达尔文之惑：寒武纪生命大爆发(3)

至于生物矿化，众多的动物类群中几乎在同一时间进化出捕食和防御的坚硬组织，证明了这种反馈环的存在。这些坚硬组织主要包括两种类型的钙生物矿物，表明该事件中钙的利用是一个重要的方面。复杂食物网的出现是跨越闺值或临界点的结果，但它可能也是复杂反馈环的最终产物。

近来，也有人关注非生物过程，认为这可能是导致寒武纪生命大爆发的原因。长期的新元古代侵蚀导致了大陆结晶基底岩石表面及其土壤高度风化，使得其地势较低。寒武纪早期（但并非最早）一些地区海平面大幅上升，导致这些内陆区域被洪水淹没，并引发一系列地球系统的响应，包括风化岩石和风化层的广泛侵蚀和移动，以及钙、磷酸的快速输入和其他离子进入海洋。海水中的钙含且在早寒武纪增加了近两倍，这可能是生物矿化的起源，磷酸的输入提供了浅水区域的营养。

 

 

达尔文之惑：寒武纪生命大爆发

 

每个假说都是一个可行的机制，可增加一个生命环境中的平均物种多样性，生命环境之间的区别，或者区域的总生物多样性。然而，任何单一偶然机制，以及那些用地球系统和生物过程之间相互作用的反馈环的一些部件生成的个别假说，不大可能完全解释寒武纪生命大爆发。应该是这些文互过程结合在一起，产生了进化级联，使得生物的多样性迅速增加。起初的事件可能是早寒武纪的海平面上升导致大陆边缘和内部洪泛，使得侵蚀作用的产物迅速输入海洋。海平面上升也使得生物栖息地面积大幅度增加，特别是海浪湍流形成的可透光深度变化的生命环境，进一步促生了生物的多样性。

 

 

达尔文之惑：寒武纪生命大爆发

 

这些早期的事件深入非生物与生物复杂的相互作用。用整体论和跨学科的方法模拟多样性的产生是很有价值的，不能集中探讨个别因素。寒武纪生命大爆发时会形成一系列级联事件连接的长河，今后的挑战，是要确定假说中的各个过程在这个长河中的相对位置。