Американские геологи в статье, опубликованной в журнале Nature, предложили гипотезу, позволяющую объяснить кембрийский взрыв. В начале кембрия (540 млн. лет назад) в геологической летописи внезапно появились представители многих современных типов животного царства, такие как губки, брахиоподы, членистоногие. Это было связано с развитием минерального скелета: до кембрия на Земле существовали только бесскелетные формы.
Шэнан Питерс и Роберт Гэйнс, авторы исследования, связали кембрийский взрыв с геологическим Великим несогласием, которое приходится на ту же эпоху. Как правило, комплексы пород, образующих земную кору, идут друг за другом в хронологическом порядке: более молодые породы по мере своего образования наслаиваются на более древние.
Однако иногда соприкасающиеся толщи в действительности не образовывались последовательно, и время их возникновения сильно разнится. Это и называется геологическим несогласием. Несогласие, пришедшееся на начало кембрийского периода, получило название Великого. Впервые оно было обнаружено в 1869 году в Гранд-Каньоне, где кембрийские морские отложения возрастом 525 миллионов лет граничат с гораздо более древними метаморфическими породами возрастом 1740 миллионов лет и более ранними докембрийскими осадочными толщами (1200-740 млн. лет назад). Затем несогласие, пришедшееся на этот же период времени, было выявлено и при изучении геологии других регионов по всему земному шару.
В раннем Кембрии территория американского континента регулярно затоплялась океаном. Это сопровождалось последовательным размыванием поверхностных и обнажением древних скальных пород, образующих кору Земли. Древние, не контактировавшие с водой и воздухом породы, эродировали в два-три раза быстрее поверхностных, высвобождая ионы кальция, калия, кремния, железа и магния, которые смывались в океан, изменяя его химический состав и уровень рН, – морская вода, насыщаемая карбонатами и другими минеральными солями, постепенно ощелачивалась. В дальнейшем эродированные древние породы коры были покрыты молодыми осадочными отложениями кембрийского океана.
Так называемый Кембрийский взрыв был спровоцирован быстрым насыщением океана минералами и ощелачиванием воды, считают американские геологи, изучившие большой объём данных по Великому несогласию – крупнейшей за последний миллиард лет геологической аномалии в истории Земли. Мировой океан кишел жизнью 600 миллионов лет назад, но странные мягкотелые организмы эдиакарского периода, получившие название вендобионтов, совершенно не похожи на предков многоклеточных животных, уже обладавших минеральными скелетами и живших в Кембрии.
За три десятка миллионов лет, то есть в мгновение ока по геологическим масштабам, в раннем Кембрии (542-510 млн. лет назад) произошёл взрывной рост таксономического многообразия.