寒武纪的生命爆炸时期（Cambrian Explosion）
寒武纪
寒武纪是在地质时间上约为五亿五百万至五亿四千万年前古生代初期的一段地质时间。它可区分为三个时期：始寒武纪（五亿四千万至五亿七千万年前）、中寒武纪（五亿两千三百万至五亿四千万年前）、以及后寒武纪（伍亿五百万至五亿两千三百万年前）。
生命爆炸被称为古生物学和地质学上的一大悬案──寒武纪生命大爆发，自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约6亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发”。达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物一定是来自前寒武纪动物的祖先，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，则是由地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。
寒武纪年代寒武纪是地质年代划分中属显生宙古生代的第一个纪，距今约５.４亿至５.１亿年，寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的，这个时期的地球大陆特征完全不同于今天。 寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物，保存了大量的化石，从而有可能研究当时生物界的状况，并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层，进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。但澄江动物群告诉我们，现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。
生命的意义寒武纪是显生宙(Phanerozoic Eon)的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”(Cambrian explosion)。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。 比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要，其次为腕足动物。此外，古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说，高等的脊索动物还有许多其他代表，如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等，加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫，美国上寒武统的鸭鳞鱼。
寒武记物种大爆炸的分子生物学解释寒武记(Cambrian period)物种大爆炸是指生物的形态，种类在寒武记这个短短的时期内发生了飞跃性的变化。从化石的证据来看，在寒武记之前，生命基本上是以单细胞的形式存在，但是到了寒武记时，生命突然由单细胞进化到多细胞形式，并且出现了数目巨大的不同物种。这些物种具有了复杂，多样的身体行态。
寒武记(Cambrian period)物种大爆炸一说来源于这个时期的化石证据。近年来，在加那大，Greeland,Siberia 和中国发现了许多寒武记时期的化石，这些化石中的生命形式丰富多样。特别是在中国昆明澄江发现的上寒武记化石中，各种生物的形态保存完好，诩诩如生，受到了各国科学家的极大重视。
寒武记(Cambrian period)物种大爆炸的发现使得达尔文的进化论受到广泛的挑战。因为按达尔文的理论，物种是通过渐进变化进化而来。但是，寒武记(Cambrian period)物种大爆炸却是突然的，仿佛数万的物种在一夜之间就产生了。当然，很多进化生物学家认为寒武记(Cambrian period)物种大爆炸之前的化石因为某种原因缺失了。因此，很多科学家致力于寻找缺失的化石，但到目前为止，仍无所获。
这样，寒武记(Cambrian period)物种大爆炸被广泛用于证明生命的神创理论。因为现在的分子生物学理论不能很好解释这一现象。这些辩论也在网上如火如荼地展开。
不过，近来的一重要的个实验发现可能为寒武记(Cambrian period)物种大爆炸提供分子生物学解释。这一发现发表于去年十一月的《自然》杂志上。这一重要的贡献是由芝加哥大学的Lindquist教授和Rutherford博士共同完成的。Lindquist教授是美国科学院院士，曾担任过美国遗传学会秘书长。她在遗传学，分子生物学方面都有非常卓越的贡献。主要的贡献包括热休克蛋白(Heat-shock protein)的发现，Yeast Prion的发现以及其对遗传因素的影响。
在这篇《自然》杂志的文章中，他们用果蝇(Fruit Fly)为材料，发现如果热休克蛋白90(Hsp90)的功能正常，则就算果蝇的DNA发生了许多突变，也不会影响果蝇的外观形态。换言之，正常功能的Hsp90能使得在不影响其生存能力的情况下，果蝇群体能积累很多的突变，并且这些突变在稳定的环境条件下不显现。但是，一旦Hsp90的功能或表达水平受到影响时，比如出现极端的环境条件，用药物抑制Hsp90的正常功能时，已经存在于果蝇群体中的一些与形态有关的DNA突变就会表现出来，并造成其体形与上一带不同。而且经过几代后，就是恢复Hsp90的正常功能，这些不同也能遗传下去。
这一现象的分子机制是因为Hsp90能够稳定参与信号传递，细胞循环的蛋白质分子构象，使得他们不在体内被分解。同时，也使得发生在这些蛋白质上的突变不影响其功能。也就是说，Hsp90类蛋白的重要功能之一是使一个种群能积累很多DNA突变，而且不会一下就表现在形态上。这些突变要等到环境条件发生很大的变化时，才爆炸性地表现出来，在很短的时间内演化出形态各异的许多物种，正象寒武记(Cambrian period)物种大爆炸那样的过程。
因此，这一重要的结果为物种的突然进化提供了可能的分子机制，说明寒武记(Cambrian period)物种大爆炸这一现象也能在分子生物学的水平得到解释。另外，这一发现也为获得性遗传现象提供了可能的分子机制。这一发现也许能帮助人们理解社会，一个有竞争力的社会应该是一个容忍，促进很多观点产生的社会。这样的社会在遇到新的挑战时才有可能迅速产生合适的对策。[1]
