5億年前，地球生命進化進入一個繁榮昌盛的時期，在幾百萬年內，曾經空蕩蕩的海洋突然間充滿了許多新的生命形式，許多生物紛紛出現在地球海洋的舞臺上。這就是化石紀錄中揭示的第一次物種大爆發事件——“寒武紀物種大爆發”。
但是，科學家如今發現，“寒武紀物種大爆發”雖然極為壯觀，卻在開始後沒多久就中止了。那麼，是什麼力量推動地球生命繼續進化的呢？
近年來，地球生物進化史上曾一度鮮為人知的大事件——“奧陶紀物種大爆發”（又稱“第二次物種大爆發”）
引起了科學界的濃厚興趣。古生物學家斷言，這一事件對於地球生物進化的重大意義絲毫不遜於“寒武紀物種大爆發”。
第一次物種大爆發的強弩之末
寒武紀初期，地球生命進化進入第一個繁榮昌盛時期,但到寒武紀中晚期，地球變得空曠寂寥。
始於5.42億年前，結束於5.1億年前的寒武紀，一直是古生物學家極感興趣的一個時期。在此之前的數千萬年間，地球上最複雜的生命形式不過是一些形成疊層石的海洋微生物群落。疊層石是地球上最古老和最原始的微生物生態系統，最古老的疊層石可以追溯到35億年前的早太古代。之後，疊層石被地球上的第一批體型較大的生命形式、謎一般高深莫測的“埃迪卡拉動物群”取而代之。“埃迪卡拉動物群”是前寒武紀晚期（距今6億~7億年）最古老的後生動物群。又過了將近2000萬年，到寒武紀初期，如今我們所看到的各種動物開始出現。
在這一時期，三葉蟲和其他節肢動物開始佔據海洋，成為海洋的霸主。
而疊層石海洋微生物則成為它們的食物，漸漸衰亡。海洋中豐富的營養物質滋養了許多濾食性動物，如海綿、軟體動物、棘皮動物以及和蛤蠣很相似的腕足動物等。此外，在一些被叫做“古杯”的海洋底棲生物周圍還形成了多種多樣的生物礁（古杯動物在侏羅紀滅絕）。
可惜的是，這樣的“水中伊甸園”並沒有維繫多久。化石紀錄表明，到寒武紀中期，生物多樣性開始下降。有科學家曾經認為，大約在5.15億年前，地球上開始了一場物種大滅絕，物種的數量和種類大量減少。但後來的研究表明，這一時期生物多樣性的減少並不是一場物種大滅絕的結果，而是由於新物種出現的速率急劇下降，只有原先的1/5~1/3，遠遠低於物種消亡的速率。至於為什麼會出現這種情況，目前尚不清楚。
不管是因為什麼原因，由於生物多樣性的大大減少，到5.1億年前，動物種類從頂峰時期的約600種下降到450種。科學家形容說，寒武紀中晚期的地球十分空曠寂寥，物種數量之少令人驚訝。寒武紀物種大爆發就像受了潮的爆竹，突然沉默了下來。
在寒武紀開始後的短短數百萬年時間裡，包括現生動物的幾乎所有類群祖先在內的大量多細胞生物突然出現，這一爆發式的生物演化事件被稱為“寒武紀物種大爆發”。帶殼、具骨骼的海洋無脊椎動物趨向繁榮，它們營底棲生活，以微小的海藻和有機質顆粒為食物，其中，最繁盛的是節肢動物三葉蟲（故寒武紀又被稱為“三葉蟲時代”），其次是腕足動物、古杯動物、棘皮動物、腹足動物的葉足動物，寒武紀生物形態奇特，和現今地球上所能看見的生物極不相同。
鰓蝦蟲大型雙瓣殼節肢動物。雙瓣殼節肢動物多種多樣，小者1毫米左右，大者可達100毫米以上，許多種類保存有完美的軟體附肢。研究證實，相似殼瓣卻包裹著十分不同的軟體和附肢，因此它們的殼瓣不能作為分類和相互關係的依據，殼是趨同演化的結果。
海百合屬於棘皮動物，身體分為莖(包括根部和柄)、萼、腕三部分，大多以莖固著生活於海底，遠遠望去，好似植物中美麗的百合花，因此而得名。
在現代海洋中生存的尚有700餘種。
怪誕蟲屬於葉足動物，頭很大，軀幹背側具有7對斜向上生長的強壯的長刺，就像“長著足的蠕蟲”。
皮卡蟲 身上有明顯及規則的節，樣子很像頭索綱動物，游泳時可能更像鰻魚。有非常原始的原脊索，很可能是現今脊椎動物的最早祖先。
皮卡蟲平均只有5釐米長，可以利用其身體及闊尾鰭游出水面。
內克蝦頭長得像蛇，身體卻像魚。好像是兩種生物拼裝而成的。
奇蝦屬於葉足動物。體長超過2米，是當時海洋中最巨型和最凶猛的捕食者。
奇蝦有一對帶柄的巨眼，一對分節的用於快速捕捉獵物的巨型前肢，美麗的大尾扇和一對長長的尾叉。奇蝦不善於行走，但能快速游泳。
油櫛蟲
屬於原始的三葉蟲。 尾小，頭及眼大，並有眾多長有殼針的胸節，其中一個比其他的更顯眼。胸部呈錐狀往後變小。頭甲周圍有一圈窄小的結晶體，與頰部殼針連成一體。外骨骼的護膜很薄。
軟舌螺
殼體通常較大，呈寬錐形，背、腹殼區分明顯，常具中槽或中脊。
腕足動物有介殼兩枚，大小相等或不等，掩蓋背腹兩面。腕足動物與雙殼動物的區別主要在於前者是背腹兩殼沿縱中線對稱，兩殼本身不對稱，而後者是兩殼本身對稱。
奧陶紀物種大爆發之壯觀景象
奧陶紀之初，地球生命如星火燎原般重新加速進化，一些前所未有的生物開始出現在地球上。
到5.1億年前，也就是奧陶紀之初，地球生命如星火燎原般重新加速進化。最先是一些海藻類開始大量繁殖，為濾食性生物提供了大量的食物，疊層石生物再次被排擠出生命進化的舞臺，海綿則成為珊瑚礁的主要建造者，珊瑚也加入其列。海洋重新熱鬧起來。
地球生命進化重新開始提速，一些前所未有的生物開始出現在地球上。雖然在奧陶紀時期新出現的大的生物群種類只有苔蘚蟲，
但原有物種在種類和數量上都大大增加，其繁榮程度很快就超過了寒武紀。如果說寒武紀時期出現了一幅令人眼花繚亂的生物多樣化的生動畫面，那麼，到奧陶紀初期和中期，生物多樣化的程度才真正令人歎為觀止。
奧陶紀末期，生物多樣化不但達到了空前的水平，而且在其後2億年間從未被超越過。沿著如今的海岸線，人們可以發現在奧陶紀首次出現的一些生物化石，如海星、海膽、牡蠣和扇貝等。奧陶紀時期的生態也比以往更為複雜。在寒武紀時期，生物的活動領域主要侷限於水中，雖然在泥漿裡可能會有少數蠕蟲在伸頭探腦，在岸邊陸地上也出現過一些奇怪的生物，但那時地球生物的活動舞臺主要還是在水裡。而在奧陶紀時期，隨著“新來者”的出現，生活在某個特定棲息地裡的生物越來越多，一些生物不得不探尋不同於往常的生存方式。一些洞穴生物在海床底下翻動，越鑽越深，開發出了新的棲息環境。在海底挖洞是一種很好的生存策略，生活在層層摞堆起的海底沉積物上也不失為一種很好的生存方式。
隨著競爭越來越激烈，生物要想生存下去就得越來越“聰明”才行，就拿濾食性動物來說，以前它們都是被動地等待隨海流漂來的食物“送到嘴邊”，如今它們卻不得不主動過濾海水吸收營養物質。
還有一種生存方式，那就是完全逃離這片競爭激烈的海床。到奧陶紀中期，好幾個不同生物群的幼蟲已進化出了遊離海底的能力，這也許是為了躲避濾食性生物那搖來擺去的觸鬚。此時，生命開始向陸地進發：一些簡單的植物在溼地生長起來，一些長得有點像蠍子的水生節肢動物——板足鱟類沿著海岸線向陸地邁出了試探性的第一步。
這種生機勃勃的繁榮景象在地球歷史上是空前的。令科學家感到吃驚的是，在地球生命進化史上，奧陶紀是唯一不依靠物種大滅絕為新物種出現騰空間而繁榮起來的時期。這是為什麼？目前還是一個謎。