什么是寒武纪？

在谈寒武纪之前，我们不得不先介绍下寒武纪之前地球是什么样子：

是个大雪球

在距今约7.5亿年到5.8亿年的新元古代，整个地球都处于完全冰封的状态。

雪球地球的形成破坏了当时薄弱的依靠阳光进行生存的生态系统，但同时也带来了许多生命的机遇。在雪球内部，生命的传递依旧在延续着，冰层之下仍然有液态水。而海底热泉等为生命的延续与发展提供了庇护与保障。

看似毫无生机的“雪球”内部，却正在孕育着对整个地球演化史都举足轻重的一次大爆发。随着板块运动的进行，岩浆活动使得CO2含量显著升高，雪球渐渐消融，便迎来了我们今天的主角——寒武纪。

它是地球演化进程中显生宙的开端，此时最后一个__大冰期(雪球地球)仅仅结束了数个百万年。它是漫漫地球演化岁月中__个生物物种大爆发的时代，引领了大多数现代动物门类的发散。

1什么是寒武纪(Cambrian)

寒武纪上承埃迪卡拉纪，下启奥陶纪，演化时代由距今541Ma(5亿4千1百万年)一直到485.4Ma，持续时间长达5560万年。

“寒武纪(Cambrian)”这个名词最早于1835年由英国地质学家亚当·塞奇威克(Adam Sedgwick)引入地质文献。

亚当·塞奇威克

这个名字来源于威尔士(Wales)地区一个古代地名“Cymru”的拉丁文名称。而中文名称“寒武纪”则来源于旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“寒武纪”。

2寒武纪与中国金钉子

“金钉子”是__年代地层单位界线层型剖面和点位(GSSP)的俗称。一旦在某地方钉下“金钉子”，该地就变成一个地质年代的“国际标准”，对照它，便可以对应标出其他岩层的“年龄”，是地层年代统一的“度量衡”。

寒武纪的五个金钉子中，中国地质学家便贡献了三处金钉子，分别是位于湖南的排碧金钉子、古丈金钉子与浙江江山金钉子，分别于2003年，2008年与2011年被国际地科联批准。

自此，由于南京地质古生物研究所彭善池研究员及其团队的贡献，国际地层表中，寒武纪地层表有一统三阶(芙蓉统、古丈阶、排碧阶以及江山阶)以我国地名所命名。

3寒武纪——生命演化史

寒武之初——生物大爆发的高潮

6亿年前泛非造山作用(Pan-African orogeny)形成了潘诺西亚超大陆(Pannotia)，该超大陆在5亿4000万年前的前寒武纪分裂。

伴随着潘诺西亚超大陆(Pannotia)的裂解，雪球事件最终结束，地球迎来了大范围的回暖。此时尚处在新元古代埃迪卡拉纪，出现了最早的多细胞生物——刺胞生物。

很多研究者认为，多细胞生物的大爆发其实在新元古代埃迪卡拉纪已初现端倪，但是在埃迪卡拉与寒武之交，遍布__的埃迪卡拉生物群迅速消失，取而代之的是寒武纪生物大爆发。

寒武纪生物大爆发的代表——三叶虫——加拿大伯吉斯页岩

加拿大伯吉斯生物群

伯吉斯页岩(Burgess Shale Formation)位于加拿大西北的英属哥伦比亚境内的落基山脉。

伯吉斯页岩最早发现于1909年，加拿大古生物学家查尔斯·都利特·沃尔科特(Charles Doolittle Walcott)在当季野外调查将要结束的时候发现了这套页岩。他在1910年带着他的数个儿子回到该露头，在现在被称为化石岭(Fossil Ridge)的侧面建立了采石场开挖化石。由此揭开了伯吉斯生物群的神秘面纱。

欧巴宾海蝎化石最早发现于伯吉斯页岩中，古生物学家经过复原后认为其拥有五个眼睛与一个类似真空吸尘器软管的口鼻部，结构与其他古生物大相径庭。

奇虾是另一种在伯吉斯常见的化石，也常见于中国、美国、加拿大、波兰及澳洲的寒武纪沉积岩。

奇虾(Anomalocaridids)是一类体型巨大、身体造型奇特的化石节肢动物，具有大而精细的复眼、特化的捕食前附肢、口锥和游泳桨状肢，表现出对捕食行为的高度适应。

奇虾体长最大可达2米，被认为是显生宙海洋生态系统中最早的__捕食者。

马尔三叶形虫(Marrella)伯吉斯页岩中最常见的生物

澄江生物群位于中国西南部云南澄江县境内，已经发掘出40多处散存的寒武纪多门类古生物群遗址，距今约5.20亿到5.25亿年，主要集中于帽天山页岩。

1984年7月1日，南京地质古生物研究所的研究学者侯先光先生已在野外连续工作二十几天了，他持续寻找好的地层剖面，以采集当时他所专长早期寒武纪地层中的古介形虫化石。这天，他选择云南省澄江县帽天山西面山坡上的地层出露面开始系统采样工作，在发现两个不寻常化石之后，一种之前仅见于加拿大伯吉斯页岩中的节肢动物化石——纳罗虫(Naraoia)，赫然出现在岩石的新劈开面。

随后，又陆续发现了多个之前未曾发现并且保存软体的化石。其后持续的调查与研究，又发现了许多新类别的化石，距今五亿三千万年前的「澄江生物群」就这样被意外地发掘出来了。

抚仙湖虫——澄江生物群的代表生物之一埋藏在距今5.3亿年的澄江化石地

圆筒帽天山虫化石，属于寒武纪早期中段的生物

周小姐虫化石与复原图

澄江生物群由于化石埋藏地质条件特殊，不但保存了生物硬体化石，而且保存了非常罕见的清晰生物软体印痕化石。其中，丰娇昆明鱼是已知最古老的脊椎动物，化石在5亿3千万年前寒武纪的地层被发现。它似乎是有由软骨构造的头颅骨及骨骼。

澄江动物群在世界范围内古生物研究史上具有独一无二的地位，它比加拿大的伯吉斯动物群丰富，而且年代方面更早一千万年，使我们得以窥见寒武纪生命大爆发时代的海洋景观。

2012年，澄江化石地入选联合国教科文组织世界遗产名录。

寒武纪初期的生命大爆发是地球生物演化史中里程碑式的事件，这一时期的化石群相当典型，非常多的不同种类的生物几乎同时在这一时期出现。

寒武纪大爆发的事实证据也曾让达尔文非常困惑，在《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。”

但即使到达尔文死后一百多年的今日，寒武纪大爆发依旧是科学界的一大谜题，尚待更多的考古证据出土，也许就能窥见当时的实际情况，找出真正的原因。

以生物爆发开始，以大灭绝谢幕

自从生命大爆发已经过去了5000多万年，湿润温暖的气候，使得寒武纪的地球成为当时生物物种的天堂。殊不知，历史上__次生物大灭绝事件正在临近。

4.88亿年前，发生了一次生物集群灭绝事件。当时消灭了很多腕足动物门、牙形石及严重减少了三叶虫的物种数目，在地球上约49%的属都在这次事件中消失。

目前，生物灭绝的原因也没有真正发现。有学者认为源于海水缺氧。

缺氧事件或大洋缺氧事件指的是海洋中氧气缺乏的一段时期，期间海水中的硫化氢含量大幅增加。它在地质史上曾多次发生，同时伴随而来的是生物集群灭绝。因此生物地层学上将缺氧时间当成时间划分的一个重要指标。

也有部分研究人员认为源于极超新星爆发。如果一颗极超新星在地球附近的位置爆发，其高能辐射定会摧毁地球的生命。

极超新星爆发会释放出伽马射线，其过程持续数秒便会严重破坏地球臭氧层，使得太阳释出的紫外线袭击地球，导致地面及近海面的大量生物死亡，从而破坏食物链。

以上原因都源于假设，真正的原因如何，还需要大量的证据来综合分析。