奥陶纪大辐射｜地球简史系列

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说到地质历史时期最大的一次生物辐射事件，你们首先想到的是什么？寒武纪大爆发？恭喜你答错了。

最大的一次生物辐射事件是发生在寒武纪大爆发之后的奥陶纪生物大辐射事件。

在演化层次和分类等级上，这次大辐射虽逊于“寒武纪大爆发”，但其辐射规模远大于后者，是寒武纪的3-4倍。寒武纪生命大爆发主要体现在门、纲级别的生物大爆发，而奥陶纪大辐射则在目、科、属级别的生物获得极大丰富和发展。

“ 如果说寒武纪生命大爆发构建了地球上‘生命之树’的基干,那么奥陶纪生物大辐射则使‘生命之树’首次变得‘枝繁叶茂’了。”

奥陶纪生物大辐射事件几乎贯穿了整个奥陶纪，是一个时间非常长、规模非常大的“事件”。奥陶纪之后，整个古生代在大部分时间里，海洋生物多样性均居于这样的高位。

　新生命的活动能力也变得更强，它们不再满足于“只在海底玩泥巴”，而是向更广阔的水域进军，在海洋的不同深度，都出现了生命活动。

整个海洋，都变得热闹起来。

奥陶纪海生无脊椎动物在浅海中空前繁盛，在海洋生态系中占据了主导地位，尤其以鹦鹉螺为代表的头足动物逐渐取代了奇虾，成为海洋中的新霸主。

鹦鹉螺动物最长可达4米，是海洋生物诞生以来“身体”最大的动物，是奥陶纪名副其实的海洋巨无霸

奥陶纪动物群主要由钙质壳腕足动物、三叶虫、半索动物、棘皮动物、苔藓动物、刺胞动物等构成。食物链更趋复杂和完善。

为什么会发生奥陶纪生物大辐射事件？

　　和生物大灭绝不同，奥陶纪生物大辐射事件并不是因为地球环境发生了重大、剧烈的变化导致的，也不是由单一的因素主导引发的。它是一个长期、多种生物环境因素相互作用的复杂过程。

　　目前科学家仍在探讨的原因有以下几点，如果你们想到其他原因或者对以下原因有见解请在评论区一起探讨。

　　1.超大陆的裂解与火山活动

在11亿年前的元古宙时期，地球上的大部分陆地连成一体，形成了一块叫做罗迪尼亚（Rodinia）的超大陆。这块超级大陆从大约7.5亿年前开始慢慢解体。到了4.8亿年前的奥陶纪，正是罗迪尼亚超大陆四分五裂，板块活动十分剧烈的时期。

　　早在1972年，有学者就发现：超大陆的裂解正对应着生物多样性的增加，反之，超大陆的形成则对应着生物多样性的减少。

　　具体说来，一方面，超级大陆解体成了大量岛屿和陆块，这些岛屿和陆块逐渐远离，为生物的成种作用创造了条件。

　典型的例子：达尔文跑到加拉帕哥斯群岛，发现不同小岛上的地雀的喙都不一样。

　另一方面，大陆解体的同时，地幔里的大量岩浆涌出，遇到空气或海水就会冷却。在温暖的赤道地区，浅海区域的大面积扩张，为生物提供了更多、更舒适的生活环境。

　　最后，超大陆的裂解，也伴随着频繁的火山活动，火山喷出大量火山灰，加上新形成的山脉被风化剥蚀，岩石和矿物碎屑源源不断被输入海洋。而其中的许多矿物质是生物必不可少的营养，这就相当于为海洋生物提供了大量的食物，生物的数量自然就出现了爆发式增长。

　　2.温室效应和凉凉的海水

　　火山活动还释放了大量二氧化碳进入大气。寒武纪末、奥陶纪初，地球的二氧化碳浓度是现代大气的约15倍。可以说，奥陶纪的地球就是一个大温室。温室效应加剧了海平面升高的趋势。海平面最高时，甚至高出现代海平面200米以上。浅海面积因此扩大，这就为生物的繁盛提供了场所。同时，奥陶纪逐渐变凉的海水也让海洋生物的生活条件更好了。

　　火山活动喷出的大量火山灰遮蔽了太阳，再加上玄武岩的风化作用，让海水得以降温。有研究认为，奥陶纪的海水温度在早奥陶世时期甚至超过40℃，等到中奥陶世时期就降到28-32℃了。正是由于在早奥陶世时地球太热，不适宜生物大量繁殖，所以后来海水变凉，才使得海洋生物能愉快地繁殖、演化，从而导致了奥陶纪生物大辐射事件。

　　3.食物链革命

　　和现代海洋中的“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”一样，奥陶纪海洋中多种多样的生物也构成了复杂的食物链和食物网。在食物链最底下的，是各种藻类和浮游生物。

　前面提到，奥陶纪的板块运动和火山活动为生物提供了广阔的生存空间和充足的营养来源，使得海洋中微小的藻类、浮游动植物呈爆发式增长.而这些小生物成为食物链中高级别生物的食物来源，进而为物种多样性的形成提供了丰富的生态空间。

　　4.生物内因

　　这里的内因是指生物自己的某些特征，比如生活方式、对于环境变化的忍受能力、新的身体构型、组织和器官的出现、基因突变等等。

　　有研究发现，早奥陶世时期，双壳类（现代的代表如牡蛎、河蚬等）演化出了滤食性的鳃。这一特征让它们更适应营养物质增多的环境，从而发生了双壳类物种多样性的辐射。

除了上述因素以外，关于奥陶纪生物大辐射事件发生的机制，还有陨石撞击诱发理论、染色体变异理论等等。