已出现了大量高级的裸露动物群和少量小型硬壳动物，以埃迪卡拉（Ediacara）为代表的软体裸露动物群[66]，遍及五大洲（已获有数千件标本，包括30余个生物种，分属4个门，有水母类、海腮纲和蠕虫类等等。其中有许多动物体形较大，最大长度近1米）。进到寒武纪后，地球又有各种各样的地壳运动与环境变化，正如陈孟莪在《寒武纪生命大爆炸》[67]一文中所说：“冰期之后气候变暖、海平面上升、海侵造成新的生态环境与新的生态空间；与板块构造运动密切联系的裂谷作用引起岩浆作用，火山活动频繁，超大陆解体引起海陆格局大变；大规模碳酸盐台地形成，其边缘由于上升流而使富营养水体循环，大规模磷酸盐沉积，海水化学成分变化，更有利于生物矿化作用的多样化；古地磁场频繁波动和磁极转换”等等。可以说正是到了寒武纪，生物有了进一步良好的发展环境，又由于环境的各种各样变化的刺激，必促使生物在此时极大极快地发展起来。同时又因环境的各种变化在地球各地不均，变化大而快的地方会促使生物有大而快的发展，不同的变化会促使生物朝不同的方向发展，相对不变的地方，生物也相对稳定。这些情况我们虽未能直接见到，但我们今天见到的许多情况实可类比，例如前面说的金鱼的演化，金鱼由鲫鱼演化而来，可金鱼与鲫鱼之间已有了极大的差异，这是因为家养环境与野生环境有很大差别之故。由于环境的改变与多变不仅造成外形大变，其种类也极大的增多，而鲫鱼却一直变化不大。金鱼若不是家养，有据可查，我们也会以为金鱼是“突变” 而来。以为“地球生命从单样性到多样性不是渐变的，而是突变的。”尤可类比的是，到寒武纪时，生物的分布面已很宽广，动物的活动能力已很强，同种类的个体可以进入到各种不同环境里，这就更促使它们向着不同的方向发展，演变成各种不同的类型，同时它们的变化速度必各不一样，甚至差距会很大，由此出现“渐变”与“突变”（速变）的不同表现。
   （3）从时间上看，寒武纪是1亿年[若从埃迪卡拉动物群（6.5亿年前）到“澄江动物群”（5.3亿年前）来算，有1亿多年]，这1亿多年，相对生物的发展史及地球年龄来说很短暂，但相对于生物个体的寿命与繁殖周期来说却是极其漫长的，金鱼在1000多年里就有了很大变化，那么在1亿年里生物会产生巨大变化应是不足为奇的。再看寒武纪之后，生物随地球环境的变动同样有一次次大飞跃，且发展更大更快。我们人类的出现是在地球最近一次冰期之后，仅有数百万年的历史。

有人会问：当地球环境有巨大变动，对生物造成巨大灾难时，怎会有生物大发展？    对生物来说，灾难与大发展常常是相伴而生的。当地球发生大的冷热周期变动，或其他的大的灾难性变化后，一是造成生物大批的死亡，甚至绝灭，而与此相伴的是某些生物的大发展。为何会出现如此矛盾的情况呢？从我们现今看到的情况里可以直接找到答案：在前章讨论生物的“反抗性”，列举了苍蝇、蚊子及其他害虫、鼠类，还有各种致病微生物等，曾被我们所使用的药物大批杀灭。可是，过一段时间后，它们反更加猖獗地发展起来，其抗药性种类“反见激增”，有的地方是成几十倍的增加，为何如此？这就因在大批杀灭的同时，有少数未被杀死的个体，经过药物的刺激，增强了生命力，促进了它们大发展。另外，从试验里更可看到，我曾作了用多种物理与化学（包括药物）刺激物作用于几种生物的试验，看到了各种不同的反应：
①当用某一大剂量的物理或化学刺激物，作用于同种生物时，由于有个体差异，在大部分生物死亡的情况下，有个别抵抗力强的能够幸存；当刺激物分布不均时，在有些地方剂量相对降低，这里的生物大多能幸存。这些幸存者抵抗力逐代提高。
②若不是猛然间给予大剂量（致死剂量）的理化刺激，而是从小剂量开始，一次一次地渐次增加剂量，缓慢作用于生物，那么大部分生物个体不仅都能存活，而且都会跟随不断增强抗力，甚至剂量增至超过原来不能耐受的致死量后，它们仍能耐受，并继续发展。
③用多种刺激物分别作用于同种生物的不同个体时，受相同刺激的个体，反应相同，受不同刺激的个体的反应不同，变化各异。
④多种刺激交替作用于同种生物时，所引起的生物反应比单一刺激大。
⑤同种刺激作用于不同种生物时，各种生物对该刺激的抵抗强弱，反应快慢，变化大小各异。
⑥所有受刺激的生物均比未受刺激的生物变化大，发展快，而且在许多情况下变化极快，但不管变化如何大，如何快，都是有其规律的，并非无规律的突变（请参见后面有关试验的章节）。从这些试验里所看到的情况是可以给人一些联想的。