上两篇说了地球板块在显生宙数亿年间（5.42亿年至今）大陆的分分合合以及其驱动力的问题，涉及到地球表层的板块构造以及地下几千公里的诸多地质过程，气势恢弘。但是，这段时间内发生的最扣人心弦的事情，却是生命的演化以及大绝灭。

本片主要说说地球上自埃迪卡拉纪以来，地球历史上的几次生物繁盛及灭绝，侧重于从地质方面讲述生物兴衰的原因，并不涉及演化系谱（主要是我不懂o(╯□╰)o）。同时，介绍一些地球气候的变迁。

首先，还要从更早的生命说起。

前寒武纪的生命

前寒武纪，指的就是寒武纪以前，即5.4亿年之前，本系列的1-7篇中，着重介绍了这段时间内的一些重大地质事件。

地球上最古老的生命，可能在38亿年之前已经出现了（也有人认为是35亿年）。但在随后的三十多亿年的历史中，生命以及其缓慢地速度演化着，留下的记录非常少，但我们还是能从岩石中找到蛛丝马迹，大致描绘出生命演化的足迹。

在古老的太古宙（38~25亿年），出现了叠层石，这是微生物和藻类的遗迹。而古细菌也已经出现，并可能比较繁盛。早期的生命大都是厌氧的，因为那个时候大气和海洋中氧气极度缺乏（参见第三篇和第四篇）。但是，在这个极度缺氧的环境中，后来大气充氧的主力生物，蓝细菌，可能已经开始出现了。这时期的生物基本都是单细胞的原核生物，目前还没有发现真核生物和病毒存在的证据。

而到了元古宙（25~5.4）亿年，生命有了进一步的发展。不过，在刚开始的一亿年里（24亿年左右），出现了一些波折。上面提到在太古宙，生物圈整体上缺氧，生物大都也是厌氧的。而到了24亿年左右，则开始充氧了，也就是说地表的氧气开始多了起来。随着氧气一起来临的，是一场大灾难：我们日常所必须的氧气，对于那些厌氧生物来说却是毒气，大充氧事件使得大量的厌氧生物灭绝了。不过，由于氧气的高活性，也能够帮助另一些好氧生物更好地获得能量，从而快速发展。在此之后，生物演化进入了一个新的阶段，大绝灭之后的大繁荣。在这段时间内，真核生物出现，而现今发现的最早的简单多细胞生物也出现于21亿年。而叠层石在这段时间内进入了全盛期。元古宙的末期，出现了著名的埃迪卡拉生物群（5.75-5.43亿年）。

埃迪卡拉纪生物群

地球历史上，6.35~5.42亿年之间，被称为埃迪卡拉纪，这个名字起源于澳大利亚的埃迪卡拉山。在1946年，澳大利亚地质学家Reg Sprigg发现了位于澳大利亚南部埃迪卡拉(Ediacara)山地的庞德石英岩中的化石群，之后被命名为埃迪卡拉生物群。但直到2004年，国际地质学联合会（IUGS）才正式命名埃迪卡拉纪，这是在近120年内唯一命名的纪一级别的年代单位。

但是，埃迪卡拉生物群只是埃迪卡拉纪诸多生物群中的一个，当然也是最著名的的一个。类似的生物群在世界各地均有分布，达两百多个，这也是本部分小标题为埃迪卡拉纪生物群的原因。

埃迪卡拉纪生物群最早出现于5.75亿年，多为多细胞无脊椎软体动物，体型独特，多呈枝桠状，冠状等，并发育放射纹，以印模化石的形式保存了下来，而且在寒武纪开始之前（5.42亿年），突然全部消失，与后世生物之间没有明显的继承关系。早在1868年，苏格兰地质学家Murray在加拿大东北部纽芬兰发现了一个盘状化石，后来被命名为Aspidella Terranovica。之后，在世界上多个地点发现了埃迪卡拉纪的生物群，生物群特征各异，其中以发现于澳大利亚艾迪卡拉山地的最为有名，并以澳大利亚南部的埃迪卡拉生物群、加拿大纽芬兰的Avalon生物群、非洲纳米比亚的Nama生物群以及俄罗斯西北部白海（White Sea）地区最有代表性。

咋看好像是众多各式各样的生物群在这个时候突然爆发，实际上却不然。如果向前追索，就可以发现，埃迪卡拉纪生物群中生物的特征其实早已经出现了。在7.5亿年以前，冠状的红藻、绿藻等已经出现，最早的两侧对称生物也出现在12~6亿年之间，而且，这段时间内，种类繁多的动物可能已经存在了，更为简单的放射状生物应该出现地更早一些。而在中国贵州瓮安发现的瓮安生物群，找到了有刺胞类以及对称的胚胎化石，时间则略早于埃迪卡拉纪生物群（5.9亿年左右）。种种迹象表明，埃迪卡拉纪各生物群并不是突然出现的，它们继承了更早期生物的特征，但个头却大大地不一样了，它们长大了，肉眼可见，个头在毫米级至米级。但是，这段时间内出现的生物群之间的演化关系却不明晰，有可能是多点开花；都生活在海洋中，从浅水至深水都有发现，这也说明那个时候的海底已经相当地热闹了。

埃迪卡拉纪生物群的生与死

但是，为什么在这个时候，生物界会发生这么大的变化呢？

到目前为止，科学家并没有给出一个非常确切的答案，只给出了一些假设。

上文中也曾提到，在埃迪卡拉纪生物爆发中出现的动物所具有的特征，其实在大爆发之前的生物中大都已经出现了。所以，有人认为这次大爆发其实是生物自身发展的结果，当基因积累到一定的程度，就会产生足够的变异，促使生物界发生巨大的变化。

但是，更多的人认为，在埃迪卡拉纪之前，发生的一系列重大的地质事件，才是促使的生物界发生爆炸式的发展的主因。在本系列的第五、六、七篇中，集中讲述了10~6亿年之间发生的一系列重大地质事件，有罗迪尼亚超大陆的形成和裂解、雪球地球事件、氧化事件（大气或海洋进一步充氧）以及南半球的冈瓦纳超大陆的形成等，这些事件可能是促成此次生物大繁盛的主因。

在埃迪卡拉纪生物群中，大多是个头较大的多细胞动物，对环境中自由氧的含量要求较高。冈瓦纳超大陆汇聚的过程中，可能形成了新的大洋洋流，加速了海水的氧化以及营养物质的运输。而雪球事件之后冰雪消融如海的时候，把陆地上的营养物质，比如硫、磷等带到海洋中，为生物的繁盛提供了足够养料。

但更为诡异的是，这么繁盛的生物群，怎么会那么突然就消失了呢？科学家给出了几种解释，但都不那么令人信服。

一种说法是，在埃迪卡拉纪的末期发生了一次生物大灭绝，导致了绝大部分物种消失，原因可能是海洋大缺氧。这次灭绝为随后的寒武纪生命大爆发腾出了空间。

第二种观点认为，其实那些生物并没有灭绝，而是在埃迪卡拉纪之后，没再能保持它们的化石，即这个时候的埋藏条件发生了变化。在元古代的海底，有一种非常特殊的细菌垫，由一层一层的细菌堆叠生长而成。那个时候的软体动物就依附细菌垫生长，死后就保存在这些够隔绝氧气以及水汽的细菌垫中，形成化石。实际上，埃迪卡拉纪生物群的动物化石基本全部保留在这些细菌垫中。而进入寒武纪，具有硬壳或骨骼的生物繁盛，破坏掉了细菌垫，所以保留下来的软体动物化石数量骤减。不仅如此，一些人认为埃迪卡拉纪并不存在生命的突然爆发，而是一个慢慢演化的过程，只不过在埃迪卡拉纪之前，埋藏条件不适合形成化石。这些突然的出现和消失，可能只是化石记录的不完备造成的假象。

第三种解释是，埃迪卡拉纪生物群的消失，是因为随后的寒武纪新的生命类型出现的结果。埃迪卡拉纪生物群中的生物，多是软体动物，活动性很差。而寒武纪，捕食类生物开始大量繁殖，造成了埃迪卡拉纪生物群衰落。

不管怎么说，埃迪卡拉纪生物群多点开花，并相继谢去，这是生命史上一次壮烈的尝试，并以失败告终。但不管怎样，还是有一些延续了下来，并造就了更为壮丽的寒武纪的生命大发展。

References

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来源：知乎 www.zhihu.com

作者：Olivine

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