⑴ 為什麼史前動物都長這么大是環境原因還是什麼原因
史前動物都長得比現代大!這其實是大家的誤解,其實並不是這樣的。
你見過藍鯨嗎?
⑵ 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
⑶ 史前生物為什麼體型那麼大
為什麼遠古的生物那麼龐大,現在的物種都那麼小下面是我自己思考的一點點結論,希望對你有幫助。第一,體型大往往意味著耗能大,這樣對食物的需求也大,一旦鬧飢荒,先餓死的肯定是個頭大的,個頭小的吃一點就可以了,而個頭大的總是不夠吃。第二,生態學上有所謂「伯格曼法則」,簡單說就是溫度越低,生物生長就越慢,成熟期就越遲,壽命越長,個頭越大(僅在同種或相近種類中比較才成立)。所以冰河時代的猛獁象個頭比現在的非洲象亞洲象都要大很多。當然恐龍時代的氣溫還是很高的,這個另外解釋。第三,恐龍體型大,在最開始是它們稱霸地球的原因之一。恐龍的稱霸,一方面是因為它們是當時地球上最高等的動物——爬行動物(比它們高等的鳥類、哺乳類尚未出現),在結構和功能上比其他種類的生物更勝一籌,另一方面,它們巨大無比的體型使它們在地球上幾乎沒有天敵。當時是一個靠蠻力取勝的時代,誰的力氣大,誰的拳頭硬(比喻說法,恐龍的那個不能算是拳頭),誰就能取勝。但後來由於尚不十分清楚的原因導致恐龍滅絕,鳥類和哺乳類迅速進化,進入了一個由神經系統取勝的時代。我們的神經系統最發達,所以我們人類現在最厲害。第四,為什麼現在的昆蟲也沒有遠古那麼大呢?因為昆蟲的循環系統是開管式的,就是說昆蟲的血液不是在血管里流動的。最早的循環系統是開管式的,因為血管還沒有進化出來,後來到環節動物(以蚯蚓為代表動物)時出現了閉管式循環,也就是出現了血管。本來昆蟲比環節動物高等,也應該用閉管式循環的,但是閉管式循環給昆蟲帶來了意想不到的災難,就是一旦昆蟲的胳膊腿什麼的斷了,就會導致大出血,然後死亡(想想我們人類就是用的閉管式循環,一旦有人把你的胳膊或腿給鋸了,你就會失血過多,然後拜拜)。之所以會失血過多,是因為閉管式循環的血壓比較高(這個跟流體力學有關,不解釋)。所以後來昆蟲就逐漸又進化成了開管式循環。開管式循環的血壓低,所以要是把蚊子螞蟻的腿扯下來,它們一般不會死掉的。但是開管式循環的弊病是循環效率低,要是還像原來那樣的大個頭,那氧氣是絕對不夠用的,所以昆蟲就變小了。當然還有一個問題,就是我們人為什麼不像昆蟲那樣也進化成個頭小、開管式循環的呢?因為我們有很好的內骨骼,胳膊腿不是那麼容易斷,沒有必要。當然,遠古也有很小的動物。實際上,在恐龍稱霸的後期,小型的鳥類和哺乳類已經開始慢慢萌芽了,但是由於恐龍的稱霸佔據了大部分的生態位(生態位簡單說就是各種資源),它們一直沒能迅速發展起來。後來恐龍突然滅絕,騰出了大量的生態位,給鳥類和哺乳類的發展創造了空間,所以鳥類和哺乳類就迅速發展起來了。
⑷ 為什麼遠古時代的生物體型都非常大呢
說起這些遠古生物,相信不少朋友都有了解,最明顯的特點就是遠古生物體型都非常龐大,白堊紀、三疊紀和侏羅紀等時期,生物的體型都異常大,恐龍我們都知道,那絕對是體型巨大的生物,行走間都能引得大地震動,除了恐龍,其它的生物體型也不小,比如現在常見的蚊子,遠古時期的蚊子可比現在的蚊子至少大3倍,還有幾億年前的蜻蜓,能夠生長到一米多長,人們都可以把它當坐騎了。
還有其它的像蜜蜂,蜘蛛等都是龐然大物,遠古時期的生物很少見到像現在的家貓大小的,大部分的生物都要比家貓大,就是一個蜜蜂體型都要超過家貓。那麼遠古時期的生物體型為什麼那麼大?是什麼原因造成的?科學家經過深入分析,終於找到答案,等你聽完科學家的解釋,就會恍然大悟。
宇宙浩瀚無邊,行星無數,生命星球也會有很多,外星文明的智慧生命的體型也會不一樣,有的可能和人類差不多,有的可能會非常矮小,也有的可能會異常高大,在我們的眼裡就是巨人,當然巨人外星文明的星球,必然也會比地球大很多,否則星球上的資源是不可能支持到他們走出本星球。未來人類會走出太陽系,去探索太陽系外的星系,那個時候我們有可能就會遇到其它的外星文明,也會發現他們形態各異,可能會有在我們眼裡巨人般的外星生命。
⑸ 為什麼遠古生物比現在生物,體型都很大
為什麼遠古生物比現在生物,體型都很大?
這是生物進化的趨勢,在各種功能逐漸增強的同時,其軀體在濃縮,以節省能耗,更好地適應環境生存。