在《物種起源》一書中，達爾文寫道“為什麼整群的近似物種好像是突然出現在連續的地質諸階段之中呢？雖然我們現在知道，生物早在寒武紀最下層沉積以前的一個無可計算的極古時期就在這個地球上出現了，但是為什麼我們在這個系統之下沒有發現巨大的地層含有寒武紀化石的祖先遺骸呢?”
這就是5.4億年前至5.3億年前的早寒武紀生命大爆發——門類眾多的無脊椎動物突然出現在化石記錄中，在早期的岩層中卻沒有明顯的祖先，這個問題也被稱為“達爾文之惑”。他在《物種起源》中承認，自己無法解釋寒武紀化石突然出現這一現象。那寒武紀大爆發這個現象具體情況是如何呢？
要了解寒武紀生物大爆發，需要把我們的視線轉到中國雲南。1984年，中國雲南澄江帽天山附近發現了澄江生物群，是儲存完整的寒武紀早期古生物化石群，被稱為20世紀最驚人的發現之一。對澄江古生物化石群的研究證明，在寒武紀有過一次生命大爆發，也就是距今5.3億年以前的數百萬年時間內，幾乎所有現生動物門一級和絕滅了的相當動物門一級的生物在地層中突發性地出現了。這不僅為寒武紀生命大爆發這一非線性突發性演化提供了科學事實，同時對達爾文漸變式進化論產生了重大的挑戰（達爾文進化論只能解釋生命演化的常態漸變過程，不能解釋突變過程）。
澄江生物群共涵蓋16個門類、200餘個物種化石。澄江生物群奇蹟般地完好儲存了生物的礦化骨骼，還儲存了大量軟體組織印痕，如：表皮、感覺器、纖毛、眼睛、腸、胃、消化腺、口腔和神經等，甚至有的動物好像在臨死前還飽餐一頓，消化道里充滿著的食物仍可辨認。
正是由於這些豐富的化石資訊，科學家們可以在此基礎上提出各種假說，解釋寒武紀大爆發的謎題。
地球膨裂說
地球膨裂說認為“雪球地球”冰期後地溫急聚升高是寒武紀生命大爆發的真正原因。“雪球地球”理論認為，地球在距今7.5億到5.8億年前曾經經歷了一次極其嚴重而漫長的冰河時代——瓦蘭吉爾期，當時陸地和海洋都被埋在1公里厚的冰層下。到5.4億年前，也就是寒武紀時期，氣溫急聚升高，非常適合生物繁衍，進化速度急聚增加，所以促生了寒武紀生命大爆發。
1998年，甕安動物群的發現支援了地球膨裂說。古生物學家陳均遠、李家維在貴州甕安含磷地層中發現了遠古動物的卵、胚胎、幼蟲和成體動物化石，這些最古老的動物是在雪球事件剛剛過去之後，以神秘的方式出現的，距今5.8億年。甕安動物群的發現，表明在5.8億年前，貴州甕安一帶曾經是充滿著蓬勃生機的生命樂園，或許，正是這個在生命經歷了極端寒冷的“雪球”環境之後第一時間建立起來的生命樂園，為寒武紀生命大爆發點燃了導火索，為地球生命步入動物時代邁出了第一步。
Hox基因調控理論說
Hox基因是一種“同源異形”基因，是動物形態的設計師。這種基因在最早的動物祖先中就已形成，在所有的脊椎動物和絕大部分無脊椎動物中普遍存在，調控的機理也相似，這表明Hox基因可能是最古老的基因之一。Hox基因是一種“同源異形”基因，是動物形態的設計師。這種基因在最早的動物祖先中就已形成，在所有的脊椎動物和絕大部分無脊椎動物中普遍存在，調控的機理也相似，這表明Hox基因可能是最古老的基因之一。
比如，讓某個Hox基因發生突變，能使果蠅在該長眼睛的地方長出翅膀，或者在該長觸角的地方長出了腳。寒武紀生命大爆發很可能就是源於Hox基因突變，起初，Hox基因突變在胚胎早期引起的變化不大，但隨著組織、器官的分化定型，突變的影響逐步被放大，導致身體結構發生重大的改變。寒武紀時期生物的基因結構、發育過程都比較簡單，Hox的基因突變容易被保留，結果導致了生物的多姿多彩。
在《物種起源》一書中，達爾文寫道“為什麼整群的近似物種好像是突然出現在連續的地質諸階段之中呢？雖然我們現在知道，生物早在寒武紀最下層沉積以前的一個無可計算的極古時期就在這個地球上出現了，但是為什麼我們在這個系統之下沒有發現巨大的地層含有寒武紀化石的祖先遺骸呢?”
這就是5.4億年前至5.3億年前的早寒武紀生命大爆發——門類眾多的無脊椎動物突然出現在化石記錄中，在早期的岩層中卻沒有明顯的祖先，這個問題也被稱為“達爾文之惑”。他在《物種起源》中承認，自己無法解釋寒武紀化石突然出現這一現象。那寒武紀大爆發這個現象具體情況是如何呢？
要了解寒武紀生物大爆發，需要把我們的視線轉到中國雲南。1984年，中國雲南澄江帽天山附近發現了澄江生物群，是儲存完整的寒武紀早期古生物化石群，被稱為20世紀最驚人的發現之一。對澄江古生物化石群的研究證明，在寒武紀有過一次生命大爆發，也就是距今5.3億年以前的數百萬年時間內，幾乎所有現生動物門一級和絕滅了的相當動物門一級的生物在地層中突發性地出現了。這不僅為寒武紀生命大爆發這一非線性突發性演化提供了科學事實，同時對達爾文漸變式進化論產生了重大的挑戰（達爾文進化論只能解釋生命演化的常態漸變過程，不能解釋突變過程）。
澄江生物群共涵蓋16個門類、200餘個物種化石。澄江生物群奇蹟般地完好儲存了生物的礦化骨骼，還儲存了大量軟體組織印痕，如：表皮、感覺器、纖毛、眼睛、腸、胃、消化腺、口腔和神經等，甚至有的動物好像在臨死前還飽餐一頓，消化道里充滿著的食物仍可辨認。
正是由於這些豐富的化石資訊，科學家們可以在此基礎上提出各種假說，解釋寒武紀大爆發的謎題。
地球膨裂說
地球膨裂說認為“雪球地球”冰期後地溫急聚升高是寒武紀生命大爆發的真正原因。“雪球地球”理論認為，地球在距今7.5億到5.8億年前曾經經歷了一次極其嚴重而漫長的冰河時代——瓦蘭吉爾期，當時陸地和海洋都被埋在1公里厚的冰層下。到5.4億年前，也就是寒武紀時期，氣溫急聚升高，非常適合生物繁衍，進化速度急聚增加，所以促生了寒武紀生命大爆發。
1998年，甕安動物群的發現支援了地球膨裂說。古生物學家陳均遠、李家維在貴州甕安含磷地層中發現了遠古動物的卵、胚胎、幼蟲和成體動物化石，這些最古老的動物是在雪球事件剛剛過去之後，以神秘的方式出現的，距今5.8億年。甕安動物群的發現，表明在5.8億年前，貴州甕安一帶曾經是充滿著蓬勃生機的生命樂園，或許，正是這個在生命經歷了極端寒冷的“雪球”環境之後第一時間建立起來的生命樂園，為寒武紀生命大爆發點燃了導火索，為地球生命步入動物時代邁出了第一步。
Hox基因調控理論說
Hox基因是一種“同源異形”基因，是動物形態的設計師。這種基因在最早的動物祖先中就已形成，在所有的脊椎動物和絕大部分無脊椎動物中普遍存在，調控的機理也相似，這表明Hox基因可能是最古老的基因之一。Hox基因是一種“同源異形”基因，是動物形態的設計師。這種基因在最早的動物祖先中就已形成，在所有的脊椎動物和絕大部分無脊椎動物中普遍存在，調控的機理也相似，這表明Hox基因可能是最古老的基因之一。
比如，讓某個Hox基因發生突變，能使果蠅在該長眼睛的地方長出翅膀，或者在該長觸角的地方長出了腳。寒武紀生命大爆發很可能就是源於Hox基因突變，起初，Hox基因突變在胚胎早期引起的變化不大，但隨著組織、器官的分化定型，突變的影響逐步被放大，導致身體結構發生重大的改變。寒武紀時期生物的基因結構、發育過程都比較簡單，Hox的基因突變容易被保留，結果導致了生物的多姿多彩。