J型 就在原子弹落在广岛之前，下面的陆地看起来像玻璃一样光滑。 炸弹落在一排排排列在懒散河流之间的街道上。 在1945年的录像中，这座城市异常的寂静似乎为爆炸提供了氧气。
暴风雨前的平静是电影导演的标准比喻。 作曲家也是。 如果没有事先的沉默，就不会有“KaBoom！”尽管他们从不承认，但科学家们也落入了同样的讲故事陷阱。 没有比清理周围空间更好的方法来强调一种现象。
科学充满了戏剧性的入口：大爆炸，生命的起源，动物的起源。 生物学专业的学生了解到，动物谱系在大约5.3亿年前的寒武纪大爆发中开花。 名为anomalocaris的虾状怪物掠过海面，将猎物塞进贪婪的圆环状嘴中。 希腊受精之神将营养零食从水中取出后，形似阴茎的大型蠕虫被命名为priapulids。 其他动物用尖尖的腿蹒跚而行； 它们的化石看起来很奇怪，发现它们的古生物学家给它们命名 幻觉 因为他们“奇异而梦幻般的外表”
生命之树： 这张动物关系图表明，双侧对称动物的根比之前想象的要深。 每一种生物，包括人类，都是在寒武纪爆发之前进化而来的双食人祖先的后代。 杰基·费伦蒂诺 今天活着的大多数动物群都是在寒武纪大爆发期间进化而来的，这一时间跨度相对较短，为几百万年。 至少科学家是这么说的。 促使科学家将这段从5.41亿年前延伸到4.85亿年前的寒武纪称为一场爆炸的原因是，在它之前的数千万年里几乎没有生命，在它之后也没有新的动物群。
然而，现在看来，早在所谓的爆炸发生之前，粘糊糊的生物就在进食、交配和生存挣扎。 根据一批大胆的科学家的研究，最近的发现表明，生命在爆炸之前很久就已经逐渐进化了。 突然间，关于大多数动物群体起源的教条似乎是人为的。
瑞典乌普萨拉大学的古生物学家格雷厄姆·巴德（Graham Budd）表示：“如果你看看寒武纪的化石记录，就会发现它令人惊讶地无法解释。”。 “这真的是一个非常庄严的过程，”他补充道。 “并非所有事情都突然出现。”
哈佛大学古生物学家斯蒂芬·杰伊·古尔德（Stephen Jay Gould）在1989年出版的书中，对寒武纪大爆炸充满诗意 美好的生活 他是一位优雅的作家，也是一位科学家，他掩盖了爆发前的时期，并让称为门的主要动物群的爆发填补了真空。 适应和开始是古尔德进化思想的标志。 他写道，化石记录“被短暂的、有时是地质上瞬时的大规模灭绝事件和随后的多样性所打断。”寒武纪核心时期的五亿八千万年前各种奇异动物的化石化石激发了古尔德的想象力， 再加上4000万年前化石的相对缺乏。 但是，这么长时间前看似沉默的事情可能并没有发生。
今年2月，在古尔德去世十多年后，进化生物学家在 自然 这暗示着早在寒武纪爆发之前，海洋泥土中就发生了戏剧。 挪威Sars国际海洋分子生物学中心的进化生物学家Andreas Hejnol领导了该项目。 他放置了一组类似于微小颜料斑点的扁平蠕虫，称为acoels，以及一组神秘的海洋蠕虫， 异涡虫 （拉丁名字的意思是奇怪的蠕虫），靠近动物生命树的根。 不幸的是，微小而粘糊糊的蠕虫的踪迹往往不会留在周围。 “这意味着我们可能永远不会找到导致这种多样性的化石，”海诺说。
然而，海诺和他的团队并没有研究化石。 他们利用基因测序创造了一棵动物生命树。 他们比较了76种动物的大约800个基因，从蠕虫到鸡，再到人类。 利用这些数据，他们根据物种之间的基因差异建立了一棵生命树。 他们发现小虫在树根附近分叉。 如果我们最早的祖先像这些简单的蠕虫一样又软又瘦，那么他们可能早在寒武纪爆发之前就已经活了很久了。
爆炸前： 寒武纪爆发前，在化石床上发现了形似蓬松蕨类的神秘生物埃迪卡拉斯（Edicarans）（左）。 闪亮的梳状水母（右）可能有一个进化谱系，也早于长期以来被认为代表动物生命第一次开花的时期。 左图：维基百科； 右图：伊桑·丹尼尔斯 寒武纪大爆发前，在化石床上发现了神秘生物的遗迹，这些生物的形状像蓬松的蕨类植物、分段气球和螺旋。 这些被命名为埃迪卡拉斯的生物与今天的任何生物都不相似。 一种流行的理论认为，埃迪卡拉人是一个类似动物的王国，在寒武纪大爆发之前就灭绝了。 这个故事符合古尔德关于灭绝和爆炸循环的观点。 然而，这是由化石的缺乏所支撑的，正如任何一位物流学家都会告诉你的那样，证据的缺乏并不是证据的缺乏。
巴德是一位专门研究动物进化的古生物学家，他质疑科学家在埃迪卡拉纪和动物之间建立的护城河。 他说：“我们不能说埃迪卡拉人不像动物，因为当时无法知道早期的动物长什么样。”。 巴德补充说，没有理由认为埃迪卡拉人和动物之间的联系是流动的。
当巴德想象寒武纪爆发前5000万年的时期时，他想象的是埃迪卡拉人居住的海底，以及具有人类、蠕虫和苍蝇等动物关键特征的生物——也就是所谓的双侧对称。 双侧对称的动物有头部、后部和明显的左右两侧。 他们倾向于头部向前移动。 根据DNA证据构建的生命树，所有双侧对称的动物都有一个共同的祖先，他们从祖先那里继承了对称性。 事实上，微小的乌头虫和爪蟾虫是双侧对称的。
巴德相信埃迪卡拉人和古代蠕虫双壁动物之间的动态互动推动了多样化。 他推测，在埃迪卡拉人生活和死亡的地方，他们的身体在贫瘠的海底留下了营养斑点。 由于资源稀缺，蠕虫可能会采用新的方法，在它们的兄弟之前获得它们能获得的东西。 一些人开发了创新的方式来清理和消化； 一些人学会了挖洞。 这是适者生存。 巴德称之为萨凡纳假说。 他将其比作一种理论，即当我们的人类祖先需要快速穿越非洲草原寻找零星分布的食物时，他们是如何开始直立行走的。 在这种早期动物生命的观点中，进化是在寒武纪爆发之前的数千万年中逐渐发生的。
尽管化石记录中没有足够的证据表明蠕虫与埃迪卡拉类发生了相互作用，但十多年来，分子生物学家一直在争论早期动物起源。 这些生物学家通过计算一对活的动物之间DNA的变化数量来校准“分子钟”，并将该分子置于它们与它们无可争议的共同化石祖先之间经过的年数上。 根据这个比率，研究人员随后推断出不同的活动物之间经过的时间，这些动物很久以前就有一个祖先。 大多数这些报告的结论是，第一批动物出现在7亿多年前。 但几乎没有任何化石证据支持这一说法，这引发了争议。 费城天普大学（Temple University）的进化生物学家布莱尔·赫奇斯（Blair Hedges）表示：“古生物学家一直很难接受这种理论。”。
赫奇斯推测，寒武纪爆炸前大气中的低氧水平可能会使数千万年前的早期动物生命成为可能。 事实上，地质学家已经在岩石中发现了这种气体的踪迹，并在中寒武纪发现了氧气的激增。 赫奇斯说，这场起义解释了为什么动物会变得更大，并发育出坚硬的骨骼，而这些骨骼在爆炸期间的化石记录中突然如此明显。
至于在寒武纪大爆发中，大多数主要动物群（约36门）是如何出现的，这也有一个缺陷，那就是人类想要安排周围的世界。 门和其他等级，如阶级、秩序和家族，是任意的结构。 布朗大学进化生物学家凯西·邓恩（Casey Dunn）解释说：“它们是一种分割自然界所有多样性的方法，因为它太多了，不可能一下子全部吸收。”。
邓恩的视角是通过观察他从海洋中捞到的神秘动物而形成的，比如闪闪发光的、殖民的、凝胶状的管水母。 出乎意料的生物。 邓恩说，像门、类和顺序这样的排名存在的问题是，它们受到了科学家的偏见，他们武断地决定了哪些特征是相关的，哪些是不相关的。 邓恩认为没有理由解释为什么应该有36门（或者，正如一些人所说，32门、34门或37门）。 他说，门的数量可能与任何两个物种共有的祖先数量一样多。 由于已知物种约有200万种，这个数字可能是200万减1。 如果是这样的话，寒武纪几乎不会把它们都包含在内。
邓恩精通计算机科学和领域生物学，留着一头蓬乱的金发，说话带着嬉皮士的腔调。 谈到像“门”这样的术语的任意性，他说， “就好像有人宣称一个国家的音乐比另一个国家多，因为他们统计了那里演奏的更多流派。嗯，一个人可能非常关心旋律，并根据这个方案对流派进行分类，而另一个人不会得到同样的结果，因为他们更强调节奏。”
2013年，邓恩和他的同事因 另一项生命树研究 在DNA分析中，他们发现复杂的海洋生物，称为栉水母或栉水蚤，其根比那些导致橡壳虫的根要深，甚至连无头无肠的海绵也深，长期以来被认为类似于原始动物的原型。 这项研究表明，在两侧对称的动物出现之前，动物有时间进行大量进化，并在寒武纪大爆炸中留下了大量化石。 这一爆发前的时期一定持续了足够长的时间，以至于古代血统的多样化足以产生现代梳状水母——一方面有生物发光珠、小脑袋、羽毛状牙齿，另一方面有被动海绵。
去年12月，Dunn在梳子果冻上的发现受到质疑。 科学家们质疑他的观点，即梳状果冻是在无肠海绵之前进化而来的。 Hejnol最近提出的寒武纪爆发前海洋富含生命的说法无疑也会受到质疑。 事实上，尽管DNA分析取得了巨大进步，但5亿年前动物的起源是最难解决的进化问题之一。 对他来说，海诺满足于让这些破坏性的发现存在。 “我喜欢进化思维的激发，”他说。 “当我们发现一些东西让我们思考，‘这不可能’，这意味着我们需要停下来问问自己，为什么我们认为它不可能。”
查尔斯·达尔文会理解希诺的立场。 不确定鞋带 论物种起源 他在自然选择进化论中列举的主要困难是缺乏化石来证明物种在进化过程中发生了转变。 当他于1859年出版这本书时，其教条是动物在化石记录中的突然出现证明了物种的不变性。 然而，达尔文强烈地感到，这些化石生物不可能从空中出现。 如果达尔文的进化论是正确的，那么在那些已知化石之前的世界一定“充满了生物”。达尔文谦逊地承认了他之前的地质学家，并写道：“我觉得与这些伟大的权威不同是多么轻率。”， “就我而言……我认为自然地质记录是一部保存不完整的世界历史，用不断变化的方言书写；在这部历史中，我们只有最后一卷，只涉及两三个国家。”
暴风雨前的沉默需要更仔细的倾听。
艾米·麦克斯曼是一名为 Nautilus、Wired、Newsweek、Nature、， 和其他杂志。 她拥有哈佛大学进化学博士学位。
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