Monday, October 12, 2015

寒武紀生命大爆發!


寒武紀時期(Cambrian period)距今約 5.42 億年。根據世界各地的化石群證據,在寒武紀短短的前後 2000 年之內,物種化石出現爆炸性的增長,動物界大多數的「門」幾乎全部都出現在這一個時期。

達爾文對於寒武紀大爆發的現象,一直感到頭痛不已,他認為這個現象可能是對演化論學說的最大挑戰。甚至到了今日,寒武紀大爆發的原因依然成謎。

成謎歸成謎,我們還是來看看目前有哪幾種可能的解釋:

1. 有些人完全否定寒武紀生物大爆發。他們認為,生物物種其實一直以持續穩定的速度在演化,但因地球在寒武紀之前沒有穩定的岩層,所以不容易形成化石。

2. 另一種類似的想法認為,生物可能在寒武紀時才演化出堅硬軀殼,因此才能形成化石。換言之,寒武紀大爆發並不是物種大爆發,而只是化石大爆發。

3. 也有人認為,寒武紀大爆發真的是物種上的大爆發。他們主張寒武紀時期的地球大氣中,可能已經出現臭氧層、並且累積了足夠的氧氣,因此當時的環境或許極有利於生物生長,而導致新物種爆發。

4. 另外也有理論認為,當時可能出現了物種入侵而導致演化波動,例如某些掠食性動物可能無意間侵入了原本穩定的生態系統之中,導致演化壓力上升,並因此促進了生態系統中的物種歧異度。

5. 還有一個較新的理論認為,上述其中幾種因素可能同時都成立。例如生物學家派克(Andrew Parker)在2003年提出了「光開關」理論(light switch theory),他認為當寒武紀的三葉蟲演化出第一隻眼睛時,生存環境立刻出現了劇變。擁有視覺的三葉蟲,搖身一變成為最頂尖的掠食者。為了抵抗視覺生物的襲擊,各種生物們開始演化出堅硬的外殼,因此他們才有機會形成化石保留下來。

換言之,「光開關」理論認為寒武紀大爆發的最初演化趨力之一,就是因為眼睛的誕生。眼睛的誕生,讓視覺首次成為掠食武器,掠食者也因此得到升級。為了對抗這種 2.0 版的掠食者,其他生物必須各出奇招,設法對抗或逃脫掠食者的攻擊。是故物種才會大量演化而生,而且其中的一項「硬殼抵禦」方式,剛好讓牠們得以留下化石證據。

這最後一個理論很有意思。小小的一對眼睛的誕生,竟然可能造成了物種大爆發!想不到吧!


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