❶ 為什麼遠古生物特別大
關鍵是那個時代空氣中的氧氣濃度比現在要高的多,為大型生物的生存提供了基礎。
遠古時代,地球大氣層中氧含量遠遠超出了今天的標准,而古生物學家通過化石標本得知遠古時代的昆蟲體積普遍大於現代。那麼,是不是當時的高氧大氣造就了古代的巨型昆蟲?
3億年前石炭紀地球上生活著巨型昆蟲,蜻蜓翼展接近一米。
科學家們通過化石記錄發現,在恐龍之前,地球上就有巨大的物種存在,它們就是3億年前石炭紀的巨型節肢動物,包括超大的蜉蝣昆蟲、蠍子;吊蘭大小的蜘蛛;還有5英尺長的千足蟲,等等。其中最神奇的應是巨型蜻蜓,它們的翼展可以達到2英尺半(接近1米),有老鷹那麼大,是地球上有史以來最大的昆蟲。
3億年前,這些物種曾經昌盛一時。那時大部分陸地都在熱帶,植物繁盛(後埋入地下形成煤炭,該時期因此稱為石炭紀)。但經過大約5000萬年,從二疊紀的中期到晚期,這些巨型物種消亡了。
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。現在,古生物學家開始探究這些大小與現在的老鷹相當的遠古蜻蜓、蟑螂以及其它超型昆蟲的興亡是否與超高的氧含量有關。
正方:高氧濃度造就了古代巨型昆蟲
石炭紀地球大氣層中氧氣濃度高達35%
不久前,美國耶魯大學生物學家羅伯特·貝爾納等人發表的一項古氣候研究肯定了這個猜測。
研究者在報告中指出,石炭紀時地球大氣層中氧氣的濃度高達35%,比現在的21%要高很多。許多節肢動物是通過遍布它們肌體中的微型氣管直接吸收氧氣,而不是通過血液間接吸收氧氣,所以高氧氣含量能促使昆蟲向大個頭方向進化。
這些認識來源於對遠古大蜻蜓的飛行機制的研究。科學家們長期認為,那樣巨大的蜻蜓只能滑翔而不可能飛。航空工程師羅伊·貝克邁爾指出:「很明顯,它們是能飛行的。」其中關鍵條件之一是它們的翅膀可以擺動、彎曲和扭轉。現代蜻蜓就是靠彎曲和扭轉它們的雙翅來上升和前進的。
化石資料表明,古蜻蜓的雙翅上有類似於現代蜻蜓的褶皺結構,現代蜻蜓能扭動外部的翅膀,而古蜻蜓可以緩緩地扭動全部翅膀,所以它們也許不會飛得太快,但還是能飛的。
但是那麼巨大的昆蟲,就算是緩慢的飛行也會因肌肉運動而產生大量熱量。因此,古代蜻蜓一定得有排出自身熱量的途徑,不然它們會被自己的體溫烤死。這一點是美國拉特格斯大學的昆蟲學家邁克爾·梅最先指出的。
科學家發現,現代蜻蜓和其它昆蟲一樣,體內有一種叫血淋巴的體液(即無脊椎動物的血)在它們整個身體中循環流動。當它們太熱的時候,會增加腹部血淋巴的流量,它們的腹部既長且薄,可以通過對流,散去多餘的熱量。這就像汽車的冷卻系統把熱量從發動機處帶走一樣。
盡管還沒有找到直接證據,但梅認為很可能古代蜻蜓也有類似的機制,使它們能長時間飛行而不至於過熱。之所以沒有找到直接證據,是因為化石通常只保留下骨骼材料。
氧氣含量的多少可以決定昆蟲的形體大小
為弄清楚高氧氣含量是否推動了古代超大蜻蜓等節肢動物的進化,研究者對現代蜻蜓進行了研究。原來,昆蟲是通過它們身體上的氣孔系統來「呼吸」的。氣孔連著氣管,而且由上往下又附著更多層的越來越小的氣孔,由此把氧氣送到全身。在目前的氧氣水平下,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,根據這一該構造,可以有效判斷,氧氣含量的多少可以決定昆蟲的形體大小。
也就是說,在高濃度氧氣環境中,大個頭的昆蟲就有進化上的優勢,它們可以獲得更多的氧氣。對海洋中的無脊椎動物的研究也發現,在更冷和氧氣含量更高的水體中,那裡的生物的體積也更大。
誠然,石炭紀時代的大氣氣壓確實比現在高。這就基本可以推斷那些遠古龐然大物的一個決定因素正是氧含量較高。但這究竟是怎樣導致它們體積變大的,目前科學家還很難回答。
反方:體型與氧氣含量也許並沒有必然聯系
昆蟲通過各種技能適應氧氣濃度的變化
雖然貝爾納等人的分析很精彩,但一些科學家還是心存疑慮,甚至有的還提出了截然相反的結論。
為探究昆蟲體型大小變化的根源,亞利桑那大學的昆蟲研究員喬恩·哈里森和他的同事在不同的含氧量環境中喂養了蝗蟲、米蟲、果蠅以及其他昆蟲,並對它們的大小進行測量,以解答遠古地球的高氧大氣是否與古代巨型昆蟲的進化有關。
哈里森他們起先認為個體較大的昆蟲在含氧量較低的環境中生存更困難,然而結果卻不是如此。例如,小蝗蟲在低含氧量環境中尤其是氧氣濃度低於15%的環境中就無法生存,而成年蝗蟲則可以在2%的氧氣含量環境中生存下來。
哈里森在美國地質協會與加拿大地質聯合大會上表示,在初步實驗中,他們將一些與自己祖先一樣都沒有呼吸器的現代昆蟲放在富氧環境中,結果發現較高的氧氣含量並不必然產生較大的個體,而較低的氧氣含量也並沒必然會產生較小的個體。
哈里森解釋說,昆蟲通過各種各樣的技能來適應氧氣濃度的變化。這些技能包括增大氣孔和增加進入身體的新鮮空氣量等。而在這些昆蟲中,有的更善於增加吸入的新鮮空氣量,有的則更善於擴大氣孔的大小。也正是因為這些原因,使得他們對所研究的問題有了不同的答案。
哈里森說:「我想問的是為什麼現代昆蟲的個體都如此小?」過去,研究人員猜想,與現在大氣含氧量為21%相比,石炭紀時期大氣含氧量達到35%,在這種環境中,更容易產生大型昆蟲。而哈里森的研究卻發現,體型與氧含量也許並沒有必然聯系。
昆蟲體型大小是否與氣壓高低有關
與此同時,耶魯大學古生物研究生約翰·凡登·布魯克斯也在鱷魚身上進行了相同的實驗。試圖找到在二疊紀時期高達30%的氧氣含量環境是否會在生活其中的動物骨骼中留下任何線索。結果發現,在一定的高氧含量環境中生活的鱷魚個頭更大。但氧含量超過27%或28%時,這種變化就不那麼明顯了。布魯克斯還打算在下一步實驗中,將虹鱂放在不同氧含量的環境中喂養,並觀察在數代之後有什麼變化。
此外,科學家通過對果蠅的研究發現,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%。難道氣壓的高低也與昆蟲大小有關?
這些實驗結果的不一致不能不讓人對先前的猜想產生疑問:氧氣是否真的造就了古代巨型昆蟲?遠古時代的巨型昆蟲的滅亡果真是大氣中氧氣濃度減小導致的嗎?對這些問題的解答,看來還得有更加充分的證據才行
❷ 為什麼史前生物都那麼大呢現在生物為何變小了呢
大家在觀一些類似哥斯拉、金剛的時候,有沒有思考過:為什麼史前生物基本都很龐大!現在陸地上的生物卻長不到以前那麼大高個兒了呢?
首先是溫度的差別!
就以恐龍舉例,恐龍是冷血動物,而冷血的大小跟當時的氣溫成正比,史前時期,經科學家研究發現,當時的大氣沒有現在的厚,而太陽比現在照射到地球的能量更強,氣溫比較高。當時的地球全部是熱帶雨林,食物豐富。大家根本不必為食物發愁!
近幾百年來,人類的濫捕濫殺也更多地針對身高體大的動物,多數大型動物都遭到不同程度的分布退縮和數量銳減,現在動物滅絕的速度堪比史前的5次生物大滅絕的速度!
在這個人類代替自然選擇起作用的時代,人類的濫捕濫殺也更多地針對身高體大的動物,動物會發現小型化才更有利,更容易活下來!
❸ 為什麼在人類的觀念里,史前生物比現代生物大且強
史前動物在大眾心目中都是比現代動物大而且強,究其原因,主要有以下幾個:
首先是化石存留的原因。
化石形成的條件極其嚴苛,絕大多數動物死去之後根本沒有機會形成化石。就如現在,很多野獸死去之後被食腐動物吃掉,被細菌分解,最後連骨頭渣都不剩,人類死後要進行火化,留下的只有骨灰,這些都不可能形成化石了。過去地球上曾經生存過的物種,大部分都沒有留下化石就永遠消失了。現存動物的屬往往有很多種,而史前生物通常都是每屬一種,這裡面的原因就是多數史前動物沒留下化石。
非洲象
受人類活動影響,今天的大型動物都不同程度地受到威脅。我們在緬懷遠古巨型怪物的同時,更要珍惜今天還活著的大動物,讓它們更好地生存在天地之間。
❹ 為什麼遠古時期的動物長得那麼大
遠古時代,地球大氣層中氧含量遠遠超出了今天的標准,而古生物學家通過化石標本得知遠古時代的昆蟲體積普遍大於現代。科學家猜測這有可能與當時的大氣含氧量有關,昆蟲是通過它們身體上的氣孔系統來「呼吸」的。氣孔連著氣管,而且由上往下又附著更多層的越來越小的氣孔,由此把氧氣送到全身。
許多節肢動物是通過遍布它們肌體中的微型氣管直接吸收氧氣,而不是通過血液間接吸收氧氣,所以高氧氣含量能促使昆蟲向大個頭方向進化。
石炭紀地球大氣層中氧氣濃度高達35%,美國耶魯大學生物學家羅伯特·貝爾納等人發表的一項古氣候研究肯定了這個猜測。研究者在報告中指出,石炭紀時地球大氣層中氧氣的濃度高達35%,比現今的21%要高很多。
高濃度氧氣環境中,大個頭的昆蟲就有進化上的優勢,它們可以獲得更多的氧氣。對海洋中的無脊椎動物的研究也發現,在更冷和氧氣含量更高的水體中,那裡的生物體積也更大。通過對果蠅的研究發現,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%。這是因為較高的大氣壓會使氧氣更多地進入昆蟲體內。
英國普利茅斯大學海洋學與工程學院的大衛-比爾頓博士參與了這項研究,他說:「史前時期,更高水平的氧氣通過對它們的幼蟲產生影響,可能助長了巨型昆蟲的進化,很多已經滅絕的龐然大物都要經歷水棲幼蟲階段,這可能並非偶然。」該研究成果發表在《公共科學圖書館》上,比爾頓及其聯合論文作者威爾克-威爾伯克在文章中指出,水棲昆蟲幼蟲對氧氣水平的起伏波動,比在空中呼吸的陸棲成蟲更敏感。
該研究主要於石蠅,它稱,蜻蜓、石蠅和蜉蝣等水棲幼蟲直接從水裡獲得氧氣,而水體里的氧氣遠比空氣里的少。而且幼蟲從水裡獲取氧氣的效率也遠比在空中呼吸的成蟲更低。科學家稱,因此它們可能對可用氧氣的變化更敏感,氧氣塑造昆蟲體型大小的作用,或許對水棲幼蟲尤為重要,它決定了昆蟲身體生長的上限。
❺ 為什麼史前生物都特別巨大
很多史前巨獸的體型都非常巨大,特別是恐龍,某些植食性恐龍的身體簡直如一座山一般,科學家們發現許多體重超過100噸的恐龍化石,2-3隻恐龍的身體連接起來就和足球場一樣長,人類在其面前就如同螞蟻。
首先,食物充足,遠古時期的的氣候溫暖濕潤,森林覆蓋率比現在高很多,植物繁多並且茂盛,植物又是生態系統的基礎,大部分植食性動物不會為食物發愁,體型自然會增長。肉食性生物也不得不隨之增長體型以捕獲更大的獵物。其次,生物體內都含有一種生長抑制基因,可以抑制自身體型的增長,而遠古時期的生物很多都不具有這種基因,所以體型就不受控制的增大,現在的藍鯨也不具有這種基因。
再者,由於以前的植物大多是裸子植物,這類植物的營養價值不如現在的被子植物高,植食性生物必須在體內儲存更多的食物,以吸收更多的營養,這種循環就使得其體型持續增長。而現代的被子植物的營養價值非常高,植食類的生物不必再以增長體型為代價來吸收營養了。也可以這樣理解,現在的動物體型本就很小,又特別適宜現在的環境,沒有必要再做出改變來適應環境。
❻ 在人類的觀念里,為什麼史前生物比現代生物大且強
人們的觀念認為史前動物的體型一般都比現在的動物大而且特別強,這種觀念有對的地方也有不對的地方,不是所有的史前生物體積都特別大,只是普遍意義上來講,它確實比現在的動物體型要大得多,而且力量上更加強大。
他們的強大是針對於現在來說的,但是並不能算是一種真正的強大因為去比較是必須放在一個相同的前提之下,比較才有意義,縱向的比較,只是跟你自身比較才有意義,縱向的協查的比較是沒有意義的,現在的人類跟3億年前的另外的一種生物去比誰強大,那顯然沒有意義,因為人類能夠利用各種各樣的工具,如果允許眼淚把各種各樣的武器搬運到3億年前,那人類仍然是最強大的。
❼ 為什麼古生物都那麼大
額。。。介個。。。古生物不一定都大,樓主可能說的是恐龍一類。古生物中也有小個子,其中不乏小型哺乳動物,當然單細胞生物也很小。至於恐龍,其實也沒多大,因為地球上出現過最大的生物其實是藍鯨!當然恐龍確實巨型,究其原因可能是因為是那時的地球比較溫暖潮濕,大陸之間相隔很近,氣候與現在的氣候有很大不同,像恐龍這類的爬行動物體型就會迅速增大。你問我為什麼原始哺乳類體型沒有增大?應該是因為溫度過高,恆溫動物的體形被嚴重限制。也因為三疊紀晚期的生物大滅絕後,始盜龍、黑瑞龍等原始恐龍的適應能力比原始哺乳類要強。然後白堊紀晚期生物大滅絕,地球溫度迅速降低,變溫動物中大體型生物很快滅絕(當然小型恆溫恐龍最終演化成了鳥),哺乳動物占上風,體積開始增大。在恐龍之前也有一些大個子,比如泥盆紀的巨型昆蟲。那是因為當時大氣含氧量極高。
望採納。
❽ 為什麼史前生物這么大知乎
遠古的生物(一般叫做史前生物)不一定都是巨大無比的。
遠古的生物型態包括了海洋中類似細菌的細胞生物,到藻類與原生生物,以及較為復雜的真核多細胞生物,如真菌、植物、軟體動物、昆蟲與脊椎動物等。這些生物的形態就是很小的。
有少數的史前生物至今依然存在於地球上,例如腔棘魚一類被稱作活化石的生物。史前生物(遠古生物)是指許多生活於地球上的生物體,年代范圍大約是從38億年前到大約公元前3500年人類開始保留文字紀錄以前。
另外如鯊魚,也是經過數億年而沒有太大改變的生物。不過大多數曾經出現的生物,有99%已經滅絕,只留下遺骸、腳印或其他化石。
侏羅紀時,恐龍主宰大地。在超過5500萬年的時間內,它們發展成為植食性和肉食性恐龍,小的像雞那麼大,大的像座高樓。
同時,地球上單一的大陸分解為兩個大陸,植物和氣候變得更加多樣。但地球上仍然很溫暖,而且沒有草或開花植物。鳥臀類恥骨指向後方。鳥臀類恐龍包括了從小型的棱齒龍類到大家熟悉的大型植食性恐龍,例如劍龍。
史前生物巨大的原因
科學家認為,遠古時期能存在一些巨大的動物,是因為在數億年前,地球的環境和氣候比現在要好,適宜動物向大型化方向進化。如,在距今2.5億年前的三疊紀早期到距今1.3億年前的侏羅紀晚期,地球氣候溫暖潮濕,四季不分明,平均氣溫超過20℃(現在地球的平均氣溫在15℃左右),降水量比現在多得多。那時,陸地上沒有沙漠,大陸和各島嶼均被茂密的森林覆蓋,大型蕨類植物和裸子植物高達數十米,在為各種動物提供了豐富食物的同時,也使地球大氣層中氧氣含量達到約25%左右(現在只有21%)。含氧量高的大氣、溫暖的氣候、充足的食物,使地球上各類生物都不約而同地向大型化發展。不但有數十米高的植物,也有長達1米的昆蟲,還有身長數十米、重量超過100噸的恐龍。
進入白堊紀後,地球氣候發生巨變,大氣環流的改變使降水量減少,茂密的森林消失,草原取代了森林,陸地大面積沙化,平均氣溫下降,大氣含氧量也下降。一系列的變化,使大型生物種類和數量銳減。發生在白堊紀末期,距今6500萬年前的那次小行星撞擊地球,給了大型生物最後也是致命的一擊,幾乎所有的大型生物因此滅絕。
此後至今,地球氣候再也沒能恢復到億年前的水平,大型生物也沒能再進化出現。
(8)古生物為什麼大擴展閱讀:
化石是古代生命的遺體或遺跡,它能告訴我們古代的生物是什麼樣子的,它們什麼時候、在哪兒生活;從化石的分布和保存它們的岩石里,我們有時可以得到更多的信息。
化石可以揭示一個動物或整個一類動物是如何被殺死的、古時候的環境、大的絕滅事件是何時發生的,有時甚至可以推測出是怎樣發生的。
只有少數死亡生物能夠有幸成為化石。一塊骨頭或身體的其他部分或遺跡——例如腳印——要想被保存下來,就必須被沉積物迅速覆蓋。暴露在空氣中它們只能化為塵土。
通常是水體底部的淤泥或沙,有時也有風吹起的沙,覆蓋了動物的骨架,骨頭的空隙填充了礦物質。在化石內部和上面的礦物質變硬成為岩石。幾百萬年以後,地殼變遷,氣候變化,風雨將長期埋藏於地下的化石暴露在我們面前。
❾ 為什麼很多史前生物都比現代的要大,要強壯
因為環境的緣故,主要是當時氧氣濃度比現在大不少,這就造就了史前生物那巨大的身體,但是這樣也是有缺陷的,比如說那些大型食肉史前動物如果不能及時捕獲獵物,可能很快就會死去,畢竟它們每天攝入的食物量是很大的,因為身體消耗巨大,希望我的觀點能夠對你有所幫助。
❿ 為什麼史前動物身體這么大拜託各位大神
史前巨型生物所處的環境,氧氣濃度很高,而生物的基因和當時的條件都有利於史前生物變大,而現在動物普遍變小就是氧氣含量較低,無法供應大型史前生物的生存。
大家在觀看史前生物時會發現他們都很大,就以恐龍舉例,恐龍是冷血動物,而冷血的大小跟當時的氣溫成正比。
史前時期,經科學家研究發現,當時的大氣沒有現在的厚,而太陽比現在照射到地球的能量更強,氣溫比較高同時氧氣含量也高,都利於大型生物的生長需要,而如果把恐龍拉到今天這個環境,估計會因為含氧量較低而窒息而死。
而史前生物恐龍其基因並不如現在完全,恐龍時代的動物們身體里缺少抑制細胞生長的繁殖基因,就像現在的鱷魚和恐龍同屬一個時代,鱷魚只要不死,身體細胞一直在生長,但因為氣溫,氧氣含量等各方面因素,鱷魚長不到史前那麼大了。
(10)古生物為什麼大擴展閱讀
恐龍是史前時期出現的大型生物。
恐龍(英文名:Dinosaur),是出現在中生代時期(三疊紀,侏羅紀和白堊紀)的一類爬行動物的統稱,矯健的四肢、長長的尾巴和龐大的身軀是大多數恐龍的寫照。它們主要棲息於湖岸平原(或海岸平原)上的森林地或開闊地帶。
「恐龍」一詞在西方指恐蜥(恐怖的蜥蜴),日本的古生物學家譯為「恐竜」,後來流行於中國。古希臘語蜥蜴(Saurosc),特指一些巨大的有四肢有尾或兼有翼的類似蜥蜴的爬蟲。
東方譯名這種語境里的「龍」特指該希臘語蜥蜴家族,如主龍、暴龍、異齒龍、梁龍、霸王龍、翼龍、三角龍等。就像「壁虎」的虎字是轉用性質。
雖然恐龍化石已經在地球上存在了數千萬年,但直到19世紀,人們才知道地球上曾經有這么奇特的動物存在過。第一個發現恐龍化石的是一位名叫吉迪昂·曼特爾的英國醫師,而創立「恐龍』』的這一名詞的是英國古生物學家查德歐文。