远古生命大爆发——寒武纪

“爆发”的寒武纪

当你站在寒武纪的土地上放眼望去，只会看到一片荒凉的景象，因为在寒武纪时期还没有真正的陆生生物。但是如果你是一位游泳能手，可以恣意地徜徉于大海之中，那么，你的眼前又会展现出另一番天地。寒武纪持续的短短数百万年时间里，你会突然看见包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物。带壳的及具有骨骼的海洋无脊椎动物渐渐呈现繁荣演化的趋势。这些海洋生物悠哉地栖息于大海之中，吃着微小的海藻和有机质颗粒。其中，最繁盛的当属三叶虫，因此寒武纪又称为“三叶虫时代”。

此外，在寒武纪时期生活的动物长相都非常奇怪，和我们现在地球上所看见的生物有很大不同。例如发掘于中国云南省的耳材村海口鱼，它的背鳍就指向头部，而现今的鱼类中只有极少数长成这种怪模样儿。

寒武纪的“悬案”

想必你一定听说过“寒武纪大爆发”吧，它是指在寒武纪时期的短短2000万年间，物种化石大量瞬间出现的情形。这种情况被称为古生物学和地质学上的一大“悬案”。为什么这么说呢？因为绝大多数无脊椎动物毫无征兆地在很短的时间内突然出现了！这些几乎是“同时”无预警地出现在寒武纪地层中的动物化石，却不能在更古老的地层中挖掘到，因此被古生物学家们称做“悬案”。英国的著名生物学家达尔文也对这一事件感到非常困惑，并在自己的著作——《物种起源》中写道：“这件事情到现在为止都还没办法解释。所以，或许有些人刚好就可以用这个案例来驳斥我提出的演化观点”。但他同时也解释到，寒武纪的动物一定是演化自前寒武纪的动物，其化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，可能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造成的。

中国的寒武纪地层长成了什么样子？

准备好深入感受寒武纪的神秘了吗？我们这就出发吧！现在我们参观的是山东省张夏、崮山和馒头山一带。可以看到，这里的寒武纪地层发育和出露都十分良好，因而早在19世纪末期就被国内外的地质学者重视。1903年，两位美国的地质学家在中国张夏、崮山及莱芜九龙山等地测量了地层剖面并采集了化石，对寒武纪地层作了初步划分，于1907年正式发表研究成果。他们将张夏和崮山一带的寒武纪地层自下而上划分为馒头页岩、张夏灰岩、崮山页岩和炒米店灰岩。在此之后，美国的古生物学家毕可脱及两位日本学者又相继研究了张夏和崮山一带寒武纪地层中的生物化石。从1923年起，中国著名的地质学家孙云铸教授对张夏和崮山地区的寒武纪地层做了多达20余年的研究，划分出了寒武纪的地层结构。1953年，卢衍豪和董南庭重新观察了张夏、崮山一带寒武纪标准剖面，其中最重要的是把1903年来到中国的两位美国地质学家划分的馒头页岩自下而上再分为馒头组、毛庄组和徐庄组，并把前两个组置于下寒武纪，把后一个组归入中寒武纪。

寒武纪的时间轴

寒武纪是显生宙最早的地质时代。显生宙又分为古生代、中生代和新生代，寒武纪就是古生代的第一个纪，距今约5.42亿年前至4.88亿年前。

消失的三叶虫

三叶虫是一种已经灭绝的节肢动物，最早出现于寒武纪，并于2.5亿年前的生物集群灭绝中消失。

三叶虫是非常著名的化石动物，知名度可能仅次于恐龙。大多数三叶虫是比较简单的小型海生动物。它们在海底爬行，通过过滤泥沙来吸取营养。许多三叶虫都是有眼睛的，并且还可能拥有用来作味觉和嗅觉器官的触角。但是有些三叶虫的眼睛却是看不见的，可能因为它们一直居住在没有光的海底深处，所以用不到眼睛，以至退化。

为什么叫“寒武纪”？

寒武纪的名字起源于英国威尔士一个古代地名的罗马名称——寒武山。1936年，有学者对英国西部的威尔士一带的地层进行考察研究。在罗马人统治英国的年代，北威尔士山曾被叫做寒武山，所以这位学者便将这个时期称为寒武纪。而中文名称则源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译，即“寒武”。

耳材村海口鱼

这是目前发现的最古老鱼类。它的整个身体好似一个纺锤，但是可以明显看见头部和躯干。耳材村海口鱼的头部至少有6个鳃弓，且躯干和昆明鱼一样有分节。另外，古生物学家们又在耳材村海口鱼的腹部发现有13个类似环状的构造，据推测这可能是耳材村海口鱼的生殖器官。

灰岩

你去过昆明令人震撼的石林风景区吗？探秘过桂林神奇又神秘的溶洞吗？在感叹大自然的鬼斧神工的同时，你是否也在思考它们的构成呢？灰岩又叫石灰岩，也就是我们通常所说的石灰石，它是石林和溶洞的主要构成成分。它主要形成在浅海处，有颗粒灰岩、叠层灰岩和钙结岩等八种类型。我们日常生活中所用的水泥、混凝土和铺路造桥基石等建筑用料均含有灰岩的成分。

世界第三地质名山——馒头山

馒头山距今约有5.5亿年历史，位于济南市长清区，因其拥有独具特色的寒武纪底部底砾岩，因连续的地层加上丰富的化石受到中外地质学家的极大关注。2003年，这座酷似“馒头”的馒头山被联合国教科文组织命名为“世界第三地质名山”，并被列入山东省级地质自然遗迹保护区。 当地政府为了有效保护这一宝贵的地质材料，拨出专款设立了宣传牌，修建了14通碑阶和293个石桩，并成立了馒头山巡护队，以保护馒头山的完整性。

达尔文

达尔文是英国生物学家和进化论的奠基人。他曾经用了大约5年的时间乘坐“贝格尔号”舰环游地球。在此期间，他观察并采集了大量的动植物标本和地质结构。他于1859年出版了备受争议的《物种起源》。在这本书中，达尔文提出了著名的生物进化论学说，进而摧毁了各种唯心的神造论以及物种不变论，对人类社会做出了非凡的贡献。

页岩

页岩主要是在静水的环境下形成的。就如同它的名字一样，页岩表面的纹理呈页状或薄片状。它虽然是一种岩石，但却很容易被硬物敲碎，因此几乎无法抵抗风化，往往被侵蚀成低山和谷地。页岩主要有钙质页岩、铁质页岩和油母页岩等多种类型。人类社会中所用到的铁矿石就是从铁质页岩中提炼出来的；而素有“黑色黄金”之称的石油就来源于油母页岩。此外，科学家们会经常在页岩中发现古老的动植物化石或动物的足迹化石，甚至会找到远古时期的雨滴痕迹。可以说，页岩是古生物学家们探秘远古地球的绝佳材料。