寒武纪大爆发

痕迹化石（洞穴等）是周围生命的可靠指针，并表明寒武纪开始时生命的多样化，动物在淡水领域的殖民速度几乎与海洋一样快[7]。

世界上许多地方都发现了被称为「小壳动物群」的化石，其历史可以追溯到寒武纪之前到寒武纪开始后约1000 万年（内马基特-达尔丁纪(Nemakit-Daldynian)和寒武纪第二期；参见寒武纪时间线）。 这些化石集合非常复杂：脊椎、骨片（装甲片）、管子、古杯动物（海绵状动物），以及非常像腕足动物门和蜗牛状软件动物的小贝壳，但都很小，大多为1 至2毫米长[8]。

虽然这些化石很小，但比产生它们的生物的完整化石要常见得多。 至关重要的是，它们覆盖了从寒武纪开始到第一个化石库（lagerstätten）的窗口：这是一个缺乏化石的时期。 因此，它们补充了传统的化石记录，并使得许多生物类群的化石范围得以扩展。

针对寒武纪大爆发，学界曾经提出过几种假设：

1. 地球在寒武纪之后才出现足以保存化石的稳定岩层，而前寒武纪的沉积物毁于地热和压力无法形成化石。
2. 动物到了寒武纪才演化出能够形成化石的坚硬躯体。
3. 大气中累积足够的氧气量，足以使大量动物短时间演化，并且形成臭氧层隔离紫外光。
4. 某些演化出眼晴的掠食性动物侵入物种稳定平衡的地区，减少原先占优势的寡占物种，释放生态栖位给其余物种，并由于捕食-被捕食的竞争关系中促进大量物种歧异度的增加跟演化。
5. 大爆发只是个假象，寒武纪初期生物的多样性产生只是类似族群生长曲线，S形曲线中的快速上升段。

近年来研究认为，寒武纪大爆发跟埃迪卡拉纪末期灭绝事件有关：该次灭绝事件结束了隐生宙，为多细胞生命在显生宙的发展铺平了道路。