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體長3m的「蜈蚣」,翼展1m的蜻蜓,這段歷史絕對是動物的噩夢

田園牧哥 2022/02/09
 

趣味動物世界專注於分享動物趣事的百科全書。陪妳一起看動物野蠻生長,感受不一樣的生命活力。 文/獨家記憶

 

地球生物經過了差不多5億年的發展,演化到了今天,有些生物變得越來越聰明,甚至出現了人類這樣的智慧生物;而有些生物看起來似乎也沒有取得生存能力上的突破,反而變得越來越小。

隨著人類對于史前生物的了解越來越多,我們知道的遠古巨型生物也越來越多。不論是體重數十噸的史上最大陸生動物阿根廷龍,還是比大白鯊長三倍的巨齒鯊,抑或是4.3億年前體長2.5m的布龍度蠍子,都遠遠超過了今天動物的體型。

但是,從距今3.59億年前延續到距今2.99億年前的石炭紀,才真正是動物的噩夢。因為像霸王龍、恐鱷這樣的巨型生物,還只是讓我們恐懼,而石炭紀時期遍佈地球的巨型昆蟲,讓我們在恐懼之餘,還多了一份噁心。

巨脈蜻蜓

1880年的時候,古生物學家在法國康芒蒂首次發現了這種生物的化石。1885年,法國古生物學家Charles Brongniart對這種生物進行了描述,並將其命名為Meganeura,中文譯作巨脈蜻蜓。

巨脈蜻蜓屬于現在蜻蜓的近親,外形基本相似,但是體型卻大得多。它們的翼展通常可以達到60cm以上,最大的甚至可以達到75cm,和一個幼稚園孩子的臂展差不多相同。科學家推測,如果這種恐怖的昆蟲活到今天,它們恐怕會以貓和狗這樣的小型哺乳動物為食。

普莫諾蠍

生活在距今3.26-3.36億年前,也是石炭紀時代一種著名的巨型生物(蠍子不是昆蟲)。目前已經挖掘到的完整普莫諾蠍化石體長都在13-280mm之間。但是,古生物學家還發現了一塊普莫諾蠍的化石殘片,雖然看不出完整的體型,但是通過和完整化石相同部位進行對比和等比例放大,這塊化石的主人體長竟然有70cm!

想一想,一隻像成年人手臂那麼長的蠍子在地上亂爬,那將是一種多麼恐怖的場面!

遠古蜈蚣蟲

介紹了這麼多恐怖巨獸,但沒有哪一個比遠古蜈蚣蟲更加可怕的了。它是現代蜈蚣和馬陸的史前親屬,同樣在體型方面遠遠超過了這些現代親戚。

遠古蜈蚣蟲的體長最少也有30cm,和現代最大的蜈蚣及馬陸一樣大。而最大的遠古蜈蚣蟲則可以達到恐怖的2.59m,比職業籃球運動員的臂展還長,其寬度也可以達到50cm,這也使得它們成為了迄今為止地球上最大的無脊椎動物。

(圖片說明:遠古蜈蚣蟲與史前爬行動物對峙,它們的身體立起來比一個成年人還高)

儘管看起來極其恐怖,但是它們可能並不兇猛。由于在其糞便和腸道化石內發現了蕨類孢子等化石,古生物學家普遍認為它們是吃草的。

那麼問題來了:為何石炭紀的蟲子們會長得如此巨大呢?

首先,這與它們幾乎沒有天敵是有巨大關係的,在沒有限制的情況下肆意增長,也可以理解。此外,大家體型都在增加,有的情況下,為了提升競爭力而長得更加巨大,也是一種策略。

(圖片說明:石炭紀自然環境藝術圖)

但這些都是次要因素,最主要的因素還是在于生存環境。目前來說,科學家普遍認為這是源自于當時地球的大氣環境。

地質學家研究表明,石炭紀的地球大氣和今天的地球相差極大。由于當時植物體型非常大,導致地球大氣中氧氣含量非常高,達到了驚人的50%,比今天21%的氧氣含量多了一倍還不止。較高的氧氣含量加速了動物的新陳代謝速度,因而使其增長速度加快,獲得了如此巨大的體型。儘管一度遭到質疑,但這個理論目前還是站得住腳並且廣為接受的。

英國普利茅斯大學的古生物學家Wilco Verberk進一步的研究表明:這種高濃度的氧氣給遠古昆蟲體型帶來的影響,更多地是體現在幼蟲階段,而非成蟲階段。

為了再現高濃度氧氣對昆蟲體型的影響,他們對石蠅進行了環境模擬。石蠅和許多飛行昆蟲一樣,都是將卵排到水中,讓幼蟲在水裡成長的。隨著外界大氣環境氧氣濃度的升高,水中溶解的氧氣也更多,因此幼蟲也能接受到高濃度氧氣帶來的變化。而Verberk的實驗結果表明,石蠅幼蟲對氧氣濃度的變化確實比成蟲要更加敏感。

而且,和成蟲不同,昆蟲的幼蟲通常都是靠皮膚來進行呼吸作用的,這就更加導致它們幾乎沒有辦法控制氧氣的攝入量。相比之下,成蟲身上的呼吸孔可以通過關閉的方式來調節氧氣攝入量。

那麼,這些昆蟲就不能逆來順受,盡情享受高濃度氧氣帶來的好處嗎?

不能。實際上,氧氣雖然可以供給呼吸,但攝入量太多反而對身體不好。現代醫學已經表明,當一個人長期暴露在高濃度氧氣環境中時,就會出現細胞損傷、視力出問題、噁心、抽搐等症狀。

(圖片說明:等比例復原巨脈蜻蜓模型)

對于無法控制呼吸速度的昆蟲幼蟲來說,如果氧氣含量過高,同樣是巨大的威脅。如果它們長得體型更大一些,那麼表面積和體積的比例就會相對減小,這樣一來受到的損害就會降低。

幸運的是,我們今天完全不必擔心看見這些恐怖的蟲子,因為它們基本在石炭紀晚期、最晚在二疊紀中期就全部滅絕了。隨著地球氣候的變遷,大氣層中氧氣濃度不斷減少,這些習慣了高濃度氧氣環境的昆蟲再也呼吸不到足夠的氧氣,這很有可能就是它們滅絕的原因。

總之,不論氧氣還是二氧化碳,都是一把雙刃劍,有好的一面也有壞的一面。如果我們也活在一個氧氣濃度如此之高的時代,那麼每天承受的身體健康問題拋開不談,光是每天看見如此巨大的恐怖生物出沒,也是一個巨大的心理壓力啊……

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