當1859年達爾文完成《物種起源》時，他認為自己當時幾乎已經(jīng)解釋了有關進化的所有問題，只有一個問題一直覺得很費解，那就是5.4至5.3億年前古生代之初的早寒武紀生命突然爆發(fā)的奇特現(xiàn)象
寒武紀大約開始于5.7億年前，但在大約5億4200萬年前到5億3000多萬年的時間內(nèi)，地層中突然出現(xiàn)門類眾多的無脊椎動物化石，基本就是在寒武紀開始后的短短數(shù)百萬年時間里。
包括現(xiàn)生動物幾乎所有類群祖先在內(nèi)的大量多細胞生物突然出現(xiàn)，但在更為古老的地層中卻沒有找到這些動物的祖先化石，在生物考古學上。
這些突然出現(xiàn)的種類繁多的生物化石，代表著在那個時期地球上突然出現(xiàn)了眾多的生物物種，這被古生物學家稱作“寒武紀生命大爆發(fā)”，簡稱“寒武爆發(fā)”，其標志著地球生物演化史新的一幕。
既然這一現(xiàn)象被稱為“生物大爆發(fā)”，那么，“爆發(fā)”的精確定義是什么？它是指動物種群的首次出現(xiàn)、多樣性的繁榮、具有“現(xiàn)代”營養(yǎng)結構的海洋生態(tài)系統(tǒng)的出現(xiàn)
寒武紀大爆發(fā)的一個基本組件是兩側對稱動物發(fā)育系統(tǒng)的出現(xiàn)。雙側對稱動物是指具有縱向對稱表面和特殊內(nèi)臟系統(tǒng)的動物，包括大多數(shù)現(xiàn)有動物和一些明顯的例外，如海綿、刺胞動物和一些小群體。
關于寒武紀生物大爆發(fā)的原因有很多推論，比較受到廣泛認同的是地球大氣層中氧氣突然增多造成的，其含量比如今的氧氣含量還要高近十個百分點，而增多的原因可能和海洋中的藍藻有關，富足的氧氣使得生物有了大爆發(fā)的條件，而良好的氣候環(huán)境和生態(tài)環(huán)境則為生物爆發(fā)提供了物資基礎。
另外也有人認為這次生物大爆發(fā)和動物有性繁殖的興盛有關，因為有性繁殖使得動物的基因更全面，更有利于其自身的發(fā)展進化，所以催生了物種大爆發(fā)。
比較科學的說法：一種生物的個體數(shù)量越多，進化的速度越快，因為:總會有一定比例的個體發(fā)生基因突變，個體總量越多則發(fā)生基因突變的個體的絕對數(shù)量就會越多，基因突變的個體與基因突變的個體共同繁殖，就會產(chǎn)生新的物種。因此，大爆發(fā)其實是一個量變到質(zhì)變的累積過程。
