翅展最大達710毫米 蜻蜓老祖宗為什麼如此彪悍?

　　夏天就快要過去，我們除了要告別炎炎的烈日、碎花小裙子、涼森森的竹蓆之外，恐怕連偶爾划過天空的蜻蜓也要看不到了。

　　「碧玉眼睛雲母翅，輕於粉蝶瘦於蜂」。人們印象中的蜻蜓，小巧輕盈，或翩翩於花間，或輕略於水面。殊不知，在億萬年前，小巧可愛的蜻蜓也曾是空中「巨無霸」。目前發現的個頭最大的蜻蜓，翅展最大達710毫米，生活在距今2.8億年前的早二疊世，是世界已知最大的昆蟲。那麼，是什麼原因讓這些輕盈的飛行高手在億萬年前擁有如此龐大的身軀呢？

張海春團隊在準噶爾盆地發現的原蜻蜓目化石(受訪者供圖)

　　遠古空中「霸主」到底有多大

　　蜻蜓是一種古老的昆蟲，最早可追溯到3.2億年前。

　　分類學上，蜻蜓總目分為已經滅絕的古蜻蜓目、原蜻蜓目，以及現代的蜻蜓目三類。從時間上看，三者是順序演化的關係：古蜻蜓目僅生存於晚石炭世早期；原蜻蜓目出現於晚古生代並於三疊紀末滅絕；蜻蜓目出現於二疊紀，侏羅紀發生輻射，後代一直延續到今天。

　　遠古蜻蜓比我們想像中要大得多。其出現於距今3億年前後，到了中生代時期，蜻蜓們的個頭也逐漸變大，成為當時空中的「霸主」。作為一種捕食性的動物，它們最主要的食物是各種昆蟲，以及一些小的脊椎動物，比如幼年蜥蜴，是不折不扣的肉食主義者。

　　那麼，當時空中「霸主」們的個頭究竟有多大呢？

　　口說無憑，化石為證。據中科院南原古生物研究所研究員張海春團隊成員之一、香港大學博士研究生鄭大燃介紹，由張海春主導的團隊在我國準噶爾盆地西北邊緣發現了一枚距今2億年的原始蜻蜓化石。這種新發現的原始蜻蜓單翅長101至102毫米，翅展寬度達到210毫米(A4紙短邊的長度)，是我國中生代目前已知的第二大蜻蜓類化石。

　　同樣是張海春團隊，幾年前在內蒙古寧城侏羅紀道虎溝化石層，還發現了1件保存近完整的蜻蜓前翅化石，單翅長107.6毫米，寬14.3毫米，據此推斷該蜻蜓翅展達225毫米，是我國已知蜻蜓目最大的種類，也是世界第四大的蜻蜓。

　　更有甚者，在美國發現的早二疊世的二疊擬巨脈蜓的翅展竟然可達710毫米。

　　「巨無霸」是否由氧含量促成

　　為什麼蜻蜓的老祖宗長得如此彪悍？長期以來，科學家們都猜測，也許是大氣中氧氣含量的變化在它們的興亡中起了關鍵作用。

　　鄭大燃說：「因為古生代晚期(距今3億年前後)大量高大的植物開始出現，形成分布廣泛的森林，所以造成地球氧含量增多。」古生代晚期地球大氣的含氧量達到27%—35%，而現在地球大氣的含氧量在21%左右。

　　蜻蜓是通過它們身體上的氣孔系統來「呼吸」的，而不是通過血液間接吸收氧氣，氣孔連著氣管，由上自下靠一層一層越來越小的氣孔把氧氣送到全身。在目前的氧氣水平下，現代蜻蜓氣孔系統的總長度已經達到極限；超過這個限度，氧氣的水平就會變得不夠。因此，在高濃度氧氣環境中，蜻蜓氣孔系統的總長度就會更長，個頭也就更大。

　　美國亞利桑那大學一項新的研究顯示，在高氧環境中(氧氣超過平均指數)培育蜻蜓可使它們的身體變得更大。雖然他們沒能培育出翅展近1米的蜻蜓，不過令蜻蜓體型增大15%已經是一個非常令人感興趣的發現了。

　　體型與氧氣含量有沒有必然聯繫

　　雖然氧氣導致遠古蜻蜓變大被科學家說的有理有據，但一些科學家還是對此心存疑惑，而且有的還提出了截然相反的結論。

　　亞利桑那大學的昆蟲研究員喬恩·哈裡森和同事們，將一些與自己祖先一樣用氣孔呼吸的現代昆蟲放在富氧環境中，結果發現較高的氧氣含量並沒產生較大的個體，而較低的氧氣含量也並沒產生較小的個體。

　　哈裡森解釋說，昆蟲可以通過各種各樣的技能適應氧氣濃度的變化。這些技能包括增大氣孔和增加氣孔數量，而在這些昆蟲中，有的更善於前者，有的則更善於後者。也正因如此，才使得科學家們對史前昆蟲「巨大症」的問題有了不同的答案。

　　此外，通過對果蠅的研究，科學家發現，有的果蠅在高氧環境中體型增大，有的並沒有。但在氧氣含量高、氣壓也高的環境下，接受試驗的果蠅生活到第五代，身體尺寸增長了20%。這難道說明氣壓的高低也與昆蟲大小有關？這些實驗結果的不一致不禁讓人對氧氣造就了遠古巨型蜻蜓的猜想產生了疑問。

　　天敵或是影響蜻蜓體型的另一因素

　　不過，氧氣含量也並不是史前蜻蜓體積巨大之謎的唯一解釋。有科學家指出，晚古生代能夠飛翔的脊椎動物尚未出現，蜻蜓缺少競爭對手和天敵，因此能夠自由生長而成為空中「巨無霸」。

　　隨著翼龍(2.1億年前出現)、鳥類(1.5億年前出現)和蝙蝠(0.53億年前出現)的陸續出現，動作遲緩的「巨型蜻蜓」因受到飛行靈活、更加強壯的天敵的壓制而逐漸滅絕。到侏羅紀後期，原蜻蜓目已經消失，蜻蜓目出現，體型卻越來越小，一直到今天都沒有太大變化。

　　美國加州大學聖克魯斯分校的古生物學家馬修·克拉珀姆指出，大約在1.5億年前，侏羅紀的恐龍時代逐漸進化出了早期鳥類。體態較大的飛行類昆蟲在敏捷性、自身操縱性上不及塊頭小的昆蟲，因此這些「大蟲子」很容易成為早期鳥類的捕食目標，這就導致了早期鳥類出現之後，蜻蜓等具有翅膀的昆蟲個頭停止了增長，但是當時大氣中的氧含量仍處於較高水平。另一點可能就是，鳥霸佔了這些巨型昆蟲的午餐，巨型蜻蜓很可能跟鳥為同樣的食物競爭，小鳥靈活的優勢為它們帶來了更豐富的食物，而巨型蜻蜓長長的華麗翅膀，卻顯得相形見絀了。但不管是哪一種可能都說明了天敵或許是影響蜻蜓體態的另一個因素。

　　看來，對於遠古蜻蜓為何如此巨大的謎題，恐怕還有待科學家發現更加充分的證據才行。本報記者 張 曄

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　　史前巨無霸除了蜻蜓還有啥

　　遠古時代，除了巨大的蜻蜓之外，還有很多龐然大物，也許大多數人會想到恐龍。不過，恐龍只是其中之一，下面就讓我們來一起認識一下這些史前巨獸吧。

　　●梅爾維爾鯨是利維坦鯨屬中最大的一種，屬於抹香鯨。全長18米，光是牙就有35釐米，鯊魚在它嘴裡就是一口一個的開胃小菜。

　　●泰坦蟒身長可達約15米，體重超過1噸，這兩個數字已經足以說明它們的可怕之處。它於5800萬年前滅絕，外形就像是現代蟒蛇的放大版。

　　●恐鱷又名肌鱷、帝王鱷，是種已滅絕的鱷類。它們生存於早白堊紀的非洲，是曾經存活過的最大型鱷類動物之一。幾乎是現今鹹水鱷的兩倍長，重量約是8到10噸。

　　●奇蝦是寒武紀時期的古生物，大概是地球上的第一批霸主，5億年前的海中食物鏈頂端。其體型可以長到2米，光口器就超過25釐米。

　　●布龍度蠍又叫雷蠍，是一種水中生存的蠍子，平均體長1米多，最大可達兩三米，是當時的水中掠食者之一。

　　●碳龜的頭有足球那麼大，身子比小汽車還大一圈，尖利的喙和厚重的腳爪都是它的捕食利器。