后来，洋流把这些大个的微粒汇聚到海岸和深海温泉等“热点地区”，它们可能最终形成了首批原始细胞。也有证据证明，首批细胞复制使用的是核糖核酸(RNA)，而不是脱氧核糖核酸（DNA），而DNA复制是在经历了非常漫长的进化后才出现的。
1909年，美国古生物学家、史密森学会秘书查尔斯-沃尔科特（CharlesWalcott）在加拿大不列颠哥伦比亚省的伯吉斯山口发现了伯吉斯页岩石，岩石块中含有化学记录历史上许多重要动物群中已知最古老的例证。
沃尔科特的研究发现为所谓的寒武纪生命大爆发（CambrianExplosion）提供了进一步的证据。寒武纪生命大爆发被称为古生物学和地质学上的一大悬案，在寒武纪（距今约5.42亿年前至4.9亿年前）的化石记录中，地球上突然涌现出各种各样的结构复杂的动物。虽然伯吉斯页岩中以前从未记录过如此规模的复杂动物，但古生物学家对三叶虫和寒武纪其他动物的存在并不陌生，这让查尔斯-达尔文困惑不已。
寒武纪生命大爆发对科学家提出的挑战是，在达尔文所处的年代及其以后多年，在寒武纪岩层以下年代更久远的岩层中，并没有发现动物化石。对于达尔文的进化论来说，这是一个极为的不安事实，因为在化石记录中，结构简单的动物形式应该在结构复杂的动物形式之前出现。
在《物种起源》中，达尔文提出了这样的主张：“在这些跨度如此之大但却鲜为人知的时期，地球上遍布着活的生物。”
但他坦言，“对于我们为什么没有发现这些原始时期的化石记录的问题，我不能给出一个令人满意的答案。”
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