常见的生物互利共生现象和以往对此关系的认识

1、.：.； 单位：袋鼠网络姓名：袋鼠常见的生物互利共生景象和以往对此关系的认识 生物的互利共生景象对于多数人来说还是非常陌生的，离我们最近的共生景象能够是菜地里的豆类植物了。很早种植业者就知道豆类非常节省肥料，特别是氮肥。如今我们知道豆科植物 Leguminosae 有和根瘤菌科 Rhizosromeae 共生的习惯， 90% 的豆科植物在根部有一种瘤状的小突起，当中含有固氮的根瘤菌。每一克干根瘤中含有一百亿个根瘤菌，可以经过生物固氮景象 (biologicalfixationofnitrogen) 把空气中的 N 2 转化为植物可以吸收利用的 NH 3 Ref.2p283 。实践上生物的共生非

2、常普遍，发菜，天麻，胶瓜等重要的经济作物都是共生的结果。地衣是绿藻和真菌类的共生体，真菌协助 坚持水分和提供营养素，藻类提供光协作用产生的碳水化合物，这使得地衣在奥陶纪 (Ordovician) 成为最早的在陆地上生活的植物 (Ref.4p384) 。动物中的一些蚂蚁会豢养特定的昆虫，如蚜虫：为他们提供维护并获取蚜虫的蜜汁。 Ref.5p201 又如动物和植物的互利共生，渡渡鸟 Raphuscalcullatus 和大头树 Calvariamajor , 渡渡鸟为大头树提供可使种子萌生的强健砂囊，大头树为渡渡鸟提供营养丰富的果实 Ref.6p309 。 以往以为互利共生这种严密地的相互作用对于

3、生物的作用还是较大的，大多数生态学教材中喜欢强调互利共生呵斥的协同进化效应，但不把互利共生关系做为最重要的种间关系。有意思的是生态学教材中虽然不把他以为是最主要的关系，但也经常强调在生态系统发育过程中负相互作用倾向于减少的趋势 Ref.7p79 。实践上这种趋势就是后来新证据提供的互利共生在物种构成，生态系统构成，及生物史的一系列艰苦事件中起的决议作用的主要成因。但由于资料老旧多数停留在 50 年代以前，多数教科书不能够让人认识到生物互利共生景象对生物所能起到的重要作用。近几十年来，各种方面发现全面改动了人们对互利共生问题的认识，对于学生来说全面认识互利共生所起的作用，对于了解生物学的根本景象

4、和根本实际是非常重要。互利共生的惊人力量：到了世纪中期一些惊人的有关互利共生的现实被各种科学探求提示出来。人们开场对互利共生的认识发生艰苦改动：！。互利共生可以有很多途径构成 Ref.8p5 ：最好的例子是生活在加勒比海的一种裸鳃类动物 nudibranch 以海葵类 seaanemone 作为食物 , 可是在这种软体动物吃下那些刺细胞动物 cnidarian 后，海葵的触手及致命的刺细胞从这种蛞蝓 Anculapacifica 的背上长出 , 成为了蛞蝓的致命武器。 Ref.9p37110p1 两种生物的组织联络非常严密就像是一种生物，最不可思议的是两者都可以正常繁衍，活像是希腊神话中的蛇发

5、女妖美度沙。捕食关系通畅可以被转化为生物间的互利共生，这是以往的生物学家没有想到的。还有在人类的历史上微生物，寄生虫不断是人类的头号大敌，它和人类的恶性寄生关系 parasitism 产生了黑死病，伤寒等疾病并让人无比恐惧。 20 世纪抗生素和消毒剂的创呵斥了人类的福音，死于传染病的人数大大减少。人们动不动就服用抗生素，还有种类多样的打虫药，四处喷洒消毒剂，恨不得把这些寄生魔鬼斩尽杀绝。可是人类没有告别病痛的困扰。关节炎，营养不良等一连串的疾病开场折磨人类，人类比以前更易遭到感染。研讨的结果让人震惊，主要缘由是人们如今太“干净了，没有了微生物，寄生虫，免疫系统失去了正常任务的时机。同时，一些微

6、生物长期和人类生活，他们的寄生副作用极小，有的甚至成为了抵御治病菌的最有效屏障，有的还为我们提供各种我们所需的营养素，与人构成了非常亲密的互利共生关系。人类的肠道就像是一个生态系统，任何一种正常生物的消逝都会呵斥系统瓦解。各种菌株，虫卵被开发成治疗疾病的有效药物。这一类的例子通知生物学家， 寄生关系，捕食关系这样的对立关系也经常可以转化为互利共生。2 互利共生是生态系统中最重要的种间关系，生态系统无法分开互利共生关系存在：组成宏大的珊瑚礁的珊瑚纲动物 anthozoans 和特殊的动物性绿藻 zoochlorllae 动物性黄藻 Zooxanthellae ，共生，珊瑚虫提供营养素 nutri

7、ent , 藻类那么提供各种复杂的光协作用产物，藻类分布在珊瑚虫的组织内很难分辨藻类个体。这种共生的结果是在浅海处的珊瑚靠光协作用的协助 产生了宏大的珊瑚礁，礁体是珊瑚虫分泌的宏大碳酸钙岩石，石灰石，热带海边的白色沙石，甚至石灰质的山峰和岛屿都是他们的杰作。但是分布在深海的珊瑚虫失去了藻类光协作用的协助 ，也同时失去了地球上最伟大的生物发明力。 Ref.2p289,9p435 。共生关系是珊瑚礁，这种拥有惊人的多样性的生态系统的中心。 更让人诧异的是就连我们最熟习的热带雨林 tropicrainforest 生态系统也是建立在生物共生的根底之上的。昆虫，鸟类，哺乳类，很多生物为有花植物的授粉作

8、用，种子传播效力。植物为他们提供花蜜，果实作为报答。假设没有生物的共生关系，大部分植物就无法生存。而以木质素，纤维素 cellulose 为食的各种动物其身体无法产生相应的酶 enzyme , 但是他们肠道里的微生物却为他们提供了这种才干，各种昆虫，哺乳类的肠道中都有特别的微生物使他们不致饿死。使全世界最大量的生物资源可以被动物利用。 Ref.2p285 同时各种共生于肠道之中的大量细菌产生的甲烷气体进入到大气中，使得甲烷这种复原性的气体成为地球大气的一个重要组成成分改动了大气的化学性质。这种成分和由叶绿素产生的远红外波我们在之后的章节将看到这实践上也是生物共生的结果成为了生命的标志，为探求外

9、星生命提供了重要线索。深海不断被以为是生命的荒漠，但是 1977 年在加拉帕戈斯群岛 320 公里的太平洋中的一处裂口的海脊附近，加尔文号上的地质学家发现水下 2600 米深处有一个动物密集的绿洲。有大量 1 米长的奇异管虫 Riftiapachyptila ，身长 30 厘米的蛤 Calyptogenamagnifica ，还有一簇簇的贝类。以及数量极大的蟹类，鱼类，在火山热水喷口 ( submarinehydrothermalvent) 周围聚集成很大的群落。那些管虫非常奇异，完全没有消化系统 digestivesystem , 身体的前端有奇异的羽毛状细丝，身体中间有奇异的结缔组织团，被

10、称为营养体。一开场科学家完全无法了解这种生物。后来研讨发现，那些细丝的作用是让氧气，二氧化碳进展交换，同时还把剧毒的硫化氢送到营养体中，营养体中是高密度的内共生细菌，细菌是依托硫化氢的化能自养者 (chemosynthetic) 。管虫成为了喷口生态系统的消费者，它为细菌提供活动和营养的方便，细菌为它提供生活必需的碳水化合物。同样的互利共生景象也发生在同终身态系统的其他生物上，如蛤，贝类 , 在腮上有这种共生的硫细菌，这些腹足类动物不断把他们的腹足插入热水口，已获得硫化氢 (Ref.11p5712p38) 。这种生态系统初次提示人们动物，植物，微生物之间的共生，可以开辟原来无法开辟的生境 ni

11、ches ，这样景象非常普遍，不只限于地衣等生物，互利共生经常是发明全新体制 bodyplan 和新型生态系统的动力。更进一步的说，一个生态系统中各个生物组成的食物链实践上也是一个复杂的生物间的互利共生关系的集合。 Ref.2p280 首先，捕食关系看起来是对一方有害的，但实践上假设从基因选择的角度分析，它实践上经常是一个互利共生的关系。由于捕食者的存在反而使强者的基因比例提高。和哺乳类普遍的杀婴景象一样，捕食实践上是一种基因无私性的极端表现， Ref.13p83 北美有关鹿群和狼的生态研讨很好的证明了这一点。其次我们可以想象从一个最简单的生态系统出发：假设只需消费者和分解者，实践上他们是互利

12、共生的关系，一方的产物是另一方的营养。这恰恰是一个自催化系统 (autocatalytic) ，是一系列循环的相互连锁的化学反响或反响系统一个生物可以看作是一个反响系统。按照艾根 Eigen 的革命性观念，一个自催化系统可以在对原反响中至少两个组分有利的条件下，经过添加新的循环途径到达新的复杂程度。换句话说，生态系统经过互利共生关系添加复杂性 Ref.14p465Ref.15p11 。 所以说互利共生开辟新生境，发明新的生态系统，并坚持生态系统的运转，在生态系统中有着无与伦比的作用。 在国外全新的生态学教科书中，以上认识曾经成为了共识，以较大篇幅来引见互利共生的内容。 互利共生与生物进化： 正

13、如伟大的生物进化学家迈尔所说的：“进化论是生物学最大的一致实际 Ref.16p1 。进化论的实际，思想和观念浸透到生物学的各个领域，并为各领域提供实际指点。 1859 年达尔文的名作发表，带来了人们对于生物产生的观念的宏大变革，达尔文以自然选择为根底的进化论被恩格斯以为是 19 世纪最伟大的发现之一。 142 年来，自然选择实际阅历无数严厉仔细的研讨，吸收了大量的新证据，经过了改良和开展，依然是强有力又异常简单的实际。但是也遭到了各种生物学分支学科的证据的挑战，最有力的证据包括：。1 古生物方面：随着研讨手段和研讨范围的提高和扩展，古生物学在 20 世纪开展迅速。达尔文在他的一书中以物种经过渐

14、进的对微小饰变的积累改动生物的形状构造和生理过程。虽然书中没有太多的提到成种的问题，但是达尔文指出生物的隔离等效应，使得渐进的饰变过程得以想不同方向开展，从中间类型逐渐过渡出新种。对于中间类型在地质历史中极少发现的问题，达尔文解释为地质纪录的不完好性。可是，现代古生物学发现地质纪录经常还是很完好的，可是中间类型依然难觅踪迹。更惊人的是，随着布尔基斯页岩 Burgessshale ，澄江生物群 (chengjiangbiota) 等重要生物群的发现和研讨 , 发现由多细胞组成的，有分化的组织构造的生物不断到由前寒武纪向寒武纪过渡的时期才开场昌盛，这一过渡时期，标志着初次出现主要动物群。特别是寒武

15、纪早期，这一时期物种多样性以惊人的速度添加了，现代生物的群落组织构造，动物的根本构造 bodyplan 和生活方式都一齐出现了，生物主要门类在仅仅几千万年的时间里忽然出现，这一事件就是著名的寒武纪生物大爆炸 Cambrianexplosion 。为什么生物进化的如此迅速，为什么主要的生物款式不是逐渐产生的而是在寒武纪忽然出现，这些景象都是原先达尔文所论述的观念无法解释的 Ref.17-19 。 。2 细胞生物学和生物化学方面，证据更加有力。拉马科的幽灵似乎又复活了，特雷西 . 索恩本 TracySonneborn 和雅南 . 贝松 JannineBeisson 发现获得性外形也可以遗传。假设把

16、纤毛虫的纤毛同基底切下来，反转 180 度移植上去，这些倒置的纤毛会出如今许多带的后代之中 (Ref.8p22) 。虽然自然选择的进化学曾经被难以抵抗的全面接受过 , 但生化学家发现期望生物的化学根底会非常简单的想法完全错了。生物的视觉，运动等机制都惊人的复杂。而从细胞角度来看，在普通的真核细胞之中，有大量的构造复杂的细胞器存在。比如说线粒体 mitochondria ，叶绿体 chloroplast 有非常复杂的三维构造，几百种化学物质在其中任务，一点小小的过失也会使这些细胞器无法任务。生物运动用的鞭毛或纤毛，看起来非常简单，实践上由壳体， 9+0 或 9+2 型的复杂微管陈列，还要有几百种

17、酶让它可以任务。 Ref.20 那半根的纤毛，半个线粒体，半个叶绿领会有什么作用呢？这个问题又被提了出来。达尔文主义者以前用预顺应的观念解释了动物解剖学的类似问题的，比如半只眼睛。预顺应一定不完善的动物器官仍有利用价值，也能够是有别的用途，之后发生了转化 Ref.21p103 。可是预顺应观念在细胞器 棗 这些微小而又复杂的构造面前寸步难行。这不由让人疑心，生物是完全按自然的方法开展的吗？3 第四方面的证据生物来源问题。生物能否可以有非生物物质产生？ StanlayL.Miller 的实验曾经让无数的科学家兴奋不已， RNA 拟酶的发现似乎也突破了生物来源问题中“先有鸡？还是先有蛋？的怪圈。令

18、人不安的是新发现阐明，生物产生于远比 Miller 的玻璃瓶根严酷的环境中。 RNA 在生物来源之时是很难合成的，要产生自我复制的分子更是难上加难 Ref.222324 ， p60 。 在这样多有力证据的面前 , 很多科学家在改信特创论，或是采取逃避的方式， 有的科学家还在苦苦思索却找不出适当的坚决方法。进化论的城门似乎曾经失守，在生命来源和开展的科学宫殿之上似乎曾经看到特创论者在摇动胜利的旗帜了，进化论急需全新的实际补充完善。 自然选择对于生物进化也许是强有力的但不是进化变异的独一原理。生物进化的过程中，很多时候另外的一些要素的作用也许超越自然选择。达尔文就曾在一书中告诫我们：“我置信自然选

19、择是变异的最重要的，虽然不是独一的途径 Ref.p19 。 那什么可以成为这些反对证据面前自然选择的完善和补充呢？答案是生物的互利共生， 共生发源 symbiogenesis 是一个进化论的新名词，指新的组织，器官，生物甚至是物种的来源都是建立在长期或永久的互利共生根底上的 Ref.8p5 。同时延续内共生 serialendosymbiosistheory 的提出，通知我们依托自然的互利共生方法，细胞器如何来源的。而粘土被以为是一种有生命的实体，它与生物间的“互利共生使解释生物如何从非生物变为生物成为能够。同时生物的共生也为解释生物的进化速率，生物成种和中间类型的化石保管提供了能够。在这些新

20、实际建立起了革命性的生物演化观。互利共生之于生物进化，正如圆桌骑士之于亚瑟王，不但稳定了生物进化的科学观念，也提示了大量的生物史上的未解之谜。培根在中指出读史使人明智，要认识生物互利共生的革命性观念，最好的方法就是纵观漫长的生命史和科学史中的 互利共生景象，是如何成为革命性的创新力量和自然选择一同推进生物进化的。 有些还只是假设。1生物的来源，从非生物到生物的能够假设：科学家大多置信最早可以经过自然选择进化的生物系统是蛋白质，核酸生物。这是由于地球上生物的一致性，这种一致性非常确定，是过去的一百年里最伟大的发现之一，同时它也一定显示了进化史。所以俄国人Oparin有关原始地球previtale

21、arth 的观念大行其道。后来Miller的闪电实验为这种实际提供了“实验的能够性。艾根等科学家也参与其中，RNA拟酶的发现被以为是这种实际的艰苦突破。类似木星大气层的原始大气，闪电是这种来源方式必要组分。可是对于原始的岩石研讨没有提供这种必要组分，CO3是当时大气的主要成分，没有NH3,CH4到是多了高温，紫外线等不利条件，这种条件下有机物都很难构成，更不要说 RNA这样的复杂分子了。生物的一致性不一定代表生物的来源形状。就好似我们看到的建成了的房子都没有脚手架，可是这不影响房子在“来源过程中对脚手架的依赖。.Cairns-Smith革命性的提出实践上最早的生物能够不同于今天的蛋白质生物，是

22、由不同物质构成的能够是粘土晶体。粘土晶体有一些生物的特征，比如繁衍晶领会添加晶格，遗传晶体可以坚持上一代晶体的构造。，变异有时候晶格构造发生变化，可以传给下一代晶格。是一个可以提供自然选择素材的系统，能够在这种自然选择的复制过程中产生了需求氨基酸，核苷酸等有机分子提供协助 的特殊晶格，随之的能够是产生了以蛋白质，核酸为根底的生物体系，这种体系又可以靠粘土坚持稳定。这种非生物 -生物的“互利共生体系使如今的生物形状产生了，共生体系中的粘土后来被替代，所以我们不能在今天的生物中发现他们Ref.22-24。互利共生是突破生命界限的有力力量。2细胞器的来源：至少在三十五亿年以前，地球上就已出现了一些简

23、单的厌氧生物，这些生物主要是原核生物，古细菌，包括原核生物包括全部细菌、蓝绿藻、原细菌等。而真核细胞具有一个或多个由双层膜包裹的细胞核，核质与细胞质分别，遗传物质DNA包含于核中，并以染色体的方式存在，拥有种类繁多，构造复杂的细胞器。普通以为最早出现的原始真核生物该当是单细胞的真核生物。 Cloud(1976)以为原核生物向真核生物的演化大约始于20亿年前，与该时期地球大气圈中的自在氧开场明显增长和氧化红层大范围出现是同期的。但是氧气的大量出现解释不了真核生物的出现，更糟糕的是就自然选择这样根本的实际也在真核细胞器的来源问题上遇到了宏大的困难。特创论者，生化学家都提出了一个不完好的细胞器有什么

24、作用的问题，自然选择学说找不到答案，预顺应的处理方法对于构造复杂的细胞器失灵了。Ref.2020世纪20 年代，哥伦比亚大学的伊万.沃林IvanE.Wallin推测细胞成分时，提出叶绿体和线粒体来源于共生的细菌，他的意见被粗暴的否认了。Ref.8p41由于这种互利共生的来源学说和人们所珍爱的常识直接冲突。对于进化论者，分类学的目的是廓清生物的系统树，可是分类学依然是对生物进展鉴定，命名，和分类的学科。人们习惯于把特定的细胞以为是属于一种生物的，由于这种单源性便于生物学家处置。他们喜欢生物的系统树分叉的观念，却不喜欢这些枝桠交融 Ref.8p5。到了1967年林恩.马古利斯(当时的姓为萨根)在J

25、ournalofTheoreticalBiology上以(OriginofMitosingCell)为题，发表了他的“延续内共生实际serialendosymbiosis 提出细胞器来源于细菌之间的互利共生呵斥的交融。经过几十年的开展如今的主流科学家已成认线粒体，叶绿体这两种细胞器来源于生物的共生和交融的观念，证据是多方面的包括生物化学，细胞学，特别是遗传学证明他们还拥有和细菌一样的基因组。(Ref.22而比较激进的实际以为解释真核生物的来源一共有三次比较重要的共生交融Ref.8p29。第一次，螺旋体和叫古细菌archaebacteriumorthermoplasmalike的厌氧菌共生交融,

26、产生了细胞核膜 (nuclearenvelope)，染色体chromosome，还有纤毛(cilium)，鞭毛(flagellum)和中心粒centriole。螺旋菌体主要部分构成纤毛，中心粒。比较重要的证据比如说编码纤毛，鞭毛还有真核生物细胞骨架和中心粒的蛋白质类似，并和螺旋体的类似。第二步，有核细胞再和紫细菌purplebacteriaorproteobacteria共生交融， 84紫细菌变成了线粒体mitochondrium，有核生物从而拥有了紫细菌呼吸氧气的作用。第三次，以上的三元复合体和藻青菌cynobacteria共生交融，藻青菌变成了叶绿体，使得复合体变成了真正的真核生物。共生发

27、生的缘由能够和多，捕食，寄生等都能够最后导致了细胞间的互利共生。如今我们知道细胞器的复杂构造现实上代表了不同种类的原核生物，所以说半个纤毛，半个线粒体也许对真核生物没有什么作用，但是对于共生交融前的细胞来说也许是骨架的构造，有相当的作用，在这个层次自然选择和预顺应原理又可以发扬作用了。 互利共生发明了今天处于统治位置的光协作用的植物，还有呼吸氧气的动物。并直接导致了18亿年前的红层出现，和臭氧层的出现，为地球上生物的大昌盛提供了决议力量。3性的来源：性的分化和来源是一个非常有争议的问题，我们知道最早确实定的性分化能够出如今6亿年前左右。共生来源为生物的性来源提供了一个有力的假设。首先，性的来源

28、能够来源于最早的近邻捕食景象。一个微生物捕食近邻的同种个体能够就意味着遗传学上的类似性。从基因选择的角度上来看，这种捕食必然导致一个个体基因组的消逝，对于捕食者和猎物来说，假设猎物和捕食者的基因组中有一样的基因，这些基因就要蒙受损失，同是也失去了和其中有利基因交融的时机。但是另一方面，捕食后的细胞体营养物量变多，有利于生物度过严酷条件。生物的进化在自然选择的驱动下有减少基因消逝的负面影响的趋势。所以，出现了一种特殊的种内共生景象，一个个体被另一个体吞噬后基因组不消逝，到有利条件出现时才发生分裂的景象。这种景象出现后，捕食带来的物质利益开场不及遗传突变的利益宏大。由于自然选择基因组中大多为有利基

29、因，突变失效对生物体大多不利。有性繁衍可以减少这种不利，同时有时机添加遗传多样性。比如人的遗传疾病生物开场稳定在由两个，或多个基因组的形状。只在特殊的生命周期中发生减数分裂，产生只需一个基因组的细胞，并让基因组间多进展交换以获得有利基因 Ref.16p89。这种性景象可以看作为一种周期性的同种互利共生景象，这种景象为自然选择提供了更多的选择资料，大大加快了进化速度。4新的微生物的进化观：生命史超越三分之二的时间地球上只需微生物存在，微生物的进化是最重要的生命进化过程。对于微生物的rRNA的研讨证明了内共生实际的一些假设，但也提供了一些惊人的不测。20世纪70年代，Wose 指出生命的二分法，即

30、原核生物和真核生物的分法曾经站不住脚了。他以为一些嗜极微生物代表了第三个类群，古细菌achaeobacteria，后称为achaea。他把这三个类群称为生物的三个Domain。但是随着对于完好的真核基因组DNA序列的了解，人们发现真核生物的核基因经常细菌而不只是古细菌achaea。科学家以微生物间平行的交换基因来这种景象。这种对于微生物的生活必不可少的共生景象，共享的基因对于微生物的早期历史起了艰苦的作用。真核生物不仅 achaea和紫细菌等少数微生物的共生，而是一个广泛的微生物共生体系的产物。修正的生命树不再是枝桠明显的树状构造，而是网状，这大大改动了进化论对于生物世界开展的观念Ref。26

31、，27。5埃迪卡拉的争议化石：埃迪卡拉动物群出如今前寒武纪冰川构成的海相堆积物以上的地层中。是Spriggs于1946年在澳大利亚南部费林德斯山脉的埃迪卡拉山(EdiacaraHill)发现的，化石层位是晚元古代末期的威尔彭纳群(WilpenaGroup) 庞德石英岩上部(theupperPoundQuartzite)。经Glaessner等研讨以为埃迪卡拉动物群化石主要是软躯体后生动物的遗体所留下来的印痕化石以及遗址化石(Glaessner&Wade,1966;Glaessner,1984)。普通将埃迪卡拉动物群绝大多数化石都归入包括腔肠动物门、环节动物门和节肢动物门等知现存门类，其中归入腔

32、肠动物门的化石占总数三分之二。但是，1984年德国古生物学家Seilacher 对伊迪卡拉动物群提出一个全新的解释。Seilacher指出，除了痕迹化石外，大多数伊迪卡拉化石代表了类似动物类型的一次独立演化辐射。伊迪卡拉生物构造均有一个共同特征，即这些生物好像一个空气床垫，样子不同于现代任何动物。它们的身体柔软，呈扁平状，没有骨骼，身体内部没有消化器官等构造，这些生物是经过扩展身体外表积来获取氧，由于当时地球大气含氧量很低，只需今天大气含氧量的7%，它们体大而扁薄正是为了顺应这种环境和摄食需求(Ref.28)。但是值得指出的是埃迪卡拉化石被有的科学家以为是植物化石，缘由主要是由于它的中空构造，

33、同时有关当时氧气含量能否会如此大的影响当时生物的构造？所以说实践上有另外一种能够，这一类化石是一些原始的动物类型和藻类的共生个体，这种扁平构造是为了顺应这种共生的需求的，如为了提供应光协作用光线。 这种共生关系是埃迪卡拉化石的为什么与众不同的缘由。Ref.8p76)(6)互利共生和寒武纪大迸发：到了临近显生宙的第一个纪寒武纪的时候，一些如腔肠动物，三叶虫，的无脊椎动物出现了。接着的约五亿年时间他们越来越复杂，从无脊椎到有脊椎，不断开展到哺乳类和人。没有人疑心的是由那些原核细胞开场了生物历史后就循序渐进的产生了越来越复杂的生物。“生物演化是从低等到高等，从简单到复杂，从海生到陆生的过程，以上一段

34、摘自若今的高中生物课本的话就是对以上观念的概括总结，精巧美丽的实际，令最高级的人类骄傲的概括。却潜藏着人们对生物进化的一个长期偏见。澄江动物群通知我们，如今地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开场不久就几乎同时出现迸发。这不仅确切无疑地为寒武纪大迸发提供了一个最好的例证，而且明确指出如今地球生存的各种各样动物的根本身体外型开场于寒武纪大迸发。为什么寒武纪和前寒武纪交界过渡的如此短暂的间隔时间内，忽然出现了如此众多而丰富的生物？科学家们提出了许多假设来解释 大迸发的缘由，当然,物理环境的变化是其中之一的要素。含氧量的添加能够是寒武纪大迸发最重要的要素Bergstrom,1997，较大的和更复杂的动物产生，动物矿化骨骼的发育都必需求有一定的氧的浓度。当然，能够还有其它要素，如大气中二氧化碳浓度减少，大陆格架的变化，由于海侵大陆架的扩展，洋流和气候如冰川的变化，也能够是寒武纪大迸发的激发要素Briggsetal