远古时代昆虫的体型为什么如此巨大？
位置：首页 > 好文章 > 科技 时间:2022-02-03
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在现代众多的生物考古发现当中，我们可以发现存在许多生物考古学家们挖出的远古昆虫化石。这些化石记载着远古时代地球上曾经存在但又消亡的一些昆虫。仔细观察这些化石，我们可以发现，远古时代存在的这些昆虫其实有许多也延续至今，外形没有太大的变化，只是体型完全不是一个级别。远古时代的昆虫往往会比现代的昆虫大上数倍甚至数十倍。
以1880年在法国发现的巨脉蜻蜓的化石为例，巨脉蜻蜓是3亿年前石炭纪的一种昆虫，在外貌上与现代的蜻蜓接近。它的翅膀展开阔75厘米，是已知地球上曾出现过的最大的昆虫物种，但是早在2.5亿年前的二叠纪就已灭绝。
另外，生物考古学家们在考古过程中还发现了巨型节肢动物，包括超大的蜉蝣昆虫、蝎子，吊兰大小的蜘蛛，还有5英尺长的千足虫等等。 那么，为什么远古时代的昆虫会如此巨大呢？ 科学家们分析，这很可能和当时地球大气高氧含量有关。在现在的地球大气当中，含氧量大概是在21%左右，而在远古的某些时代，地球大气中的氧含量却远高于这个数值，这主要是集中在距今约3亿年前的石炭纪末到二叠纪初。在这段时间内，地球大气中的氧含量达到了巅峰的35%，而生物考古学家们所发现的大型昆虫化石大多也都是活跃在这一年代。
那么，为什么昆虫的体型大小又会和地球大气氧含量关联呢？ 原来，昆虫的呼吸方式为气管式呼吸，不使用血液转运氧气，而是用气管把外界空气直接连通到身体各部分，这种方式的优点和缺点都很明显，优点是空气含氧量肯定高于血液所能携带的氧含量，但缺点是随着气管的长度增加末端氧分压过低会使得最内部的细胞无法呼吸。因此，这种呼吸方式只适合微小体型的生物采用，但如果空气氧含量上升，那么气管式呼吸的生物自然可以相应变大。 不过，地球大气中的氧含量并不是影响昆虫体型的唯一因素，只能说是为昆虫体型设定了一个上限，昆虫可以在这个体型上限之内任意进化。在距今约3亿年前石炭纪末到二叠纪初，地球上的物种曾经昌盛一时。那时大部分陆地都在热带，植物繁盛（后埋入地下形成煤炭，该时期因此称为石炭纪）。地球上繁茂的植物为昆虫提供了充足的食物。昆虫在如此得天独厚的环境当中，为了获得更大的生存优势，自然要往大体型进化，最终导致这一时期的昆虫普遍进化出了远超现代的大体型。 不过，经过大约5000万年，即从二叠纪的中期到晚期，可能是因为这些昆虫群体的无节制进化，最终导致地球大气的再次走低。到二叠纪大灭绝时期，地球大气中的氧含量仅剩12%，当时有超过96%的物种灭绝，而这些体型巨大的昆虫也因为大气中的氧含量下降而纷纷走下历史的舞台，不是成功向小体型进化就是灭绝。
同时，在这一低氧环境情况下，恐龙的祖先因为进化出了极其高效的双重呼吸系统而脱颖而出迅速崛起，并在随后到来的中生代中统治了地球。 (浏览：次) |
