生命史和化石记录

化石记录保存了超过三十亿年的生命史，从最早的微生物到多样化的植物和动物，这些都可从连续地层中的岩石中解读出来。

Definition

化石记录是岩石记录中保存下来的过去生命遗骸和痕迹的总和，而生命史是重建的生物在地质时期内起源、多样化和更替的序列。

Scope

本主题涵盖了化石所记录的生命史的广泛模式：微生物生命的起源和早期主导地位，复杂多细胞生物的兴起和寒武纪大爆发，以及植物和动物的主要演变。它将化石记录视为地质档案，补充了生物进化。

Core questions

• 生命最初是如何以及何时出现的，为什么它在如此长的时间里都是微生物形式？
• 寒武纪大爆发是什么，为什么它如此重要？
• 作为过去生命的证据，化石记录的完整性和偏差程度如何？

Key theories

漫长的微生物前奏

在地球历史的大部分时间里，生命都是微生物形式，原核生物和后来的单细胞真核生物占据主导地位；光合微生物产生的大气氧为复杂生命的出现奠定了基础。

寒武纪动物多样化

在寒武纪初期，动物的身体结构在化石记录中迅速多样化，标志着大多数主要复杂动物群在相对较短的地质时期内出现。

Mechanisms

当生物遗骸或痕迹在腐烂之前被掩埋并石化时，它们就得以保存为化石，这个过程强烈偏向于坚硬部分和某些环境。按地层顺序解读化石揭示了生物群随时间的出现、多样化和灭绝，同时在重建生命史时必须考虑保存中的空白和偏差。

Clinical relevance

化石记录为生物地层学相关性和年代测定提供了经验基础，记录了长期的生物多样性及其对环境变化的响应，并为理解当今的灭绝和生态系统变化提供了背景。

History

居维叶在19世纪早期确立了化石记录了已灭绝的生物。20世纪的发现，包括沃尔科特的布尔吉斯页岩和前寒武纪微生物化石的识别，极大地扩展了已知的生命史，现代古生物学将其与进化和地球化学证据相结合。

Debates

寒武纪大爆发的真实性和节奏

寒武纪多样化究竟是一个真正突然的进化事件，还是保存条件改善和坚硬部分首次出现的产物，古生物学家对此仍在争论。

Key figures

• Andrew Knoll
• Michael Benton
• Charles Walcott
• Georges Cuvier

Seminal works

• knoll2003
• benton2014

Frequently asked questions

为什么化石记录不完整？

大多数生物在未被保存的情况下腐烂，化石化有利于在快速埋藏环境中具有坚硬身体的生命；随后的侵蚀和变质作用也会破坏化石，因此记录只捕捉到过去生命的一小部分有偏差的样本。