在地球生命进化的漫长历史中，5.3亿年前是一个关键节点。在寒武纪早期的2000万年时间里，地球生命仿佛被按下了快进键，一系列与现代动物形态相似的原始动物“集体亮相”。这一快速的生命演化事件，被称为“寒武纪生命大爆发”。那么，当时到底发生了什么？

古生物学“悬案”

在地球生命演化的38亿年历史中，前30多亿年经历了原核生物的起源与演化、真核生物的起源与演化和多细胞生物的起源与演化，那时的生物非常原始、微小。

6亿年前，多细胞生物才由小变大，且只有极少数动物门类可归入现生类型。直到5.3亿年前的寒武纪早期，发生了寒武纪生命大爆发。如今地球上的动物界共有38个门，而在寒武纪的化石中，已发现20个现生的动物门类和6个已灭绝的动物门类。

在生物学中，寒武纪生命大爆发的意义不亚于“宇宙大爆炸”，连达尔文都对其深感疑惑。他认为这一事实会被用作反对其进化论的有力证据。但他同时坚信，寒武纪的生物是由寒武纪之前的生物进化而来的，只不过由于地质记录不完全，或是古老的地层被淹没在海洋中，导致人类没有发现这些化石而已。

澄江生物群呈现世人面前

想要了解寒武纪生命大爆发，就必须提及中国云南澄江生物群。1984年7月，当时还是中科院南京地质古生物研究所实习研究员的侯先光，在云南澄江帽天山发现一块化石，敲开了澄江生物群的大门。这块长尾纳罗虫化石，首次展现出5.3亿年前的海洋动物的真实面貌。

原始生命非常脆弱，大部分没有硬化骨骼，仅由软组织组成。这些生命一旦死亡，极易化为乌有。而澄江生物群的各类化石，奇迹般地保存了生物的矿化骨骼，还保存了大量软体组织印痕，如表皮、纤毛、眼睛、肠、胃和神经等。甚至有的生物好像在临死前还饱餐了一顿，消化道里的食物仍可辨认。

数十万件珍贵化石，为寒武纪生命树增添了近300个新物种。澄江生物群也因此被誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”。值得骄傲的是，我国还有一个顶级“化石宝库”，那就是2019年在湖北发现的清江生物群。在4000多件化石标本中，已分类鉴定出109个属种，其中53%为此前从未有过记录的全新属种。

远古谜题能否解开

发现“天下第一鱼”的中科院院士舒德干表示，从化石证据上来看，在五六亿年前的原始海洋中，确实发生过动物门类的爆发式增长情况。虽然我们没办法回到那个时代，但可以猜测其可能出现的原因。

生存环境的变化

地球已经46亿岁“高龄”了，在很久以前，空气中几乎没有氧气。在地球22亿岁时，氧气大量出现。虽然含量仅为今天的1%，但各类生物迎来了春天。直到5.8亿—5.2亿年前，第二次大氧化事件发生，大气氧含量剧增。

中科院南京地质古生物研究所研究员朱茂炎研究认为，当时声势浩大的造山运动将大量蒸发岩输入海洋。蒸发岩作为一种氧化剂，使大气和海洋中的氧气快速增加，为生物快速演化提供了基础。另一方面，氧还以臭氧的形式吸收大量紫外线，使生物免受有害辐射的损伤。

有性生殖提供遗传变异性

从化石资料来看，真核藻类大约在9亿年前出现有性生殖，实际上或出现得更早。有性生殖的发生在整个生物界的进化过程中有着极大的作用，因为它提供了遗传变异性，从而有可能进一步增加生物的多样性。

而随着生物种类的增加，彼此之间的捕食行为也推动了它们的相互演化。生物的演化也改变着它们生存的环境，从而使环境变得更适于生物生存。

出现生物收割者

生物收割者假说是美国生态学家斯坦利提出的。他认为，在前寒武纪的多数时间里，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。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，生物进化非常缓慢，从未有过丰富的多样性。

而寒武纪生命大爆发的关键是草食收割者（食用蓝藻的原生动物）的出现和进化。收割者为生产者制造了更大的多样性空间，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：较低层次的生产者增加了许多新物种，丰富了物种多样性；顶端又增加了新的收割者，丰富了营养级的多样性。整个生态系统的生物多样性不断丰富，最终引发寒武纪生命大爆发。

还有人认为，5亿多年前，来自外星球的生命种子，被彗星或陨石带到地球上，干扰了地球上原本的生命形式，使生命出现了跨越式发展，这才有了寒武纪生命大爆发。

寒武纪生命大爆发是地球生命进化史上最壮观的史诗，我们还需要更多化石证据来填补进化树上的空白。地球生命都经历了什么，也许答案并不是最重要的，比答案更重要的，是无数人寻求答案的态度和坚持。