曾令达尔文深感困惑的寒武纪生命大爆发，背后操控者原来是它！

在地球整个生命进化史上，一直存在一个极大的悬案：在距今约5.4亿年前的寒武纪，各种复杂的生命形式——动物——纷纷登上地球生命演化史的舞台，这被称作寒武纪生命大爆发。为什么寒武纪生命大爆发会被当作生命悬案呢？因为，在此之前，地球上的生命演化都是以简单和微体的形式非常缓慢的演化着，然而到了距今约5.42亿年—4.85亿年之间，地球上各种大小动物（软体动物、节肢动物、腕足动物、环节动物和原始的脊椎动物）等复杂的生命形式却突然集中爆发式地涌现出来，世界演化生物学界一直把这一奇特的生命演化现象称作是“寒武纪生命大爆发悬案”，同时也成为演化生物学和地球科学共同关注的重大基础前沿科学问题。

寒武纪生命大爆发的生物化石，作为最有力的证据，其在达尔文创建进化论的时代，就已经越来越多地被发现。而这些证据越是充分，越是令达尔文感到困惑。因为这似乎打破了他所坚持的地球生命进化规律。因此，达尔文曾经狠下功夫，进行过潜心研究，但是最终他也没有找出寒武纪生命大爆发的背后原因，从此这便成为一个巨大的“悬案”，并折磨着一代又一代演化生物学科学家。

然而，转机终于还是出现了。而突破这一重大基础前沿科学问题的科学家，正是我国科学院南京地质古生物研究所的专家们。在国际地球生命演化学界，科学家们始终有一个重要的猜测，即氧气是控制复杂生命形式出现的重要因素。而南京地质古生物研究所的专家们正是这种观点的持有者。为了在这方面取得突破性的研究成果，他们将目的地锁定在俄罗斯远东的西伯利亚无人区，在那里，寒武纪早期地层剖面不仅化石丰富，而且全部由碳酸盐岩石构成，它们完整记录了寒武纪生命大爆发时期全球海水碳同位素的演化过程。

经过多年艰苦的野外作业，科研团队采集到了足够丰富的标本。在这之后，他们总结了寒武纪的年代表、生物演化和环境变迁，同时他们编制了一条寒武纪全球海水碳同位素演化曲线图。结果令所有参研人员惊骇的事情出现了，他们依据数千份碳酸盐岩标本所绘制的碳、硫同位素曲线居然真的和寒武纪时期全球生物演化的阶段具有着惊人的对应关系！具体来讲，这条曲线显示，海水碳同位素正异常对应的是动物大爆发阶段，而负异常对应的是动物灭绝阶段。然而参研人员还有一个问题没有搞明白，即到底是什么驱动了生物利用碳和硫，实现生命进化的突然爆发？

为了攻破这一难题，他们派研究生何天辰到英国进行培养，经过多年努力，科研团队终于找到一种先进的分析方法。利用该方法，科研团队对从西伯利亚带回的样本开展了系统的碳、硫同位素实验分析和数学模型计算，很快，团队即获得了令人兴奋的研究结果。他们发现当海水碳、硫同位素同步偏重（正异常）时，表明黄铁矿和有机碳含量增加，导致氧气产量快速增加；当海水碳、硫同位素同步偏轻（负异常）时，表明黄铁矿和有机碳含量减少，导致氧气产氧量减少。

这一结论，充分说明，在寒武纪生命演化时期，碳、硫同位素的变化正反映了大气和浅海中氧气含量的变化。至此，大气和浅海中氧气含量的增量或减量变化，成为寒武纪生命大爆发的背后操控机制。换言之，氧气，大气和浅海中的氧气，作为寒武纪生命大爆发的幕后操控者第一次被中国科学家所发现。这一成果已经发表在《自然-地球科学》5月6日的在线版面。至此，难倒达尔文的生命悬案被中国科学家成功破解，被誉为最惊人发现。