讓我們來聊聊地球生命史上最重要的事件之一——寒武紀生命大爆發。
1859年，達爾文在《物種起源》中提出：地球上的生物多樣性是通過演化形成的，所有物種皆源於少數共同祖先。 這一理論相比其他物種起源學說，憑藉壓倒性證據贏得了絕大多數科學家的認可。 然而，即便是看似無懈可擊的進化論，也存在諸多難題，寒武紀生命大爆發便是其中最著名的例子。
達爾文本人在《物種起源》中坦言：“寒武紀生命大爆發到目前為止仍無法解釋。”這種直率幾乎幫他提前堵住了反對者的嘴，也足見寒武紀大爆發的詭異之處——連達爾文都無從理解其發生機制。 那麼，這場驚天地泣鬼神的生物多樣化浪潮究竟意味著什麼？
寒武紀生命大爆發發生於距今約5.4億年前。 科研人員通過對寒武紀地層化石的研究發現：在短短約2000萬年的時間裏，地球上的生物門類急劇增多。 如今地球上絕大多數動植物門類，都在這段時光中首次現身。 更令人驚歎的是，一些形態奇特、體型巨大的生物也紛紛登場：體長可達70釐米的霸王三葉蟲、接近兩米長的大鰭蝦，以及擁有五只眼睛的歐巴賓和海蠍……這些“超高存在感”的生命，皆在不足2000萬年裏輪番亮相。
或許有人會說：“2000萬年聽起來不算太短吧？”以人類歷史衡量，這確實漫長； 但從地球生命演化的視角看，20百萬年只是轉瞬之間。 地球最早生命形式出現在約38億年前，至寒武紀爆發前，生命已進化了30多億年，卻一直保持低調，僅有少數簡單生物形式。
對比30多億年與短短2000萬年，不禁讓人懷疑：是否有神秘力量推動了這場爆發？ 最容易理解的解釋便是——創造論。 作為進化論的對立面，創造論主要有兩種分支：神創論和外星人理論。
在各地宗教典籍中，造物主隨意發聲：“要有光”，於是就有了光； 套用到寒武紀大爆發：大約5.4億年前，神一聲令下，多門類生命應聲出現。
而外星人理論則認為：地球生命乃外星文明所播種。 5.4億年前，一群高度發達的外星人重返地球，發現三多億年前他們投下的生命種子進展緩慢，便以基因工程技術直接創造了各式生物。
無論神創還是外星創世，解釋都相當簡單：造物者不會留下明顯痕迹，反對者也難以舉證。 正因如此，創造論常被視為“無所不破”的終極答卷。
然而，除了超過地球之外的“外部力量”，我們還能找到其他證據嗎？ 隕石帶來的外星生命或許是另一種可能。 已知小行星和彗星可攜帶有機物。 如歐空局羅塞塔號探測器在67P彗星上檢測到多種有機化合物。
更令人振奮的是，1996年8月，NASA科學家戴維·麥凱宣佈：代號ALH84001的隕石中發現了納米細菌化石，且該隕石源自火星。 這一消息一度震驚全球，時任美國總統克林頓更在電視中正式宣佈此發現。 若屬實，這將是首個地外生命確鑿證據。
不過，隨後就爆發爭議：有學者質疑這些“化石”非火星生成，而是隕石墜落地球後產生； 亦有人認為它們根本非生物遺跡，而是無機過程生成的結晶。 囙此，ALH84001並未成為地外文明的鐵證。
說完外星微生物，不妨回到更早的地球大事——大氧化事件。 約24億年前，大氣中氧氣驟增，令厭氧菌滅頂。 藍細菌因光合作用獲能量優勢，迅速擴張，氧氣含量累積，引發長達3億年的休倫冰川期。 藍細菌的成功雖自食其果，卻也為20億年後生物多樣性的出現奠定了關鍵基礎。
最新研究表明，寒武紀生命大爆發或許亦與氧氣含量密切相關。 2019年5月6日，中國、英國和俄羅斯科研團隊在《自然·地球科學》雜誌刊文指出：西伯利亞寒武紀地層化石多樣性與大氣中氧氣水准同步波動。 在寒武紀爆發最高潮的千萬年間，氧含量經歷了五次顯著漲落，其週期與動物化石數量變化完全吻合。
為何氧氣能左右生物進化？ 或因有氧代謝能量轉換效率約為無氧的19倍，氧氣充足則生命新陳代謝更高效，進化速度隨之加快。 而冰川期結束後，大量冰川融水帶來豐富礦物質，為藍細菌和其他光呼吸生物提供了肥沃“土壤”，推動氧氣在地球大氣中逐步攀升，卻又因新興耗氧生物的出現而保持平衡，為寒武紀大爆發創造了完美“氧氣舞臺”。
探討諸多外因後，我們再回到另一種可能：寒武紀大爆發或許並非真正的爆發，而是一場“化石假像”。 1859年，達爾文提出進化論時，確實缺乏足够證據來解釋寒武紀現象，但他選擇坦誠承認未知，將後續研究留給子孫。
好在後輩們提供了新發現。 1946年，科學家在澳大利亞南部埃迪卡拉地區發現了一批地層化石，其年代介於雪球地球融化後與寒武紀之前，稱為埃迪卡拉紀（中國稱震旦紀）。 這些化石包括極具代表性的迪更遜水母，扁平軟體、生物左右對稱，卻無頭無口、無肢無觸手。 部分迪更遜水母個頭巨大，可達一米長。
正是這些軟體生命在寒武紀之前演化出豐富多樣的形態，卻因缺乏堅硬外殼和骨骼，很難以傳統管道保存，僅有少量通過微生物礦化途徑得以留存。 再加上地質年代愈久，壓力對化石完整性損耗更大，於是寒武紀以前的化石寥寥可數，造就了“爆發”假像。
當然，埃迪卡拉紀的發現雖為進化論“補上了一刀”，仍有疑問未解：為何寒武紀時分，生物紛紛演化出骨骼和堅硬外殼？ 為什麼眼睛會突然出現？ 這些謎題，我們將留待下期節目繼續探討。
