石炭紀,地球古生代的第5個紀,根據研究石炭紀從距今約3.55億年前開始至2.95億年前結束,前後經歷了大約6500萬年。煤的誕生主要就是石炭紀的功勞。

石炭紀當時由於地質運動非常活躍,導致陸地面積不斷增加,加上氣候溫暖濕潤,使得大規模的森林成爆髮式增長,也使陸生物種得到了空前發展的機會。

石炭紀也被我們成為「巨蟲時代」。為何這樣說呢?根據出土的化石表明,當時的一些動物和昆蟲可都是非常巨大的,有些直接可以驚掉下巴!來看看下面幾種:

巨脈蜻蜓,這種蜻蜓根據化石表明,翼展可達接近一米,當時在爬行類還沒崛起時,可謂是叢林中的空中霸主!我們現在的蜻蜓有多大,最大也不過10多厘米!

巨型馬陸,馬陸也是大家比較數字的東西,它還有個名字叫做千足蟲。現在看來這東西根本不起眼,但是那個時候,說它可以吃人都不為過。體長可以達到3米,異常高大,是地球有史以來最大的節肢動物!

巨型蜘蛛,目前我們所知道的蜘蛛最大也不過捕鳥蛛,但在出土化石中,當時的蜘蛛有西瓜大小,這是什麼概念,科幻片里才有!

還有許多比如巨型獨角仙,巨型蟑螂,巨型螳螂……上面只不過的有點突出的個例。那麼當時為何會有如此大的昆蟲和動物呢?這其實也和當時的氣候環境有關係。

當時由於植被異常豐富,這為許多動物提供了非常充足的食物,再加上氧氣含量非常高,為大型動物的誕生創造了有力的條件!我們知道如今人類的身高也隨著營養的跟上整體水平越來越高。當時的動物其實也是如此,隨著食物的生存條件的優厚,遺傳作用下體型也就越來越大,最終達到頂峰。

隨後由於地球環境聚變,大型動物由於氧氣含量和食物的不足,紛紛走向滅亡,體型小的吃得少,對大氣氧氣也不是那麼挑剔,最終得以倖存!


古代都有著都極其「健壯」的身材,其中最大的,便是巨型食草龍,它的體重能夠達到70多噸,即便是現今大象,也只不過是它的七分之一。 昆蟲界也毫不例外,甚至差距更大,古生代的很多昆蟲的體型都是現在的數十倍以上。

為什麼那是候的生物都那麼龐大呢?

氧氣:

主要原因還是古生代的空氣中氧氣含量高,據測算當時的氧氣在空氣中的含量高達30%之多,如此高氧的環境給動物和機體們提供了巨大的能量,在這高濃度的生長加速器環境下植物更加茂盛。

食草動物不愁吃喝,吃的好長的壯,繼而當時的食肉動物更不愁為了一日三餐而奔波勞命,當然最主要的還是空氣中氧氣的濃度造就了當時生物的身形。

為什麼那時氧氣濃度高:

主要是因為當時海洋里有豐富的藍藻,這些藍藻能夠通過光合作用為地球提供充足的氧氣,同時藍藻也能夠作為最低端的食物鏈,供養上層的生物。

就像現在孩子為啥長的高?那當然吃得好啦!吃嘛嘛香,身體倍棒!


在45億年的時間裡,地球經歷了一些相當重大的變化,3.6億年前是昆蟲綱動物統治地球的時代。人類時代是在地球被昆蟲覆蓋整整3.6億年後才到來的,那個時代天空遍布一種翼展0.6米的捕食性蜻蜓。與此同時,「龍蠍」,一種滑板大小的蠍子,在這些巨大的蜻蜓下面快速奔跑,伴隨著2.5米長的原始蜈蚣。地球上這個可怕的時代被稱為石炭紀。

在石炭紀,地球上發展了許多新的昆蟲科,許多昆蟲種類增長到難以置信的規模。幸運的是,今天2.5米長的蜈蚣明顯消失了。科學家們仍然在爭論這些動物為什麼會存在以及它們為什麼會消失,但是有幾個可能的因素值得一提。

與石炭紀相比,今天的蟲子很小,這可能是由於昆蟲的呼吸方式,以及環境無法大規模支撐。

昆蟲呼吸依賴於一系列遍布全身的導管。大多數昆蟲甚至不「呼吸」,確切地說,而是讓氧氣被動地擴散到它們的呼吸系統。當昆蟲變得太大時,這些氣管不能收集足夠的氧氣支撐它們的身體。

然而,大約3億年前,地球充滿了氧氣。今天的大氣是21%的氧氣,而石炭紀的大氣是35%的氧氣。有了這種氧氣過剩的環境,昆蟲的呼吸系統可以支撐比現在昆蟲更大的體型。一般來說,變大是一件好事:大型動物更容易在戰鬥中獲勝,可以在資源匱乏時儲存更多能量,並更有效地保存熱量。

對於昆蟲來說,要做到這一點,空氣中需要有更多的氧氣。然而,足夠的氧氣並沒有突然出現,大氣層的這種變化可以歸因於地球上第一批樹木的到來。

在石炭紀之前,樹木不存在。在此期間,第一批可以被正確識別為樹木的東西出現了。這些樹不同於我們今天所知的樹——它們更像根淺的大型蕨類植物,這使它們容易倒下。在此期間,它們生長在覆蓋地球大部分的沼澤中。

然而,古樹和現代樹木確實有一個共同的重要特徵。它們都是由纖維素和木質素複合物——木材構成的。木材也恰好是碳的絕佳儲存地。隨著這些樹越長越高來爭奪陽光,它們從大氣中吸收了越來越多的碳,並將其轉化為氧氣,從根本上改變了大氣的組成。

當然,今天也發生了同樣的活動。但是現代樹木分解並釋放碳回到環境中。在石炭紀,這並沒有發生。木材是地球上的一種新材料:能夠消化它的真菌和微生物還不存在。當這些樹倒下死去時,它們留在原地。樹榦慢慢堆積在沼澤地上,儲存了大氣中的大量碳,這就是這段時間(石炭紀)的名稱來源。事實上,隨著枯樹層層堆疊,它們逐漸被壓縮成巨大的煤層,這是人類今天使用的大部分煤的來源。

所有這些描繪了一幅非常超現實的古代地球畫面。那將是一個潮濕、沼澤的地方,覆蓋著無盡的樹林和巨大的蕨類植物,爬滿了人類手臂大小或更大的昆蟲。

今天,如果昆蟲有手指的長度,人類可能會認為它「大」。大約1.5億年前,蟲子突然開始縮小。這也恰好與第一批鳥類的出現相吻合,它們的首選獵物是無處不在、行動緩慢且富含蛋白質的蟲子。在飛行掠食者的攻擊下,體型變大不再是優勢,昆蟲的體型也變小了,只不過是變得太大而不是龐大了。

到大約2.6億年前,真菌和微生物進化來消化木頭。尚未轉化成煤的樹木很快被消化,它們的碳被釋放到大氣中。這平衡了空氣中碳氧的比例。沒有有利的大氣條件和捕食的壓力,昆蟲再也無法維持它們龐大的體型,並逐漸縮小到我們熟悉和更易於捕捉的體型。

今天,工業化下地球的大氣正經歷著與石炭紀相反的變化,空氣中二氧化碳的數量正在增加。直覺上,這似乎意味著昆蟲越來越少。然而,人類不知道這對昆蟲數量會有什麼確切的影響。一些研究表明,這甚至可能是間接的增加某些昆蟲的數量。最終,令人毛骨悚然的大蟲子還會回來嗎?


氧氣是維持地球生命生存的重要氣體,沒有氧氣,動植物都無法生存。那麼地球的氧氣又從何而來呢?

地球上氧氣的產生有三種,一:植物光合作用產生氧氣。二:通過化學實驗獲取氧氣 三:把其它的氣體通過光的分解產生其它的氣體。

雖然地球上的氧氣並非全部來自光合作用,但卻是氧氣的主要來源。其中貢獻最大的原始植物--藍藻。藍藻在數百萬年前已經在地球上出現,是一種覆蓋率非常廣、具有非常強的光合能力的植物,而地球上大部分的氧氣都是靠它產生的。


石炭紀地球大氣氧含量達到了35%,氧氣含量高說明植物茂盛,對動物來說就有足夠的食物,環境有比較適宜生長,加上生存競爭等因素,使得昆蟲的體型也不斷增加。

自然界的能量流動是從植物開始的,植物固定大氣中的氮和碳,從陽光採集能量,合成有機物,成為自然界第一層能量級,氧氣多說明植食性動物的食物充足,食物充足帶來的是可供養的某種生物數量的龐大,而進化是以種群為單位的,種群大就會產生更多的變異,在生存競爭中,體型大的生物佔有一定的優勢。另一方面,昆蟲和脊椎動物的呼吸系統不一樣,它們是用位於腹部氣門氣管的開閉式呼吸,空氣中氧濃度越高越有利於它們的呼吸,支持更大的體型。

在生存競爭和環境的不斷變化中,昆蟲的體型逐漸增加。但對於昆蟲來說,體型大既是優勢也是劣勢,體型大固然可以躲避一些小型動物的襲擊,對於同時代的恐龍等生物來說,它們也不過是開胃點心,並且像蜻蜓那樣翅膀結構,支撐龐大身軀的飛行是不利的。在距今1.5億年的白堊紀也有過大氣氧含量突然增加的狀況,但是昆蟲的體型卻縮小,那時候已經出現了一些會飛的大型脊椎動物,加上後來鳥類的出現,昆蟲的天敵多了,體型大了太扎眼,生存競爭又使它們的體型下降。

生物的體型是多重因素作用的結果,最基本的就是基因突變,現有相關基因體型才能增大,但環境因素、生存競爭又可能使生物的體型成為不利於生存的因素,多種因素作用下,生物體型不斷變化。


石碳紀為什麼出現大型的昆蟲?貓先生先給答案吧,是當時大氣的成分中含氧量造成的。

石碳紀的大氣成分和現代的大氣成分有很大的不同,根據地質分析,其含氧量比現代的21%要高得多!一般認為達到了26%,有的分析甚至提出了30%的推測。如此高的含氧量,對於昆蟲這種身體外骨骼構造的生物而言,可以大大提升本身的代謝率,也就是有了更大的體型可能的成長空間。

其次,當時古大陸仍未發生分離,按照地理環境而言,澳洲和美洲大陸都沒有從亞洲大陸分離,是一塊比現代大得多的完整大陸。按照孤單效應,生物也可以更大的體型生長。

但隨著氣候以及大氣成分的改變,和陸上植物逐步被被子植物更替。昆蟲自身代謝率的限制,重新使得小體型的生物更容易適應和生存下來。也就逐步演化為現代昆蟲的體型了。

一句話,進化就是一個搭積木的過程,而不是一場焰火表演。可能性最終形成現代最合理的選擇。

我是貓先生,感謝閱讀。


我覺得當時的引力場也小,就像鯨魚,入海了,有浮力了,體型就變大了!不是食物充足,氧氣充足就可以一直變大


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