在托福的考試中，學(xué)好生物是關(guān)鍵.根據(jù)2017年全年度真題統(tǒng)計，平均每三篇閱讀中就有一篇為生物類文章，可以看出托福爸爸對生物類選題的真愛程度。今天我們就來仔細聊一聊生物的爆發(fā)和滅絕。

我們一共經(jīng)歷了一次大爆發(fā)，和五次大滅絕。但大家也要知道，我們現(xiàn)在正在經(jīng)歷第六次物種大滅絕。

寒武紀大爆發(fā)(Cambrian explosion)——5.4億年前

奧陶紀大滅絕(Ordovician extinction)——4.4億年前

泥盆紀大滅絕(Devonian extinction)——3.65億年前

二疊紀大滅絕(Permian extinction)——2.5億年前

三疊紀大滅絕(Triassic extinction)——2億年前

白堊紀大滅絕(Cretaceous extinction)——6500萬年前

寒武紀大爆發(fā)

寒武紀大爆發(fā)(Cambrian explosion)被稱為古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)上的一大懸案!自達爾文以來就一直困擾著進化論等學(xué)術(shù)界。

大約5億4200萬年前到5億3000萬年前，在地質(zhì)學(xué)上稱作寒武紀的開始，絕大多數(shù)無脊椎動物(invertebrate)在這2000多萬年時間內(nèi)出現(xiàn)。

這種幾乎是“同時地”、“突然地”在2000多萬年時間內(nèi)出現(xiàn)在寒武紀地層中的無脊椎動物化石(節(jié)肢動物arthropod、軟體動物、環(huán)節(jié)動物等)，而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現(xiàn)象，被古生物學(xué)家稱作“寒武紀生命大爆發(fā)”，簡稱“寒武紀爆發(fā)”。

這也是顯生宙(Phanerozoic eon)的開始

100多年以來，有兩種基本觀點

一種觀點認為，寒武爆發(fā)是一種假象，這是某些達爾文或新達爾文主義(Darwinism)者所支持的觀點。

由于進化是漸進的，所謂“爆發(fā)”只是表明首次在生物化石記錄中發(fā)現(xiàn)了早在前寒武紀就已經(jīng)廣泛存在并發(fā)展的生物，其他的生物化石群可能是由于地質(zhì)記錄的不完全而“缺檔”。

造成這種“缺檔”的原因是前寒武紀地層(stratum)經(jīng)歷著熱與壓力，其中的化石被銷毀了。

由于發(fā)現(xiàn)錢寒武紀化石沉積層(sedimentary formation)中存在大量細菌(bacteria)和藍藻(blue-algae)這樣的原核生物(prokaryotic organism)，因而這一解釋不再有說服力。

另一種觀點認為，寒武紀爆發(fā)代表了生物進化過程中的真實事件名科學(xué)家從物理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的變化兩個方面來解釋這一現(xiàn)象。

1965年，兩位美國物理學(xué)家提出了寒武紀爆發(fā)是由于地球大氣的氧水平(atmospheric)這個物理原因造成的。

他們認為，在早期地球的大氣中含有很少或根本沒有自由氧，氧是前寒武紀(Precambrianperiod)藻類植物光合作用(photosynthesis)的產(chǎn)物并逐漸積累(accumulation)形成的。

后生動物需要大量的氧，一方面用于呼吸作用(respiration)，另一方面氧還以臭氧(ozonic)的形式在大氣中吸收大量有害的紫外線(ultraviolet ray)，使后生動物免于有害輻射的損傷。

生物大滅絕

生物大滅絕(Biological extinction)是指大規(guī)模的集群滅絕，生物滅絕有叫生物絕種。

在集群滅絕(mass extinction)過程中，往往是整個分類單元中的所有物種，無論在生態(tài)系統(tǒng)中的地位高低，都逃不過劫難(catastrophe)

大規(guī)模的集群滅絕有一定的周期性(periodic)，大約6200萬年就會發(fā)生一次，但集群滅絕對動物的影響最大，而陸生植物(terrestrialplant)的集群滅絕不像動物那樣顯著

奧陶紀大滅絕

第一次物種大滅絕發(fā)生在4億4千萬年前的奧陶紀末期(Ordovicianperiod)，由于當時氣候變冷并且海平面下降，生活在水體的各種不同的無脊椎動物便蕩然無存

在大約4.4億年前，撒哈拉坐在的陸地曾經(jīng)位于南極(the Antarctic Pole)，當陸地匯集在極點附近時，容易造成厚的積冰。大片的冰川(glacier)使洋流(ocean current)和大氣環(huán)流(generalatmospheric circulation)變冷，整個地球的溫度下降，冰川鎖住水，海平面降低，原先豐富的沿海生態(tài)系統(tǒng)被破壞，導(dǎo)致85%的物種滅絕。

泥盆紀大滅絕

第二次物種大滅絕發(fā)生在泥盆紀晚期(Devonian)，其原因也是地球氣候變冷河海洋退卻。

在距今3.65億年前的泥盆紀后期，經(jīng)歷了兩個高峰，中間間隔100萬年，發(fā)生地球史上第二次物種滅絕事件，海洋生物遭到重創(chuàng)。

二疊紀大滅絕

第三次物種大滅絕發(fā)生在距今2.5億年前的二疊紀末期(Permian)，發(fā)生了有史以來最嚴重的大滅絕事件，估計地球上有96%的物種滅絕，其中90%的海洋生物和70%的陸地脊椎動物滅絕。重要珊瑚(coral)群全部消失。

這次大滅絕使得生態(tài)系統(tǒng)獲得了一次最徹底的更新，為恐龍等爬行類動物(reptile)的進化鋪平了道路。

這一次大滅絕是地球歷史上從古生代(Paleozoic)向中生代(Mesozoic)轉(zhuǎn)折的里程碑。

在二疊紀曾經(jīng)發(fā)生海平面下降和大陸漂移(continental drift)，造成了最嚴重的物種大滅絕。所有的大陸聚集成了一個聯(lián)合的盤古大陸(archicontinent)，海岸線急劇減少，大陸架(continental shelf)也縮小了，很多生物失去了生存空間。

更嚴重的是，當淺層的大陸架暴露出來后，原先埋藏在海底的有機質(zhì)(organic matter)被氧化(oxidization)，這個過程消耗了氧氣，釋放出二氧化碳(carbon dioxide)，大氣中氧含量減少對陸地生物的生存造成了巨大的傷害。

三疊紀大滅絕

第四次物種大滅絕發(fā)生在距今1.95億年前的三疊紀末期(Triassic period)，有76%的物種滅絕，其中主要為海洋生物，這次大滅絕并無明顯的標志，只發(fā)現(xiàn)海平面下降之后又上升，出現(xiàn)大面積缺氧的海水。

白堊紀大滅絕

科學(xué)家們推斷第五次物種大滅絕是由小行星撞擊而發(fā)生的，這次撞擊相當于人類歷史上發(fā)生過最強烈地震(seismic)的100萬倍，爆炸的能量相當于地球上核武器總量爆炸的1萬倍，導(dǎo)致了2.1萬立方公里的物質(zhì)進入大氣中。

由于大氣中大量高密度(high-density)的塵埃，太陽光不能照射到地球上，導(dǎo)致地球表面溫度迅速降低。

沒有陽光，植物逐漸枯萎(withered)死亡;沒有植物，植食性(phytophagous)的恐龍饑餓而死;沒有植食性動物，肉食性(sarcophagy)的恐龍失去食物來源，在絕望和相互殺戮中緩慢消亡。

幾乎所有的大型陸生動物都未能幸免于難。小型的陸生動物(terrestrial animal)，像一些哺乳動物(mammal)依靠殘余的食物勉強為生，終于熬過了最艱難的日子，等到了古近紀(Paleogene)陸生脊椎動物迎來了再次的大繁榮。

撞擊假說的支持者發(fā)現(xiàn)了許多有力的證據(jù)。最有力的證據(jù)來自在K/T(白堊紀和古近紀)地質(zhì)界線上發(fā)現(xiàn)的銥元素(iridium)異常和沖擊石英。科學(xué)家推測，這種高含量的銥元素就是撞擊地球的小行星帶來的，沖擊石英是在撞擊過程中形成的。

正在發(fā)生的第六次大滅絕

第六次物種大滅絕，是現(xiàn)代人類真正經(jīng)歷的第一次物種大滅絕。

現(xiàn)在，由于人類活動造成的影響，物種滅絕速度比自然滅絕速度快了1000倍，地球正在進入第六次大滅絕時期。

到21世紀末，預(yù)計全球變暖會導(dǎo)致1/2的植物面臨生存威脅，超過2/3的維管植物可能完全消失。