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巨型远古昆虫

 心容乾坤 2022-10-09 发布于河北

如果将地球的46亿年历史一节一节拆开来看,从寒武纪生命大爆发开始,各种动物各显神通,可谓是你方唱罢我登场。其中一个比较有意思的时代就是石炭纪,因为这个时期地球出现了最早有飞行能力的生物,同时也是一个“巨虫横行”的恐怖时代。

石炭纪,即古生代(共6个纪,寒武、奥陶、志留、泥盆、石炭、二叠)的后半期,是泥盆纪之后、二叠纪之前的时期,距今3.55亿至2.99亿年前,大约持续了6400万年。在此期间,巨型蕨类植物蓬勃发展,其中一些大型蕨类植物的直径为2m、高度可达38m,它们在湿地上形成了一片大森林。同时,地球全年几乎没有季节性变化,热带气候终年潮湿。而且由于森林的繁荣,据说大气中的氧气浓度已达到35%,是地球有史以来氧气浓度的最高值(现今为21%)。

体型变大,避免氧气中毒!

至于为什么石炭纪的昆虫体型变得如此巨大,对科学家来说还是个谜。过去的理论指出,昆虫体型迅速增大,得益于大气环境氧含量的大幅增加。但有新研究指出,昆虫当时之所以体型变大,是因为要避免氧气中毒。

理由是氧气是维持生命的必需物质,但是如果大量存在,它可能会变成有毒物质。昆虫幼虫通常直接从皮肤吸收氧气,几乎或根本无法控制它们摄入量。当氧气浓度很高时,这是非常危险的,所以降低氧气中毒风险的一种方法是增大体型。而另一方面,成年昆虫可以通过打开和关闭体表上称为气孔的阀门来调节氧气的摄入,大气中较高的含氧量将有助于它们获得更大体型的进化可能。这也是后来氧含量降低,而昆虫纲物种没有灭绝的原因之一。

石炭纪“巨虫横行”还有一个说法,就是当时陆生动物还没有在陆地上站稳脚跟,同时也没有真正意义上的食草动物。陆地上只有各种肉食者和清道夫,所以体型变大,可以免遭被捕食的几率。而幸存下来的家伙都是“大块头”,于是“大块头”的基因就遗传了下来。

石炭纪的代表性“巨虫”,真的很大!

1、中突蜘亚目,猥琐流打法鼻祖?

这种蜘蛛存活在石炭一种大型节肢动物,体型和亚马逊巨人食鸟蛛差不多。它们有较窄的胸板,在背部和腹部吐丝器有背片、没有毒腺、共有四对吐丝器。不过这种蜘蛛的捕食方式属于猥琐流——蹲守埋伏,它们一般会在地面寻找天然洞穴在其中布置陷阱,当猎物掉进陷阱、蛛网震动,中突蛛猛然冲出咬住猎物。

2、普莫诺蝎,雨林恐怖杀手!

普莫诺蝎出现在3.5到3.3亿年前,也叫肺蝎,所以又被誉为“会呼吸的蝎子”。其外表和现在的蝎子差不多,但体长将近1米(70厘米左右),属于超大plus版。但相较于其他昆虫,普莫诺蝎存在地球上的历史很短,它们的化石仅在苏格兰的西洛锡安等地区被发现,加上出土量极少,所以它们的食性、生活方式都十分神秘,科学家只能推测其以小型四足动物或者其他节肢动物为食。

3、“巨型蜈蚣”节胸,史上陆地第一大虫!

在石炭纪(石炭纪末到二叠纪初)的欧美和北美、澳大利亚森林里,出现了有史以来最大的陆生无脊椎动物——节胸(Arthropleura)。节胸目属于倍足纲(与马陆关系更近),而蜈蚣属于唇足纲,它和蜈蚣并没有什么关系。但是在古生物学家的还原图里,节胸的造型实在太过酷炫和震撼,在很多古生物爱好者眼里泛起了小星星。为了霸气一点,就称其为“节胸蜈蚣(巨型蜈蚣)”。

根据出土的化石研究,节胸的身体是一节一节的,大概由30节组成。每一节两侧各有一只脚,共有60只。其体长最大为2.6米,宽度为0.5米,是地球史上陆地第一大虫。尽管较多、看上去很笨拙,但实际上属于行动敏捷的动物,和《怒晴湘西》里的巨蜈蚣有得一比。

4、巨脉蜻蜓,史上最大的飞行昆虫!

巨脉蜻蜓(Meganeura monyi),也叫巨尾蜻蜓或大尾蜻蜓,应该是地球史上第一代的天空霸主,以掠食小型两栖类动物以及昆虫维生。其外型跟现在的蜻蜓相似,但是它们的翼展可以长达65到75厘米。如果活到今天,相当于“老鹰”的大小。

只可惜雨林崩溃事件终结了它们的统治……

石炭纪雨林崩溃事件:因'氧’大,因'氧’亡!

石炭纪,是因地层中富含的矿物命名的,也是唯二两个用成分来命名的地质时代(另一个是白垩纪)。之所以说那些巨虫4000万年里因'氧’大、也因'氧’亡。主要是这时期的石松类、节蕨类和真蕨类植物疯长,形成了遮天蔽日的雨林。雨林是什么?是一个天然的光合工厂。

由于当时还没有高效降解木头的真菌,这些石松、蕨类植物繁殖完就挂了,而且不负责返回碳元素。因此在长达4000万年时间里,木头无法分解,导致碳循环失衡,二氧化碳浓度不断降低。同时大气氧含量剧增,更容易形成森林大火,木头埋入地下数万年不腐最终变成煤。

另外根据研究发现,石炭纪有着比今天更大的冰封大陆。随着时间推移,地球进入冰川冰河时期。到石炭纪晚期,大陆气候也从温暖湿润变得干燥,雨林就此崩溃。而那些巨虫们失去了雨林的庇护,于是节肢动物开始纷纷往小型化发展。

脑洞:

纵观地球历史舞台,出现动物巨大化的时期除了昆虫,还有恐龙,它们一个共同特征都是大气环境的含氧量都很高。如果人类有机会生活在含氧量更高的环境中,人类会不会变成巨人呢?

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