编年史(第7部分)

寒武纪爆炸

在Vendian的“深空时代”,世界气候再次发生变化,Rodinia开始感受到地球内部热量的严峻影响,这是因为巨大大陆下方的温度逐渐升高,导致地壳隆起,伸展和减弱。 结果,在厚厚的厚板下面形成了暴力传播中心,并开始将罗迪尼亚慢慢撕裂。 作为此过程的一部分,这块巨大的大陆开始沿现在大约从北向南延伸的一条线破裂。 因此,在短短的一千万年中,海洋的水流入了新的裂谷,随着巨大的瓦斯持续增长,它继续形成了一个巨大的盆地。

Panthalassic海洋位于赤道带之内,在西伯利亚和冈瓦纳西北边缘之间,将美洲和斯堪的那维亚半岛与南极洲,澳大利亚和东半球其他地区分隔开来。 这带来了有利的栖息地的增加,例如大陆架边缘和浅水区,具有广泛的深度,温度,底物和盐度。 这为当时的生物提供了新的利基,并为他们提供了新的机会。 除此之外,就在此之前,软弱的埃迪亚动物群的大规模灭绝也开始为更复杂的生活形式开辟新的生态位。

在地球漫长的史前时期,大部分大陆位于赤道附近的南半球。 发生这种情况时,从罗迪尼亚(Rodinia)演化而来的Pannotia的超大陆在某些区域继续聚集,但分裂成大陆块,例如冈瓦纳(Gonwana),劳伦蒂亚(Laurentia)和波罗的海(Baltica)。 其中,劳伦蒂亚(Laurentia)伸过赤道,部分被伊帕特斯海(Iapetus Ocean)淹没,东南部则有大部分被淹没的波罗的海和西伯利亚。

前面提到的大陆性分裂将大陆块分隔开来,为迁移创造了障碍,从而隔离了现有物种。 大陆在不同气候区域的重新分布导致了不同的演化路径。 因此,在每个新大陆上都开始出现独特的物种,在盖亚(Gaia)生命周期中最严峻的冰河时期之后,温度上升得如此之快,以至于地球实际上比今天温暖得多。

随着时间的流逝,随着白云石逐渐被石灰石替代,磷矿越来越聚积。 因此,在海洋中达到临界的氧合水平之后,宇宙就能够构造大型动物体,而氧的扩散不会成为限制,食物链也会迅速多样化。 这些因素的结果是,适应竞争日趋激烈的捕食者-猎物相互作用的压力极大地放大了许多不同物种的进化反应。 因此,几种生物矿化了一系列新结构,以作为保护,呼吸的手段,甚至在某些情况下甚至用于操纵物体。

这种元素发育以多种不同形式出现,并具有一系列功能,包括硅质针状,碳酸盐软体动物,磷酸盐腕足动物,无角质层和节肢动物腕甲。 这些骨头特征带来了一系列新颖的好处,也带来了许多损害,例如久坐的生物将食物从水流中过滤出来的能力,更重要的是运动动物更有效地移动的能力。 这些改进还保护了动物免受多种威胁,包括来自太阳的紫外线辐射,暴风雨中的暴风雨和暴雨,当然还有贪婪的掠食者的饥饿之口。

为了更好地应对这种变化,在文迪安时代末期开始出现了第一只眼睛类似的动物。 这种主要的感知机制开始于某些祖先生物的皮肤上的一个简单的光敏点。 然后,在大约一亿年的时间里,复眼和单腔眼的大小,分辨能力以及相关的光学复杂度大大增加。

此基本设计中的特定更改在光敏贴片上造成了凹陷,并且该凹坑使运动检测更加精确。 同时,深孔逐渐变窄,因此光最终通过越来越小的孔径进入。 随着时间的流逝,光敏点甚至演变成一层细胞,并在眼后部形成了色素,称为视网膜。 然后,数十万代的人也在眼前形成了一个晶状体。 这产生为双层透明组织,其中包含越来越多的液体,使其具有现代的凸曲率。

此后,大约在五亿五千万年前,某些基因的突变开始引发系统进化树的巨大形态变化。 这允许在相对较短的时间内迅速发展和开发各种人体计划。 这样,随着地球在大约四千万年的时间内出现了相对较快的出现以及生物的极大多样化,物种的起源速度加快了一个数量级。 因此,所有主要门系都在此时出现,其中包括腕足动物,腕足动物,节肢动物,软体动物,脊索动物,海绵,头钩虫以及其他许多难以想象的奇怪生物,它们潜伏在下面的黑暗深处。

寒武纪期间,气候总体温暖湿润,两极没有大陆性陆块,因此洋流能够自由流通。 由于没有明显的结冰,全世界的温度都比较温和。 一直以来,全球性侵略发生了,因为浅海反复入侵该土地,为此时越来越多的活着的无脊椎动物提供了理想的栖息地。 然后,当食肉动物开始以依次消耗主要生产者的过滤器饲养者和沉积物饲养者为食时,建立了第一个真正复杂的营养网。

此后不久,钙化的蓝细菌和古细菌开始建造珊瑚礁。 前者在殖民地发展,可以生产出数十英尺高的结构,而后者则类似于密集的穿孔杯。 其中一些更呈圆柱状,高达3英尺高,而另一些更像是直径达20英寸的板。 但是,这些海绵绝大多数都小于一英寸。 当然,尽管它们确实依靠古细菌为基础,但许多原始结构几乎都是由钙化蓝细菌设计的。

作为其中的一部分,在这些礁石系统中,许多动物(例如头足类,腕足类,棘皮动物,腹足类和节肢动物)都以不同的丰度存在。 通常来讲,这些通常始于一个稳定的阶段,此时海百合状菌落会迫使底物凝结成单个结构。 死亡后,随着化学物质的快速凝固,多种方解石元素的贝壳状骨架变成了大面积的颗粒状基质。

与此相吻合的是,海百合会把自己锚定在海床上,而它们相互分离的骨骼将有助于稳定底物。 然后,在定居阶段,礁石系统将继续由相互连接的直链类动物和类固醇在扁平化的海百合颗粒之上形成。 那时,球形接收器,苔藓虫和孤立的珊瑚形成了框架。

随着珊瑚礁的生长,其表面开始为几种不同的物种(例如先前提到的物种)提供越来越适合的栖息地。 在多样化阶段,钙化蓝细菌将通过结合所形成的结构而加入高等生物群落。 这触发了蓝藻将抑制其他生物的主导阶段。 那时,土丘被河道割断,被沉积物掩埋,然后整个循环又重新开始了。

这样,珊瑚礁在此时的发展意义重大,因为这些奇妙的海景已成为地球上种类最多,最复杂的生态系统之一。 这主要是由于这些雄伟的地方能够在几平方英里的地形上支撑成千上万的物种。 结果,完成的结构不仅容纳了各种各样的生物,而且还阻止了竞争对手破坏复杂的营养网中的任何一条特定链,从而保持了丰富的多样性。

在这些生物中,诸如食虫动物和腕足动物之类的滤食动物会附着在古蓝藻比色杯上,或者将自己置于蓝藻菌落内的空腔中。 但是,随着气候的变暖,蓝细菌最终超过了古细菌的年龄,因此前者的珊瑚礁系统不可避免地完全取代了后者。 伴随着这一点,当今时代的许多动物也开始发展新的生活策略。 这包括有用的行为,例如深挖沉积物以形成复杂的分支洞穴。 与此形成对比的是,菌丝作为运动生物存在,它们使用一对拐杖状的附属物将圆锥形的壳朝向最强大的水下流定向,以便获得当时可用的最具营养的食物来源。

回到地质构造的规模之后,大约三千万年后,地球开始经历了一次大陆翻转。 然后,两极附近的集中陆块导致了全球失衡,这导致了多余的离心力将力量转移到赤道。 在这场大陆舞中,西伯利亚和北欧联合成波罗的海大岛,Laurentia的北美部分从南极横越赤道,北欧滑到南极,东非从热带滑到南极。

到现在为止,还没有陆生植物,所以土地上除了微生物以外,一无所有。 相反,海洋与生命紧密结合,例如,最早出现的真正复杂的动物之一就是被称为三叶虫的海洋动物。 像所有其他节肢动物一样,这些生物缺乏内部骨骼,因此它们的骨骼以铠装外骨骼的形式戴在外面。 这种坚固的外壳覆盖了他们的整个身体,并接合在一起以促进其四肢的活动。 该有机外壳由几丁质制成,几丁质是一种坚硬的材料,含有纤维素,并通过蛋白质进一步增强。

为了实现这些生物所需的复杂行为,三叶虫具有一对多关节触角,可将信号传递到头部的原始受体器官。 除了这种简单的神经系统外,这些原始节肢动物中的每一个都有几对叉状的附属物。 这些特征的结果是,三叶虫可以使用其四肢的下部分支沿着海底爬行。 除此之外,它们的上肢分支由长的扁平细丝组成,这些细丝紧密间隔开以形成扇形片状,用作ill,有助于呼吸。

由于三叶虫没有爪子或下巴,因此他们必须抓住并用覆盖其行走肢体内部关节下缘的结实的刺刺研磨猎物。 这些关节将切碎的食物送入口腔,这个过程促进了生长,这需要将坚硬的外部骨骼脱落。 这种蜕变使三叶虫在其整个生命的短暂时间内都没有受到保护,并且非常脆弱。 在这种情况下,这些动物唯一能生存的就是避免掠食者。 为此,他们必须能够在发现自己之前发现它们。

幸运的是,三叶虫生活在水深的昏暗光线下,这意味着他们几乎可以在完全黑暗的环境中看到。 因此,凭借这种选择性优势,三叶虫开始在世界范围内传播。 这样,无论是在数量上还是在多样性上,它们都成为许多海洋社区的主要动物。 因此,成年三叶虫的平均长度根本就不到一英寸,一直到两英尺。

尽管如此,正如预期的那样,三叶虫还是出现在当时许多饥饿的野兽的菜单上,包括头钩虫和异位龙。 其中,前者会将这些生物的甲壳固定在一个具刺性的长鼻中,然后慢慢将其整个吞下。 同时,后者是更为复杂的个人。 异位龙的头部巨大,在其上表面有一对复眼,而圆角的嘴下面有一对棘突附件,其中包括扁平的尖齿。

这些动物的尸体由侧翼和扇形尾巴组成,尾巴上有小虾似的鱼饵,而成对的柔软的附属物连接到尸体的下表面,其总长可达平均三英尺。 通常来讲,这些狡猾的伏击猎手通常会躲在大海绵和藻类之间,只能看到它们的尾巴。 然后,它们会以猎物的右侧为主打。 这种行为上的不对称是复杂的神经复杂性导致的,类似于现代最大最先进的掠食者所发现的那样,这进一步表明了宇宙发展的速度。

尽管如此,在存在的整个过程中,自适应辐射最终触发了头足类动物的主要膨胀。 实际上,在这一多样化过程中,两个主要特征确保了这些动物的成功繁殖。 这些中的第一个以具有腔室的壳体的形式出现,该壳体用作一种静液压装置。 这为许多不同的头足类动物提供了非常有效的浮力。 第二个进化发展是以大眼睛的形式出现的,这导致了敏锐的视觉感。 这使得这些生物在相对较短的时间内成为非常高效的猎人。

除此之外,软体动物开始拥有所谓的地幔。 人体壁的这种折叠衬着外壳,并分泌出由其制成的碳酸钙。 贝壳被隔片细分成多个小室,头足类用来调节它们的内部压力。 这使他们能够上升到水面或浸入水深。

尽管有这些发展,但由于缺乏多样性,古生代初期存在的生态系统远没有后来的健壮。 因此,寒武纪末期发生了许多物种大灭绝,其中超过80%的硬壳动物无法生存。 总体而言,有许多此类物种的灭绝事件对当今时代的许多海洋动物造成了破坏,例如腕足动物和牙形石。 其中,在三叶虫分布中存在三个不同的间隔,每个间隔都以相互关联的质量消灭为特征,该消光与随着寒武纪让位给奥陶纪的气候变化有关。