被稱為古生物學和地質學上的壹大懸案──寒武紀生命大爆發，自達爾文以來就壹直困擾著進化論等學術界。大約6億年前，在地質學上稱做寒武紀的開始，絕大多數無脊椎動物門在幾百萬年的很短時間內出現了。這種幾乎是“同時”地、“突然”地出現在寒武紀地層中門類眾多的無脊椎動物化石(節肢動物、軟體動物、腕足動物和環節動物等)，而在寒武紀之前更為古老的地層中長期以來卻找不到動物化石的現象，被古生物學家稱作“寒武紀生命大爆發”，簡稱“寒武爆發”。達爾文在其《物種起源》的著作中提到了這壹事實，並大感迷惑。他認為這壹事實會被用做反對其進化論的有力證據。但他同時解釋到，寒武紀的動物壹定是來自前寒武紀動物的祖先，是經過很長時間的進化過程產生的；寒武紀動物化石出現的“突然性”和前寒武紀動物化石的缺乏，是由於地質記錄的不完全或是由於老地層淹沒在海洋中的緣故。
寒武紀生命大爆發的起源—埃迪卡拉動物群
埃迪卡拉（Ediacaran）動物群是Sprigg於1947年在澳大利亞中南部Ediacara地區的龐德砂巖層中首先發現的。最初人們未能確定這壹動物群的時代，後來終於確定為前寒武紀，年齡為6.7億年。埃迪卡拉動物群包含三個門，19個屬，24種低等無脊椎動物。三個門是：腔腸動物門，環節動物門和節肢動物門。水母有7屬9種；水螅綱有3屬3種；海鰓目（珊瑚綱）有3屬3種；缽水母2屬2種；多毛類環蟲2屬5種；節肢動物2屬2種。多保存為印痕化石，盡管它們的形態、結構都很原始，但它們被認為是20世紀古生物學最重大的發現之壹。這壹發現使科學界擯棄了長期以來認為在寒武紀之前不可能出現後生動物化石的傳統觀念。所謂後生動物即是指相對於原生動物的各種多細胞動物艾迪卡拉動物群包含了多種形態奇特的動物化石：身體巨大而扁平、多呈橢圓形或條帶形，具有平滑的有機質膜，是人們迄今為止發現的最古老、最原始的化石，也是在太古代地層中發現的最有說服力的生物證據。按Seilacher的觀點，艾迪卡拉動物群可分為輻射狀生長、兩極生長和單極生長3種類型。除輻射狀生長的類型中可能有與腔腸動物有關系的類群外，其他兩類與寒武紀以後出現的生物門類無親源關系。
盡管有關艾迪卡拉（型）動物群的性質還有許多爭議，但其奇怪的形態令許多學者相信，艾迪卡拉（型）動物群是後生動物出現後的第壹次適應輻射，它們采取的不同於現代大多數動物采取的形體結構變化方式。不增加內部結構的復雜性，只改變軀體的基本形態，變得非常薄，成條帶狀或薄餅狀，使體內各部分充分接近外表面，在沒有內部器官的情況下進行呼吸和攝取營養。如現代大型寄生動物滌蟲現代大多數動物采取的是保持渾圓或球形的外部形態的同時，進化出復雜的內部器官來擴大相應的表面積（如肺、消化道），從化石上可以看出，這些生物已具有了高度分化的組織和器官，說明它們已不是最原始的類型。它們代表了後生動物出現以後的第壹次輻射演化因此，可以認為艾迪卡拉（型）動物群是在元古宙末期大氣氧含量較低的條件下後生動物大規模占領淺海的壹次嘗試，結果失敗了，而導致絕滅。在後來的演化過程中，後生動物采取了第二種方式，使內部的器官復雜化和物種多樣化的發展，即生物系統演化。
寒武紀生命大爆發的代表─雲南澄江動物群
寒武爆發的典型代表是被稱為20世紀最驚人的科學發現之壹的中國雲南澄江動物群，它是世界上目前所發現的最古老、保存最為完整的帶殼後生動物群。該動物群是中國青年古生物學家侯先光1984年在雲南澄江縣帽天山首先發現的。這是壹個內容十分豐富、保存非常完美，距今約5.7億年的化石群，其成員包括水母狀生物、三葉蟲、具附肢的非三葉的節肢動物、金臂蟲、蠕形動物、海綿動物、內肛動物、環節動物、無絞綱腕足動物、軟舌螺類、開腔骨類，以及藻類等，甚至還有屬於低等脊索動物或半索動物(如著名的雲南蟲)等。由於許多動物的軟組織保存完好，為研究早期無脊椎動物的形態結構、生活方式、生態環境等提供了極好的材料，同時也成為了探索地球上大殼後生動物爆發事件的重要窗口。