石炭紀真的有3米長的巨型蜈蚣嗎?為什麼?

2021-01-09 科學獵奇

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現存最大的蜈蚣最長也只有36公分,它就是秘魯巨人蜈蚣,儘管如此,它依然成為了蜈蚣中的巨無霸,而且它甚至能把食物鏈「逆襲」,以青蛙、蝙蝠、蛇這種原本作為天敵的動物為食。由此可見,一條3米的長的巨型蜈蚣的話,加上它的毒液,殺一頭牛都不是太大的問題。那麼,考古學家挖掘出了3米長的巨型蜈蚣究竟是怎麼回事呢?這個時期的生物為什麼有如此大的體型呢?我們簡單的來探討一下這幾個問題。

石炭紀的「巨型蜈蚣」

考古學家確實挖掘出了石炭紀巨型多足生物的化石,但是它是巨型馬陸,並非巨型蜈蚣。因為,嚴格意義上說,馬陸和蜈蚣並非同一物種。首先,蜈蚣是指節肢動物門多足亞門唇足綱下的動物,而馬陸是指節肢動物門多足亞門倍足綱下的動物。其次,蜈蚣除了頭尾以外,每一段體節都有一對足,而馬陸除了頭尾之外,每一段體節都有兩對足。

倍足綱的馬陸
唇足綱的蜈蚣

除了分類和形態不同外,兩種動物的內部結構和習性也有很大的不同,首先是馬陸是一種主要以植物性食物為食的動物,而蜈蚣則是兇猛的食肉動物,因此馬陸的頭部並沒有像蜈蚣那樣鉤狀的顎爪。其次,馬陸的體內有臭腺,在遇到危險時,會釋放臭液,讓天敵瞬間喪失食慾,而蜈蚣體內沒有毒腺,它們要麼鑽縫逃走,要麼戰鬥。

因此,石炭紀被發現的巨型多足類動物並不是巨型蜈蚣,而是巨型馬陸,二者的區別非常大,切勿混為一談。

石炭紀-巨蟲時代

科學家從石炭紀的地質層中發現了超過500種的大型昆蟲和節肢動物的化石,其中比較有代表性的就是翼展有1米的巨脈蜻蜓、體長可達70公分的普莫諾蠍、體長可達3米的巨型馬陸等等。

相比較其他地質年代中的昆蟲和節肢動物,石炭紀擁有的是體型最大的,因此,石炭紀才被稱為「巨蟲時代」。那麼,巨蟲時代是如何形成的呢?有三個因素:

第一,環境

石炭紀是距今約3.59億年前-2.99億年前的一個地質年代,這個地質年代有兩個「特產」:煤炭和巨蟲。根據現代科學家的研究發現,目前全球的煤炭儲備中約有50%是石炭紀產生的。而形成煤炭主要的「原材料」就是樹木,因此,這成為了石炭紀有大量植被覆蓋的直接證據之一。其次,石炭紀的植物主要以蕨類為主,當時的蕨類森林幾乎覆蓋了地球上所有的陸地。而這一切的原因都是由於石炭紀整個環境偏溫暖、溼潤,才讓植物們有了崛起的機會。

植物的繁盛給昆蟲和食草類節肢動物們提供了足夠的營養,它們不需要擔心農藥殘留的問題,大快朵頤著,這是「巨蟲時代」形成的前提。

第二,氧氣含量

陸地被繁茂的蕨類森林覆蓋,直接導致了空氣中氣體成分的變化。在陽光的照射下,植物大口地吸收著二氧化碳,在光合作下,產生大量的氧氣,這樣大氣中氧氣的含量開始不斷的增加。到了距今約3億年前,地球上空氣中氧氣的比例達到了35%,是如今大氣中氧氣含量的接近兩倍。氧氣含量的增加,導致了以滲透方式呼吸的昆蟲在形態上趨於巨大化。相信許多小夥伴對科學家得出各個地質年代氧氣含量的方法比較感興趣。其實不同地質年代的氧氣含量是一個大概值,它是利用C12同位素測量法,先確定一下同位素的半衰期,在根據不同地質年代中的同位素的衰變情況得出的數值。

第三,天敵

石炭紀是介於泥盆紀和二疊紀之間的一個地質年代。由於泥盆紀時期海西運動頻發,導致了許多地方原本被海水覆蓋的陸地裸露了出來,使得蕨類植物在陸地上有了棲息地,之後昆蟲和海洋生物分別演化。到了石炭紀,昆蟲和節肢動物們已經經過了幾千萬年的演化,它們迅速地搶佔了陸地上的生態位。在食物和氧氣含量的雙重加持下,這些生物的體型開始慢慢變大。但是,僅僅是食物和氧氣的變化還是不夠的,因為如果陸地上有天敵的話,會遏制它們的發展。但是,當時的陸地並沒有食蟲類動物,這就給了它們足夠的空間來發展。雖然沒有天敵,但是昆蟲和節肢動物內部的競爭是存在的,因此,許多生物開始了體型的進化,在同一條起跑線上,越吃越大,越大越有利下,一些生物脫穎而出,最終形成了巨蟲時代。

總結

古生物家發現的石炭紀的多足類動物是巨型馬陸,而不是蜈蚣。當時的昆蟲和節肢動物之所以體型達到了歷史極值,是因為環境、氧氣含量以及缺少天敵這三個因素共同導致的,這就是「時勢造英雄」。不過,從已滅絕的生物看,體型越大反而對環境變化的應對能力越差,越容易滅絕。

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