很长时间内,古生物学家都在通过寻找化石,解答骨骼系统进化的细节。2012年,地质学家找到了寒武纪生物大爆炸的地质原因。Nature一篇文章发现诱发寒武纪生物大爆发的地质因素。文章认为在动物脊椎诞生之前的前寒武纪,海洋中已生活着大量海绵、水母,以及两侧对称的蠕虫等众多生物。生活在海洋里生物具有丰富的遗传资源,变异能力,完全拥有了进化出外骨骼的潜力。由于寒武纪海平面上升,促使大量陆地地区成为浅水区域,在阳光的照射下,海水侵蚀岩石,溶解养分,形成众多的新生境。此外,随着养分溶解进入潜水水域,大量钙质也溶解进水中。软体动物并不能像利用N和P那样利用钙,钙质反而是一种毒素。为了“解毒”,海洋中的软体动物将钙质积累“排出”,并渐渐学会利用钙质,最终进化发展出脊椎或或外骨骼系统。脊椎动物速度更快,攻击和防御能力也更强,钙质形成的“矛和盾”在食物网中形成军备竞赛,进而导致了寒武纪生物的“大爆发”。
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