【原】體長(zhǎng)3米的“蜈蚣”，翼展1米的蜻蜓，這段歷史絕對(duì)是動(dòng)物的噩夢(mèng)

姿勢(shì)分子_ 2021-03-22

展開(kāi)全文

地球生物經(jīng)過(guò)了差不多5億年的發(fā)展，演化到了今天，有些生物變得越來(lái)越聰明，甚至出現(xiàn)了人類這樣的智慧生物；而有些生物看起來(lái)似乎也沒(méi)有取得生存能力上的突破，反而變得越來(lái)越小。

隨著人類對(duì)于史前生物的了解越來(lái)越多，我們知道的遠(yuǎn)古巨型生物也越來(lái)越多。不論是體重?cái)?shù)十噸的史上最大陸生動(dòng)物阿根廷龍，還是比大白鯊長(zhǎng)三倍的巨齒鯊，抑或是4.3億年前體長(zhǎng)2.5米的布龍度蝎子，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了今天動(dòng)物的體型。

但是，從距今3.59億年前延續(xù)到距今2.99億年前的石炭紀(jì)，才真正是動(dòng)物的噩夢(mèng)。因?yàn)橄癜酝觚?、恐鱷這樣的巨型生物，還只是讓我們恐懼，而石炭紀(jì)時(shí)期遍布地球的巨型昆蟲(chóng)，讓我們?cè)诳謶种?，還多了一份惡心。

巨脈蜻蜓

1880年的時(shí)候，古生物學(xué)家在法國(guó)康芒蒂首次發(fā)現(xiàn)了這種生物的化石。1885年，法國(guó)古生物學(xué)家Charles Brongniart對(duì)這種生物進(jìn)行了描述，并將其命名為Meganeura，中文譯作巨脈蜻蜓。

巨脈蜻蜓屬于現(xiàn)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?？梢赃_(dá)到60厘米以上，最大的甚至可以達(dá)到75厘米，和一個(gè)幼兒園孩子的臂展差不多相同。科學(xué)家推測(cè)，如果這種恐怖的昆蟲(chóng)活到今天，它們恐怕會(huì)以貓和狗這樣的小型哺乳動(dòng)物為食。

普莫諾蝎

生活在距今3.26-3.36億年前，也是石炭紀(jì)時(shí)代一種著名的巨型生物（蝎子不是昆蟲(chóng)）。目前已經(jīng)挖掘到的完整普莫諾蝎化石體長(zhǎng)都在13-280毫米之間。但是，古生物學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一塊普莫諾蝎的化石殘片，雖然看不出完整的體型，但是通過(guò)和完整化石相同部位進(jìn)行對(duì)比和等比例放大，這塊化石的主人體長(zhǎng)竟然有70厘米！

想一想，一只像成年人手臂那么長(zhǎng)的蝎子在地上亂爬，那將是一種多么恐怖的場(chǎng)面！

遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)

介紹了這么多恐怖巨獸，但沒(méi)有哪一個(gè)比遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)更加可怕的了。它是現(xiàn)代蜈蚣和馬陸的史前親屬，同樣在體型方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了這些現(xiàn)代親戚。

遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)的體長(zhǎng)最少也有30厘米，和現(xiàn)代最大的蜈蚣及馬陸一樣大。而最大的遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)則可以達(dá)到恐怖的2.59米，比職業(yè)籃球運(yùn)動(dòng)員的臂展還長(zhǎng)，其寬度也可以達(dá)到50厘米，這也使得它們成為了迄今為止地球上最大的無(wú)脊椎動(dòng)物。

（圖片說(shuō)明：遠(yuǎn)古蜈蚣蟲(chóng)與史前爬行動(dòng)物對(duì)峙，它們的身體立起來(lái)比一個(gè)成年人還高）

盡管看起來(lái)極其恐怖，但是它們可能并不兇猛。由于在其糞便和腸道化石內(nèi)發(fā)現(xiàn)了蕨類孢子等化石，古生物學(xué)家普遍認(rèn)為它們是吃草的。

那么問(wèn)題來(lái)了：為何石炭紀(jì)的蟲(chóng)子們會(huì)長(zhǎng)得如此巨大呢？

首先，這與它們幾乎沒(méi)有天敵是有巨大關(guān)系的，在沒(méi)有限制的情況下肆意增長(zhǎng)，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(jìng)爭(zhēng)力而長(zhǎng)得更加巨大，也是一種策略。

（圖片說(shuō)明：石炭紀(jì)自然環(huán)境藝術(shù)圖）

但這些都是次要因素，最主要的因素還是在于生存環(huán)境。目前來(lái)說(shuō)，科學(xué)家普遍認(rèn)為這是源自于當(dāng)時(shí)地球的大氣環(huán)境。

地質(zhì)學(xué)家研究表明，石炭紀(jì)的地球大氣和今天的地球相差極大。由于當(dāng)時(shí)植物體型非常大，導(dǎo)致地球大氣中氧氣含量非常高，達(dá)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(dòng)物的新陳代謝速度，因而使其增長(zhǎng)速度加快，獲得了如此巨大的體型。盡管一度遭到質(zhì)疑，但這個(gè)理論目前還是站得住腳并且廣為接受的。

英國(guó)普利茅斯大學(xué)的古生物學(xué)家Wilco Verberk進(jìn)一步的研究表明：這種高濃度的氧氣給遠(yuǎn)古昆蟲(chóng)體型帶來(lái)的影響，更多地是體現(xiàn)在幼蟲(chóng)階段，而非成蟲(chóng)階段。

為了再現(xiàn)高濃度氧氣對(duì)昆蟲(chóng)體型的影響，他們對(duì)石蠅進(jìn)行了環(huán)境模擬。石蠅和許多飛行昆蟲(chóng)一樣，都是將卵排到水中，讓幼蟲(chóng)在水里成長(zhǎng)的。隨著外界大氣環(huán)境氧氣濃度的升高，水中溶解的氧氣也更多，因此幼蟲(chóng)也能接受到高濃度氧氣帶來(lái)的變化。而Verberk的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，石蠅幼蟲(chóng)對(duì)氧氣濃度的變化確實(shí)比成蟲(chóng)要更加敏感。

而且，和成蟲(chóng)不同，昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)通常都是靠皮膚來(lái)進(jìn)行呼吸作用的，這就更加導(dǎo)致它們幾乎沒(méi)有辦法控制氧氣的攝入量。相比之下，成蟲(chóng)身上的呼吸孔可以通過(guò)關(guān)閉的方式來(lái)調(diào)節(jié)氧氣攝入量。

那么，這些昆蟲(chóng)就不能逆來(lái)順受，盡情享受高濃度氧氣帶來(lái)的好處嗎？

不能。實(shí)際上，氧氣雖然可以供給呼吸，但攝入量太多反而對(duì)身體不好。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)表明，當(dāng)一個(gè)人長(zhǎng)期暴露在高濃度氧氣環(huán)境中時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞損傷、視力出問(wèn)題、惡心、抽搐等癥狀。

（圖片說(shuō)明：等比例復(fù)原巨脈蜻蜓模型）

對(duì)于無(wú)法控制呼吸速度的昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，如果氧氣含量過(guò)高，同樣是巨大的威脅。如果它們長(zhǎng)得體型更大一些，那么表面積和體積的比例就會(huì)相對(duì)減小，這樣一來(lái)受到的損害就會(huì)降低。

幸運(yùn)的是，我們今天完全不必?fù)?dān)心看見(jiàn)這些恐怖的蟲(chóng)子，因?yàn)樗鼈兓驹谑考o(jì)晚期、最晚在二疊紀(jì)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(xí)慣了高濃度氧氣環(huán)境的昆蟲(chóng)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。