为什么到了「寒武纪」，地球生物才演化出骨骼和外壳呢？ 第1页

可能是海洋化学成分改变的结果。有碳酸钙化假说，磷酸钙化假说等，不过多是自圆其说，没有广泛代表性。

寒武纪外壳动物的出现可能是“大不整合面(Great Unconformity)”产生的结果。大不整合面是指远古大陆的基岩与较年轻的寒武纪浅海沉积物之间的一个分界线，是一个非常稳定的地质分界面，在整个地史时期是唯一一例。

大不整合面将数十亿年前地球深部形成的古老基岩与相对年轻的寒武纪海洋沉积接合在了一起。在寒武纪早期，北美大陆的浅海海面不断起伏变化，常年侵蚀海床沉积，渐渐地露出大地深处的基岩。基岩与空气和水相接触，化学风化作用将其中的一些成分如二氧化硅及钙、铁、钾等金属离子释放到海水里，海水的化学组成发生了改变。

随后，暴露出来的基岩又渐渐被海洋沉积覆盖，形成了一条中间有断层的界线，这就是大不整合面。日益增加的碳酸盐沉积以及扩张的海绿石海床，便是海水化学成分改变的证明。

大量涌入的无机离子对海中生物构成了威胁。“要正常生活，身体必须维持水盐平衡，”Peters解释说。“过量的无机盐参与生命活动，是非常不利的，必须把它们排除在外。方法之一就是将体内的无机盐结晶矿化。”

目前，地球上主要有三种生物矿化物：磷酸钙(脊椎动物的骨骼和牙齿)、碳酸钙(无脊椎动物的外骨骼)和二氧化硅(放射虫的外壳)，生成这三种生物矿化物的生物学机制，几乎是同时演化出来的。随后便各自开枝散叶，才有了今天多姿多彩的动物世界。

从动物出现到矿化骨骼的形成，其中有一段时间间隔。这样看来，三种矿化作用同时产生，且殊途同归，并非是为了获得某种新功能或新器官，而更像是对某些现象的应答。大不整合面的形成过程中，海水化学的变化，正好与矿化作用对应起来。也正是因为大量无机离子释放入海，为生命演化确定了方向。现在，生物矿化现象被赋予了各种各样的功能：保护(动物体表的刺和外壳)、支持身体(内骨骼)与捕食(螯和牙齿)。

研究者们得出结论，大不整合面的形成或许是寒武纪生命大爆发的驱动力。

以上来自化石网“美研究称海水变化造就寒武纪生命大爆发”。