石炭纪为什么会出现巨型蜻蜓和巨型蜈蚣,那时的昆虫体型为什么都很大?


石炭纪号称“巨虫时代” 。氧含量升高是造成这一现象的核心原因 。
所谓石炭纪 。太高处于28400万—36000万年之前 。前后大约延续了6500万年左右的时间 。前接泥盆纪 。后续二叠纪 。

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石炭纪的一个显著特点就是陆地面积不断增加 。气候非常的温暖 。空气非常的湿润 。由于植物的大规划演化发展 。惊人的蕨类森林直接导致了地球含氧量的持续提升 。因此陆地生物也得到了史无前例的发展 。也正是由于含氧量及气候环境的改变 。也直接导致了各种大型昆虫的诞生 。
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石炭纪时期的地球含氧量很可能达到了35%左右的水平 。是要明显高于目前地球21%左右的水平的 。当然氧含量也不能无限的高 。一旦再高 。生物可能就会出现氧中毒的情况 。
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石炭纪的各类代表性巨型生物 。
巨型蜘蛛:大小比人的头部还要大 。拥有自己的洞穴 。通过蛛丝探索外界及捕猎其它生物 。
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巨型马陆:长度达到了惊人的3米之多 。身体外部有着厚厚的盔甲保护 。是地球历史上最大的节肢类动物 。
巨型蜻蜓:石炭纪的蜻蜓与今天的蜻蜓是有着巨大的差异的 。那个时期的蜻蜓翼展超过1米多 。比现在的很多大型鸟类都要大 。
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总结:
归根结底 。石炭纪之所以有大量的巨型昆虫 。主要得益于氧含量的升高 。另外植被的茂盛也为这些昆虫提供了很好的庇护所及食物来源 。因此在地球历史上只有这个时期的昆虫体积非常巨大 。后期伴随着地球整体气候及氧含量的变化 。各类昆虫也开始逐步向小型化演化了 。
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其他观点:
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石炭纪被称为巨虫时代 。因为当时出现了许多巨大的虫子 。
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巨型蜻蜓学名巨脉蜻蜓(Meganeura monyi) 。翼展可达70厘米 。和今天孩子们玩得滑翔机模型差不多大 。巨脉蜻蜓可是飞行的食肉动物 。它不但会捕食其他虫子 。而且能够捕食
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图注:巨脉蜻蜓 。B是与人类的体型对比 。图片来自网络
巨型蜈蚣学名节胸(Arthropleura) 。体长近3米 。其背上覆盖着一片片的盔甲 。盔甲下面有好多好多的腿 。节胸曾经被认为是像蜈蚣一样恐怖的食肉动物 。但是最近的研究却倾向于它是一种以植物为主食的动物 。
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石炭纪的地球上不仅有巨脉蜻蜓和节胸这样的大家伙 。当时的蝎子、蜘蛛同样比今天的同类大得多 。那么为什么那个时候包括昆虫在内的节肢动物长得那么大呢?原因就在于大气中丰富的含氧量 。
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图注:石炭纪的巨型节肢动物们 。图片来自网络
石炭纪属于典型的富氧时代 。当时空气的含氧量达到了35%!比今天21%的含氧量高得多 。较高的含氧量会对以肺呼吸的脊椎动物(爬行类、鸟类和哺乳类)带来氧中毒等损害 。但是对于节肢动物就完全不一样啦 。节肢动物的呼吸方式与脊椎动物不同 。是靠身体表面的气管直接呼吸 。所以体积越大 。需要的要求就会成倍增加 。这也是为什么今天的昆虫往往长不大的原因 。
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图注:石炭纪的氧气来自于繁茂的雨林 。图片来自网络
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图注:地球大气含氧量的变化曲线图 。在距今3亿年前的石炭纪达到了峰值 。图片来自网络
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图注:石炭纪雨林中的巨型节肢动物们 。近处是刚刚出现的小型爬行动物 。图片来自网络
正是得益于石炭纪大气中丰富的含氧量 。昆虫在内的节肢动物才能获得巨大的体型 。石炭纪因此也被成为“巨虫时代” 。

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