寒武紀(jì)發(fā)生于5.42億年前【1】，現(xiàn)今大多數(shù)的后生動物門在寒武紀(jì)出現(xiàn)，似乎進(jìn)化速度在寒武紀(jì)較快。然而寒武紀(jì)的持續(xù)時間卻是有些難以界定和模糊的，靠譜的估計是持續(xù)了500萬-1000萬年【2】。然而，是不是寒武紀(jì)出現(xiàn)了現(xiàn)今大多數(shù)的后生動物門，就代表著現(xiàn)今所有的物種都出現(xiàn)在寒武紀(jì)呢？當(dāng)然不是，比如哺乳動物、爬行動物、鳥類和昆蟲等等這些常見的生物可沒有出現(xiàn)在寒武紀(jì)。而且在寒武紀(jì)的魚類（?？隰~）都和現(xiàn)代的魚類有很大的不同【2】【3】。
寒武紀(jì)動物群中，最具有代表性的是爾吉斯頁巖動物群和中國的澄江動物群。寒武紀(jì)很有可能經(jīng)歷過生物爆發(fā)事件，而由化石保存難易程度造成的假象的可能性并不大。
寒武紀(jì)時期的?？隰~
在解釋寒武紀(jì)大爆發(fā)發(fā)生原因以前，有一點非常重要，就是寒武紀(jì)以前到底有什么？發(fā)生了什么？
我們先把目光放到十億年前。在前寒武紀(jì)時的海洋中，生物的多樣化主要體現(xiàn)在一些叫疑源類生物的化石上。疑源類出現(xiàn)在20億年前左右，在持續(xù)10億年后發(fā)生了一次輻射性的發(fā)展，具體表現(xiàn)在數(shù)量上、多樣性上、體積上、形狀的復(fù)雜程度上，特別是棘刺的體積和形狀上。
有趣的是，它們在10億年間發(fā)展的棘刺可能表明了防御掠食者的需要。新元古代的其他小有機(jī)生命群體也同樣體現(xiàn)出了防備掠食者的防護(hù)特征【4】。而一些其他類別生物的壽命也支持了掠食者在當(dāng)時帶來的生存壓力【5】。然而，通常在前寒武紀(jì)時期化石出現(xiàn)的非常緩慢。
陡山沱化石
在6.35億年前的陡山沱中用顯微鏡可觀測到的化石，或許代表著早期的兩側(cè)對稱動物。一些學(xué)者認(rèn)為這些化石是動物的胚胎和卵，而其中的一些化石或許是一些巨型細(xì)菌。同時一些學(xué)者指出，這些化石其實是真核生物的，而不是巨型細(xì)菌【9】。然而貴州小春蟲，被認(rèn)為是兩側(cè)對稱的體腔動物【6】【7】，它或許也是僅僅被充入物質(zhì)的氣泡而已?！?】
這些化石表明了動物使用了最早的“快和硬”策略來對付掠食者的證據(jù)【10】【11】。
貴州小春蟲
陡山沱中用顯微鏡可觀測到的化石【9】
埃迪卡拉生物群
隨陡山沱化石群后。接踵而至的就是埃迪卡拉生物群，大約從6.35億年持續(xù)到5.42億年左右【12】。在埃迪卡拉時期剛剛開始時，很多疑源類生物群在數(shù)億年的時間里變化相對很小而且逐漸滅絕，而被一系列更新、更大并且時間短暫的多的物種所替代【13】。這次的輻射性演變，在化石記錄中卻是第一次，隨后很快就出現(xiàn)了一大批人們不熟悉的、更大的化石群，而這些化石群被稱為埃迪卡拉生物群【14】。并且這些生物繁衍了4千萬年，直到寒武紀(jì)開始。大部分的埃迪卡拉生物群至少有數(shù)厘米長，并且明顯比早期任何化石的體型都大。其中埃迪卡拉生物群中，有很多和以前與后來出現(xiàn)的生物非常不相似。有的像碟子、有的像袋子、有的像床墊。
然而，埃迪卡拉生物群中至少有些化石可能是寒武紀(jì)大爆發(fā)中一些重要的動物門的早期形態(tài)。比如早期的軟體動物（金伯拉蟲）【15】【16】,棘皮動物(Arkarua adami)【17】，節(jié)肢動物（斯普里格蠕蟲）【18】。關(guān)于這些物種的爭論仍然在持續(xù)著，因為埃迪卡拉生物群普遍缺乏更近代的一些生物的特征。然而，對金伯拉蟲屬于三胚胎層的兩側(cè)對稱動物的懷疑至少很少【19】。這些生物對寒武紀(jì)大爆發(fā)的突發(fā)程度的爭論非常重要。如果這些生物是現(xiàn)今動物門的早期成員，那會大大削減寒武紀(jì)大爆發(fā)的突發(fā)程度。
金伯拉蟲化石
金伯拉蟲復(fù)原
Arkarua adami
斯普里格蠕蟲
埃迪卡拉晚期和寒武紀(jì)早期的一個有趣現(xiàn)象——進(jìn)化軍備競賽
動物骨骼化的出現(xiàn)在埃迪卡拉晚期和寒武紀(jì)最早的時候，出現(xiàn)的第一種骨骼化的化石代表是管狀蟲以及一些帶有疑問的海綿物種【20】。在埃迪卡拉快結(jié)束的時期（5.49億年-5.42億年前），科學(xué)家們找到了礦化后的克勞德管，Namacalathus，以及其他十多個有機(jī)體的化石，以及其他管狀類的生物。
克勞德管復(fù)原圖
Namacalathus復(fù)原圖
埃迪卡拉的管狀類生物通常存于疊層礁石的碳酸鹽中等，這表明它們可以存活于對其他動物都很不利的環(huán)境中【21】【22】。
盡管這些化石也同樣難以歸類，但是它們在兩個方面很重要。首先，這些生命是最早利用碳酸鈣來為自己建造硬殼的【23】。其次，這類管狀生物利用這些硬殼可以不同程度的防御掠食者和相對惡劣的生存環(huán)境。比如，克勞德管上的洞口則可能是被一個足以咬穿硬殼的掠食者攻擊過的一個證據(jù)【24】。 這表明掠食者和它們的獵物在這個時期可能存在過激烈的“進(jìn)化軍備競賽”。而進(jìn)化軍備競賽假說是解釋寒武紀(jì)大爆發(fā)的一個可能性之一。
所以，寒武紀(jì)大爆發(fā)的劇烈程度到底有多大？
寒武紀(jì)大爆發(fā)是困擾達(dá)爾文的一個主要難題，他認(rèn)為這可能是反駁他的自然選擇理論的一個證據(jù)。由于當(dāng)時的在寒武紀(jì)以前的化石證據(jù)稀少，所以要解釋寒武紀(jì)大爆發(fā)格外困難。
然而，如今隨著寒武紀(jì)以前的化石證據(jù)的增多。我們對寒武紀(jì)大爆發(fā)的了解也就越多。如果埃迪卡拉的金伯拉蟲是類軟體中的原肢類動物，則表明原肢類和后口動物世系早在5.5億年前就分化了【25】。就算它不是原肢類動物，它也被廣泛的接受為兩側(cè)對稱動物【25】。而且看起來較為現(xiàn)代的刺胞動物在陡山沱找到，這個表明刺胞動物和兩側(cè)對稱動物早在5.8億年前就已經(jīng)分道揚(yáng)鑣了【25】。
在寒武紀(jì)以前出現(xiàn)的動物群，某種程度上削弱了“大爆發(fā)”這個詞匯。它們不僅顯示了動物的出現(xiàn)仍然是漸進(jìn)的趨勢，并且它們的多樣性進(jìn)化的速度可能并不如原先認(rèn)為的那樣快。實際上，統(tǒng)計學(xué)分析上顯示，寒武紀(jì)大爆發(fā)不比生命歷史上的其他輻射狀演變的事件速度更快【26】。然而，寒武紀(jì)的爆發(fā)確實演變出了一些具有革新意義的特征，比如抵抗裝甲，只在動物進(jìn)化歷史中發(fā)生了一次。
同時，比較傳統(tǒng)的一個觀點：“所有的門誕生在寒武紀(jì)”，現(xiàn)在來看是有錯誤的。分子生物學(xué)顯示至少有六種動物的門處在寒武紀(jì)以前。同時，所有的植物出生在寒武紀(jì)以后。而目前的證據(jù)表明只有11/32的多細(xì)胞動物門出現(xiàn)在寒武紀(jì)，有8種處在寒武紀(jì)以后，一種處在寒武紀(jì)以前。剩余的化石未找到【27】。
盡管門在寒武紀(jì)發(fā)生了多樣性的演變，很多門中的關(guān)鍵生物群體的典型代表都沒有出現(xiàn)在寒武紀(jì)，而是在顯生宙的后期才出現(xiàn)【28】。
那么，造成寒武紀(jì)和埃迪卡拉生物群的生物“大爆發(fā)”和多樣化的原因是什么？
這些可能性的解釋主要分為三大類：環(huán)境上的，發(fā)育上的和生態(tài)上的改變。
環(huán)境的改變
1.氧氣含量的增多：
地球最早期的大氣是沒有氧氣的。氧氣的產(chǎn)生是由最初的光合作用，比如藍(lán)藻。最初大氣中的氧氣含量并沒有出現(xiàn)顯著增加的趨勢【29】。它們很快與石頭周圍和海洋中的鐵和礦物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。當(dāng)這些反應(yīng)達(dá)到一個飽和點時，氧便能以O(shè)2形式繼續(xù)存在。隨后大氣中氧氣的含量在25億年前才開始逐漸增多。
從下圖中的隨地質(zhì)學(xué)時間大氣中氧氣的分壓可以直接看出氧氣的含量。在38億5千萬前到24億5千萬年前，大氣氧氣含量基本為零。24億5千萬年前到18億五千萬年前，氧氣含量顯著增加。18億五千萬年到8億五前萬年時，氧氣含量維持在穩(wěn)定狀態(tài)。8億5千萬年前到5億四前萬年前時，氧氣含量開始持續(xù)上升。而到5億4前萬年時，氧氣的含量達(dá)到了一個峰值。而這個時候恰恰是寒武紀(jì)所處的年代。
【30】
并且，早在寒武紀(jì)以前，就體現(xiàn)過氧含量與真核生物的多樣性呈正比的關(guān)系【31】。所有現(xiàn)存真核生物的最后共同祖先生活在18億年前。而在8億年前，化石記錄中出現(xiàn)了明顯的真核生物復(fù)雜性和數(shù)量的增加【31】。
在真核生物的多樣性發(fā)生以前，科學(xué)家們認(rèn)為它們生活在一個含硫量高的環(huán)境。硫化物會阻礙好氧生物的線粒體功能，限制可以驅(qū)動新陳代謝的氧氣含量。而海洋中的硫化物在8億年前的含量開始減少，這進(jìn)一步支持了氧氣在真核生物多樣性上的重要性【31】。
還有：在5.8億年前的噶斯奇厄斯冰期前和期間，深海沉積物中鐵的含量表明，當(dāng)時的深海環(huán)境是缺氧的，然后才開始變得含氧。在噶斯奇厄斯冰期后，已知最早的埃迪卡拉生物群的成員就馬上崛起。這個支持它們的進(jìn)化和氧含量之間的關(guān)系【29】。
氧氣的缺乏可能防止更大更復(fù)雜的生物的崛起，并且一些新陳代謝在缺少氧氣時會被抑制。不過在顯生宙某一時期，發(fā)生了同樣的缺氧海洋環(huán)境，但是那里的動物并沒有受到影響。這說明進(jìn)化和氧含量之間的聯(lián)系并不是足以令人信服和完全肯定的。所以，氧氣成為生命發(fā)展為復(fù)雜形勢的必要性，不比液態(tài)水和初級生產(chǎn)力更強(qiáng)【32】。當(dāng)然，這并不能排除氧氣含量對寒武紀(jì)生物群的影響。
2.雪球地球：
在新元古代晚期（持續(xù)到埃迪卡拉時期早期），地球一直在被巨大的冰川作用所影響，大部分表面積都覆蓋著冰層。這會導(dǎo)致巨大的生物滅絕事件，造成種群遺傳瓶頸效應(yīng)。然而，當(dāng)時陸地上的火山噴發(fā)時放出的CO2濃度是現(xiàn)今水平的350倍，在造成了劇烈的溫室效應(yīng)的同時，也令雪球地球迅速結(jié)束。
從一個雪球地球的結(jié)束到緊接著的極端溫室效應(yīng)，會讓新元古代生命的進(jìn)化歷程經(jīng)歷一個強(qiáng)烈的選擇壓力。很多統(tǒng)治新元古代的原核生物從這場環(huán)境的劇變存活下來，并且沒有受到影響。而很多真核生物的門在晚期新元古代前都發(fā)生了進(jìn)化現(xiàn)象，說明它們都從強(qiáng)烈的選擇壓力存活了下來。然而，一場雪球地球帶來的巨大冰川化會令當(dāng)時變成的環(huán)境變?yōu)椤斑^濾器”，造成了一系列的“種群遺傳瓶頸效應(yīng)”，隨之而來劇烈的溫室氣候造成了“大壩開閘大放水”的效應(yīng)，在這兩個截然相反的效應(yīng)的互相作用下，這可能導(dǎo)致了雪球地球結(jié)束后帶來的埃迪卡拉生物群多樣化輻射狀演變?！?3】
然而，雪球地球事件早在寒武紀(jì)開始以前就發(fā)生了，所以要想搞明白即使是一系列的瓶頸效應(yīng)是如何能造成這么多的多樣性不是一件容易的事情。冰冷的時期可能拖慢了體積比較大的有機(jī)體的演化?！?4】
3.寒武紀(jì)海洋中鈣濃度的改變：
新的研究表明，火山極其活躍的中央海脊會令海洋中的鈣濃度變得非常巨大，可以為海洋生命提供建造骨骼和堅硬身體部分的原材料。并且研究者通過鈣對海綿的細(xì)胞粘附分子作用來表明鈣濃度對寒武紀(jì)多細(xì)胞生物所扮演的角色，為什么會導(dǎo)致多細(xì)胞的后生動物大爆發(fā)。
海綿是目前已知最原始的后生動物，并且在寒武紀(jì)以前就已經(jīng)出現(xiàn)。所以海綿是個不錯的研究的起點。
首先，同種識別能力可能是用來防止嵌合現(xiàn)象帶來的負(fù)面效應(yīng)，比如生殖細(xì)胞的寄生等。而海綿的幼蟲在習(xí)慣上會融合在一起而形成可遺傳的雜交成體。然而成體海綿卻擁有精準(zhǔn)的同種識別能力（注意，海綿可不是一個“種”），可以很好的防止不同種類個體互相雜交【35】。
下圖就是海綿中物種和物種之間的細(xì)胞粘附，這個過程基于海綿蛋白聚糖的鈣相關(guān)碳水化合物-碳水化合物相互作用。
而在寒武紀(jì)海水中鈣的濃度開始增加時，當(dāng)時已經(jīng)存在可以同種識別的原始后生動物。而這些原始的后生動物所攜帶的細(xì)胞粘附分子會隨著鈣離子濃度的增加而變得更穩(wěn)定，需要更長的時間被分解。只有當(dāng)鈣的濃度增加時，才可以令細(xì)胞間的多價染色體黏合更加強(qiáng)壯，可以令個體表面束縛的后生動物--如海綿，保持完整并直到它們生殖。而不會被很快的拆散掉。這個情況可以令基因組成維持在多細(xì)胞生物的個體上，并且可以被持續(xù)的遺傳下去。寒武紀(jì)時期的擁有同種識別能力的原始生物遇上了鈣離子濃度增大的時機(jī)，而令它們的細(xì)胞粘附分子強(qiáng)度隨著鈣濃度增大而增強(qiáng)，大大的提高了諸如海綿這樣的無柄后生動物的生存能力，這有可能最終導(dǎo)致了寒武紀(jì)大爆發(fā)【35】。
下圖用卡通圖像總結(jié)了高和低鈣濃度對擁有鈣依賴性細(xì)胞粘附分子的原始無柄后生動物的效果。早期能識別異己的后生動物能夠發(fā)展處基于碳水化合物的細(xì)胞粘附能力，其在前寒武紀(jì)時的低鈣濃度環(huán)境下壽命太短，難以保持在一起足夠長的時間，無法令后生動物個體穩(wěn)定持續(xù)下去。而在寒武紀(jì)時，鈣濃度增高的情況下，便能更長時間更穩(wěn)定的保持在一起，得以維持下去。【35】
同時高鈣濃度有利于貝殼等的生成，為生物帶來更多的生存優(yōu)勢【35】。
4.大不整合面引起的寒武紀(jì)大爆發(fā)
大不整合面是指的在地層中，有很大年代、起源和結(jié)構(gòu)差別的沉積巖和沉積巖之間，或者沉積巖與晶層之間的接觸面。這些巨大的差別象征著地質(zhì)年代上足以產(chǎn)生一群山然后全都被侵蝕掉的時間。【36】
新的地層學(xué)和地球化學(xué)的證據(jù)表明，在5.4億年到4.8億年前的早期古生代的海洋沉積物中記錄著淺陸緣海的擴(kuò)張現(xiàn)象和異常形式的化學(xué)沉積物，這表明海洋堿性的增加和化學(xué)風(fēng)化作用的變強(qiáng)。這些現(xiàn)象是由新元古代時期廣泛分布的大陸長時間被侵蝕造成。而隨后就伴隨著寒武紀(jì)以后的顯生宙第一次大陸范圍的海侵現(xiàn)象時留下的風(fēng)化層和基巖，其結(jié)果就是產(chǎn)生了大不整合面【37】。
除了在第3條說明的原因產(chǎn)生的鈣離子以外，同時另外一種可以提供大量的離子的來源則可能是廣泛的腐蝕結(jié)果。由這個結(jié)果造就的大不整合面可以帶來巨量的離子，這令生物礦化提供了難以想象多的來源，可以令生物形成貝殼或者骨骼，而大不整合面為生物礦化的進(jìn)化提供了“導(dǎo)火索”，進(jìn)而引發(fā)了寒武紀(jì)大爆發(fā)【37】。
發(fā)育方面的解釋
有一系列的解釋寒武紀(jì)大爆發(fā)的理論是基于一個概念，這個概念是動物從胚胎到成體的發(fā)育時，微小的改變就可以導(dǎo)致最后成體非常大的改變。比如Hox基因，控制著一個胚胎的多器官單區(qū)域到底會發(fā)育出哪個器官。舉個例子，如果一個特定的Hox基因被表達(dá)，那個區(qū)域會發(fā)育出一條腿。而如果另一個不同的Hox基因在那個區(qū)域被表達(dá)時（一個微小改變），反而會長出一個眼睛（巨大改變）。
這種體系需要一個條件，那就是大范圍的不一致性可以從少量基因中出現(xiàn)。然而，將這個條件與大爆發(fā)聯(lián)系起來的理論需要面對這樣一個難題，就是為什么這種發(fā)育體系的起源可以自動導(dǎo)致多樣性和不一致性的增加。不過，前寒武的后生動物的分子數(shù)據(jù)表明，很多在寒武紀(jì)已經(jīng)完善建立的遺傳結(jié)構(gòu)確實可以的在大爆發(fā)中扮演一個角色，比如Hox基因?！?8】
生態(tài)方面的解釋
1.埃迪卡拉末期的大滅絕：
大滅絕的證據(jù)包括埃迪卡拉生物群化石記錄的消失，還有一些貝殼類化石如克勞德管的消失，以及還有δ13C記錄中的擾亂。【39】【40】
生物大滅絕后，往往會伴隨著適應(yīng)輻射狀演變。因為幸存的生命會進(jìn)一步擴(kuò)張和利用大滅絕造成的生態(tài)位的空缺（比如恐龍滅絕后，哺乳動物的崛起以及多樣化的產(chǎn)生）。
2.裝備進(jìn)化競賽
躲避或從掠食恢復(fù)的能力往往決定著生死，因此捕食和被捕食是自然選擇中最為強(qiáng)烈的一個成分。獵物面對的適應(yīng)壓力，相比掠食者要更大。如果掠食者失敗，它丟掉的是一碗飯。而如果獵物失敗，它丟掉的是生命【41】。二者在互相拼裝備時，隨之而來就是選擇壓，競爭越激烈造就的選擇壓就越強(qiáng)烈。而強(qiáng)烈的選擇壓則可能會造就進(jìn)化的加快以及輻射狀演變。寒武紀(jì)時期的那些可以破壞動物貝殼的大型掠食者，一直被認(rèn)為是選擇壓的來源，并且對寒武紀(jì)帶有硬骨骼和貝殼類動物的大爆發(fā)有著不小的影響【42】。
在埃迪卡拉紀(jì)和寒武紀(jì)過渡時期，發(fā)現(xiàn)了不少被擊穿并咬破的骨骼或者貝殼化石。最引人注目的一個化石證據(jù)是，一個被掠食者攻擊過的早期寒武紀(jì)純真滇東貝的貝殼。其被保存的非常完好，甚至保留下來了一條長長的肉莖。同時貝殼上面的咬痕也清晰可見，而且還有康復(fù)時的痕跡【42】。
純真滇東貝康復(fù)后的貝殼都會留下拉長的肉莖，這表明了它們從掠食者的攻擊都存活下來，并且保持在受到攻擊時的原處。發(fā)現(xiàn)了這些沒有被攻擊致死的貝殼，表明腕足動物面臨著掠食者帶來的選擇壓，自然選擇會強(qiáng)硬的挑選那些出貝殼更堅固耐用的家伙們【42】。
然而，有證據(jù)表明早在寒武紀(jì)前，掠食者就廣泛存在。比如，前文提到的疑源類增強(qiáng)的棘刺，還有克勞德管上被擊穿的洞口。所以，盡管裝備進(jìn)化競賽可能會劇烈影響大爆炸時產(chǎn)生的生物身體形態(tài)，對生物爆發(fā)進(jìn)一步推波助瀾。但掠食者的出現(xiàn)不太可能是寒武紀(jì)大爆發(fā)的導(dǎo)火索，而更有可能是上文提到的礦物質(zhì)改變和大不整合面的產(chǎn)生。然而，掠食者的確在寒武紀(jì)時明顯變得強(qiáng)大，比如發(fā)展出了擊穿貝殼的策略。【42】
3.浮游生物的體積和多樣化的增多
地球化學(xué)證據(jù)表明：自早期原生代開始，浮游生物的總質(zhì)量和現(xiàn)今的水平相似。在寒武紀(jì)開始以前，它們的尸體和殘屑過小，難以快速的掉在海床上。這表明它們的尸體在沉入海底前會被一些食腐動物和化學(xué)步驟破壞掉。
中型浮游動物是浮游動物中個體比較大的一類。而早期寒武紀(jì)的物種會從海水中過濾進(jìn)食這些顯微鏡可見的微生物。這些中型浮游生物體積更大，因此其殘渣和尸體會沉淀的相對更快。這會給中層和底部的海水區(qū)域提供新的能量來源和營養(yǎng)物質(zhì)，給生命開啟眾多的生活方式。如果這些浮游生物的尸骸沒有被吃而沉積到海底，它們會被逐漸埋葬，將一些碳從生態(tài)循環(huán)中帶走，而增加海水中氧氣的濃度?！?3】
最初的食草中型浮游生物可能是海底動物的幼蟲。這種成體和幼體生活在完全不同的領(lǐng)域的繁殖方式，很可能是在埃迪卡拉紀(jì)時期海底掠食者逐漸猖狂，而選擇的一種進(jìn)化策略?！?4】【45】
其實，這些中型浮游生物引起的就是共同進(jìn)化作用。后生動物通過共同進(jìn)化作用，可以增加不少多樣性的演變【46】。這意味著一個生命的特征會導(dǎo)致另一個生命的特征隨著發(fā)生進(jìn)化。不同物種之間的相互作用會令它們共同發(fā)展。比如，掠食者的進(jìn)化會導(dǎo)致獵物發(fā)展出更多的防御策略，或者發(fā)展出更多的逃跑策略。而為了應(yīng)對獵物的策略，會迫使掠食者分化為兩個不同的物種來應(yīng)對獵物。一個擅長追蹤獵物，而另一個擅長打破獵物的防備。實際上，共同進(jìn)化是非常精妙和敏感的。然而，照這樣的方式進(jìn)行下去，確實可以造成多樣性發(fā)展。四分之三的現(xiàn)存物種都是動物，而剩余的大部分物種都是和動物共同進(jìn)化形成的。【46】
下圖展示了共同進(jìn)化的一個形象的例子：
4.對生態(tài)系統(tǒng)的改造
進(jìn)化出的新物種會不可避免的改造周圍的環(huán)境。比如在泥盆紀(jì)時期，陸生動物的出現(xiàn)和對陸地的侵略，對全球性的沉積物循環(huán)和海洋營養(yǎng)物質(zhì)造成了影響，而這個事件可能和泥盆紀(jì)物種大滅絕有關(guān)。而類似的事件在海洋里面也發(fā)生了，只是尺度比較小。比如海綿會過濾一些微粒，并把它們以更容易消化的形式存儲在泥土中。而會挖掘的動物也能令一些其他動物無法得到的資源變得可以獲得。這些行為都會對生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行改造。
總結(jié)
如果我們總結(jié)一下所有的原因，會發(fā)現(xiàn)寒武紀(jì)會出現(xiàn)生物大爆發(fā)的現(xiàn)象并不出乎意料。如果我們算筆賬：
寒武紀(jì)的氧含量大大增多，這對一些生物的生存變得有利。
寒武紀(jì)以前，雪球地球就已經(jīng)結(jié)束，然后就伴隨著劇烈的溫室效應(yīng)。“瓶頸和大放水”的互相作用，雖然使埃迪卡拉生物群面臨了強(qiáng)大的選擇壓。但是無疑給隨后的寒武紀(jì)鋪好了發(fā)展的溫床。
此時，寒武紀(jì)前的埃迪卡拉末期，生物群面臨大滅絕，而它們的大滅絕，正好空出了大量的生態(tài)位。而幸存的物種可以趁機(jī)崛起，在寒武紀(jì)占領(lǐng)這些生態(tài)位，大肆的發(fā)展。
寒武紀(jì)時大不整合面的產(chǎn)生和火山運動造成大量的礦物質(zhì)離子涌出，給生命發(fā)展骨骼和貝殼等提供了非常好的機(jī)會和來源。而發(fā)展出貝殼等的一系列創(chuàng)新行為，更會導(dǎo)致以此為基礎(chǔ)的進(jìn)化多樣性嘗試。
貝殼、堅硬的身體部分等隨后會更進(jìn)一步激發(fā)掠食者和獵物之間激烈的“裝備進(jìn)化競賽”，而這很有可能對生命大爆發(fā)的發(fā)展進(jìn)一步推波助瀾。
激烈的進(jìn)化競賽，又會進(jìn)一步導(dǎo)致共同進(jìn)化，推動生物改早環(huán)境。而這些因素可能還繼續(xù)互相影響。
從這里，我們似乎可以看到：當(dāng)生命的發(fā)展渡過一個艱難的瓶頸，突破那個關(guān)口后，只要努力打開一扇門，隨后就會發(fā)生連鎖反應(yīng)般的繼續(xù)打開其他的門，因為這些門都是互相影響著的。而寒武紀(jì)的生物也可以說是非常的幸運，很多好事都被它們趕上了。那么，我們或許應(yīng)該期待在寒武紀(jì)的時候，生物會發(fā)生一次大爆發(fā)現(xiàn)象。生命自會尋找出路，當(dāng)大自然已經(jīng)在寒武紀(jì)把路很好的鋪在生命面前，那么我們?yōu)槭裁床黄诖鼤D時崛起前進(jìn)呢？
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文/懷疑探索者、量子幽靈
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