為什麼氧含量高生物巨大

『壹』 為什麼遠古的生物那麼巨大呢

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

『貳』 遠古時代為何有體型巨大的生物，是因為氧氣豐富嗎

應該不是的，關於遠古時代有體型巨大的生物的原因是因為氧氣豐富的假說，其實是來源於石炭紀了，也就是所謂的“巨蟲時代”。因為科學家們通過對石炭紀的地質層中的樣放射性同位素斷代推斷之後，發現石炭紀空氣中的氧氣濃度是比較高的，因此很多人都會認為生物體型的大小和氧氣的濃度高低有關。

其實這應該是錯誤的認知，畢竟在恐龍時代，不僅僅只有石炭紀濕氣的動物是體型巨大的，而在其他時期的生物體型都是非常的，因此動物體型的大小其實和氧氣並沒有什麼關系。所以，關於遠古時代的生物體型巨大的原因應該有兩方面的原因。

在生物的進化史中，出現巨型生物的是滴啊，一般都是在溫暖濕潤的環境下，而在這種環境下生存的，不論是植物還是動物，都是很好的繁育時期。因此，在這樣一個比較好的環境下，巨型生物的繁衍也就不成問題了。不過，這些巨型生物也只不過是暫時的站在了食物鏈的頂端，最後因為環境以及競爭者出現的關系，從而導致巨型生物漸漸消失。

『叄』 空氣含氧量大幅度增加會不會出現體積巨大的生物

空氣含氧量大幅度增加會不會出現體積巨大的生物
從理論上來說,生物體的體積是與當時環境中氧氣含量有關的,像在中生代含氧量達30%,在如此高的含氧量時才可以滿足大型動物的需要從而誕生出許多巨型的恐龍.但是,用人工環境培養是幾乎不可能的,因為這是一個相當漫長的過程,需要成千上萬甚至更多代的繁衍,而且需要其他環境要素共同作用,也不單單增加含氧量就能完成的,大自然是個復雜的系統,依靠人類目前的水平依然無法能夠製造出完整的環境系統（生物圈2號的失敗便是一例）,因此你的這種假設幾乎不可能實現.

『肆』 為什麼含氧量過高會使生物的體形變的過大

為什麼含氧量過高會使生物的體形變的過大
也不算是過大了...這是正常的自然選擇吧...那時大體型更易存活吧...我的理解是...因為氧氣多了...能支持這么大的生物存活了...又因為較小的生物容易被捕食或者別的什麼...而後生物總的體型就慢慢變大了