我就是兔斯基

石炭纪被称为巨虫时代，因为当时出现了许多巨大的虫子。

图注：石炭纪雨林中的巨型节肢动物们，图片来自网络

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

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。

图注：巨脉与人类的体型对比，图片来自网络

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。

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。

图注：石炭纪的氧气来自于繁茂的雨林，图片来自网络

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

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”。

古生物探索

古代都有着都极其“健壮”的身材，其中最大的，便是巨型食草龙，它的体重能够达到70多吨，即便是现今大象，也只不过是它的七分之一。 昆虫界也毫不例外，甚至差距更大，古生代的很多昆虫的体型都是现在的数十倍以上。

为什么那是候的生物都那么庞大呢？

主要原因还是古生代的空气中氧气含量高，据测算当时的氧气在空气中的含量高达30%之多，如此高氧的环境给动物和机体们提供了巨大的能量，在这高浓度的生长加速器环境下植物更加茂盛。

食草动物不愁吃喝，吃的好长的壮，继而当时的食肉动物更不愁为了一日三餐而奔波劳命，当然最主要的还是空气中氧气的浓度造就了当时生物的身形。

为什么那时氧气浓度高：

主要是因为当时海洋里有丰富的蓝藻，这些蓝藻能够通过光合作用为地球提供充足的氧气，同时蓝藻也能够作为最低端的食物链，供养上层的生物。

就像现在孩子为啥长的高？那当然吃得好啦！吃嘛嘛香，身体倍棒！

科普科学

石炭纪地球大气氧含量达到了35%，氧气含量高说明植物茂盛，对动物来说就有足够的食物，环境有比较适宜生长，加上生存竞争等因素，使得昆虫的体型也不断增加。

自然界的能量流动是从植物开始的，植物固定大气中的氮和碳，从阳光采集能量，合成有机物，成为自然界第一层能量级，氧气多说明植食性动物的食物充足，食物充足带来的是可供养的某种生物数量的庞大，而进化是以种群为单位的，种群大就会产生更多的变异，在生存竞争中，体型大的生物占有一定的优势。另一方面，昆虫和脊椎动物的呼吸系统不一样，它们是用位于腹部气门气管的开闭式呼吸，空气中氧浓度越高越有利于它们的呼吸，支持更大的体型。

在生存竞争和环境的不断变化中，昆虫的体型逐渐增加。但对于昆虫来说，体型大既是优势也是劣势，体型大固然可以躲避一些小型动物的袭击，对于同时代的恐龙等生物来说，它们也不过是开胃点心，并且像蜻蜓那样翅膀结构，支撑庞大身躯的飞行是不利的。在距今1.5亿年的白垩纪也有过大气氧含量突然增加的状况，但是昆虫的体型却缩小，那时候已经出现了一些会飞的大型脊椎动物，加上后来鸟类的出现，昆虫的天敌多了，体型大了太扎眼，生存竞争又使它们的体型下降。

生物的体型是多重因素作用的结果，最基本的就是基因突变，现有相关基因体型才能增大，但环境因素、生存竞争又可能使生物的体型成为不利于生存的因素，多种因素作用下，生物体型不断变化。

来看世界呀

氧气是维持地球生命生存的重要气体，没有氧气，动植物都无法生存。那么地球的氧气又从何而来呢？

地球上氧气的产生有三种，一:植物光合作用产生氧气。二:通过化学实验获取氧气 三:把其它的气体通过光的分解产生其它的气体。

虽然地球上的氧气并非全部来自光合作用，但却是氧气的主要来源。其中贡献最大的原始植物--蓝藻。蓝藻在数百万年前已经在地球上出现，是一种覆盖率非常广、具有非常强的光合能力的植物，而地球上大部分的氧气都是靠它产生的。

哀衰

石炭纪时期出现过非常多的巨型昆虫，除了巨脉蜻蜓外，还有千足虫和巨大的蝎子，因此石炭纪又被称为“巨虫时代”。

其中一种名为“巨脉蜻蜓”的昆虫，体型不仅达到了0.95米，还成为了当时的天空霸主，要知道在现在，蜻蜓别说成为天空霸主了，就连体型都缩小了很多。

那么，为什么石炭纪会出现近1米的巨型蜻蜓呢？（这里补充一下，出现巨型蜻蜓的原因和出现巨型蜈蚣的原因是类似的，因此，这里就以“蜻蜓”为主角来讲述。）

独特的环境

之所以会出现巨虫时代，其实和生活的环境离不开关系。

我们知道，最早的生命起源于海底，因此石炭纪时期的昆虫的最早祖先也是来源于海底，后来伴随着大气层的形成，能够隔绝大部分紫外线和太阳风，早期的生命才从海洋来到陆地。

而海洋的生物基本上都是用腮呼吸的，因此这些海洋生物演化成昆虫后，并没有使用肺呼吸因为它们并没有肺，所以是通过骨骼，形成一个个微小的气管，通过气管把氧气注入其中。

现在的蜻蜓依然使用气管呼吸。

在石炭纪时期，由于植物众多，因此空气中的氧含量达到了历史以来最高峰35%，而我们现在生活的地球，氧气含量只有21%。

在这种呼吸的帮助下，以及空气中丰富的氧含量，让这些生物有条件朝着体型更大的方向发展。

躲避天敌和捕食

之所以没有说氧气和蜻蜓的呼吸器官，是巨脉蜻蜓体型巨大的原因，是因为演化是没有目的的，虽然这样的条件可以使他们的体型更大，但生物也不一定会朝着这个方向发展。

但是环境是会淘汰一批不适应环境的演化方向，这个环境很大程度时捕食与被捕食的关系。

巨脉蜻蜓是石炭纪时期的天空霸主，以小型昆虫以及微型两栖动物为食，处于当时的食物链顶端，地位类似于现在的老鹰。

但是，自从生命诞生的那一刻起，生命就遵循着“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”的规律，但是生存是生物的本能，为了让自己的生命延续下去，每个生物都演化出了自身的应对策略。

• 有些生物努力让自己变得有毒，避免天敌打自己主意。
• 有些生物通过和种群一起生活，避免落单时被天敌吃掉。
• 而有些生物，则是通过让自己变得更大，从而避免别的生物吃掉。而且，变得更大还能方便自己捕食，让自己的生命延续下来。

生命的演化不会遵循着一个方向，每个生物在生存竞争时都有自己的应对策略，而巨脉蜻蜓则是通过让自己变得更大，从而称为石炭纪的天空霸主。

（这里补充一点，只是为了方便理解如此阐述，实际上，生物并不能自发地选择自己的演化方向，而是自然选择的，一般演化过程中会出现很多突变型，只有那些利于活下来的会被选择。）

此处科普一下：巨脉蜻蜓的祖先肯定不能控制自己的后代变大，是那些在演化时没有变大的巨脉蜻蜓无法捕食猎物，以及被别的昆虫所吃，也就是说那些体型没有变大的巨脉蜻蜓是被自然淘汰掉了。

久而久之体型变大的巨脉蜻蜓适应了环境，被保留了下来，因此巨脉蜻蜓后来才演化成体型巨大的样子。

食物众多

一个完整的食物链，应该包含：分解者，生产者，消费者。

在石炭纪时期，森林密布，食草昆虫众多，也就是生产者众多。而此时的地球上还没有演化出更高级的消费者。

比如：此时的爬行动物体型过小，且是昆虫的食物。也就是说巨脉蜻蜓不仅食物众多，而且没有天敌。

这样的环境简直是虫族的乐园，因此，虫族在这个时期崛起了。

假如我们能够穿越时空，捕获几只巨脉蜻蜓带回现在放生，不考虑环境是否能存活，仅仅是天敌这一项，就足以使巨脉蜻蜓灭绝。

也就是说，巨脉蜻蜓之所以能够统治石炭纪时期的天空，是因为更高级的消费者还没有出现。从侧面也说明：时势造英雄。

总结

1：石炭纪时期的氧气含量较高，达到了历史巅峰35%，而且巨脉蜻蜓是依靠外壳上的气管呼吸，因此这样的条件适宜巨脉蜻蜓生存。

2：为了躲避天敌和更好的捕食，不同种类的生命演化出了不同的应对环境的方法，而巨脉蜻蜓种群是通过变大来躲避天敌，和捕食猎物。

3：在石炭纪时期，更高级的食肉动物还没出现，因此巨脉蜻蜓的天敌还没有出现，而且当时地球上巨脉蜻蜓的食物众多，因此巨脉蜻蜓在石炭纪时期，不仅成功的生存了下来，还成为了石炭纪时期的天空霸主。

钟铭聊科学

在石炭纪，地球上发展了许多新的昆虫科，许多昆虫种类增长到难以置信的规模。幸运的是，今天2.5米长的蜈蚣明显消失了。科学家们仍然在争论这些动物为什么会存在以及它们为什么会消失，但是有几个可能的因素值得一提。

与石炭纪相比，今天的虫子很小，这可能是由于昆虫的呼吸方式，以及环境无法大规模支撑。

昆虫呼吸依赖于一系列遍布全身的导管。大多数昆虫甚至不“呼吸”，确切地说，而是让氧气被动地扩散到它们的呼吸系统。当昆虫变得太大时，这些气管不能收集足够的氧气支撑它们的身体。

然而，大约3亿年前，地球充满了氧气。今天的大气是21%的氧气，而石炭纪的大气是35%的氧气。有了这种氧气过剩的环境，昆虫的呼吸系统可以支撑比现在昆虫更大的体型。一般来说，变大是一件好事:大型动物更容易在战斗中获胜，可以在资源匮乏时储存更多能量，并更有效地保存热量。

对于昆虫来说，要做到这一点，空气中需要有更多的氧气。然而，足够的氧气并没有突然出现，大气层的这种变化可以归因于地球上第一批树木的到来。

在石炭纪之前，树木不存在。在此期间，第一批可以被正确识别为树木的东西出现了。这些树不同于我们今天所知的树——它们更像根浅的大型蕨类植物，这使它们容易倒下。在此期间，它们生长在覆盖地球大部分的沼泽中。

然而，古树和现代树木确实有一个共同的重要特征。它们都是由纤维素和木质素复合物——木材构成的。木材也恰好是碳的绝佳储存地。随着这些树越长越高来争夺阳光，它们从大气中吸收了越来越多的碳，并将其转化为氧气，从根本上改变了大气的组成。

当然，今天也发生了同样的活动。但是现代树木分解并释放碳回到环境中。在石炭纪，这并没有发生。木材是地球上的一种新材料:能够消化它的真菌和微生物还不存在。当这些树倒下死去时，它们留在原地。树干慢慢堆积在沼泽地上，储存了大气中的大量碳，这就是这段时间（石炭纪）的名称来源。事实上，随着枯树层层堆叠，它们逐渐被压缩成巨大的煤层，这是人类今天使用的大部分煤的来源。

所有这些描绘了一幅非常超现实的古代地球画面。那将是一个潮湿、沼泽的地方，覆盖着无尽的树林和巨大的蕨类植物，爬满了人类手臂大小或更大的昆虫。

今天，如果昆虫有手指的长度，人类可能会认为它“大”。大约1.5亿年前，虫子突然开始缩小。这也恰好与第一批鸟类的出现相吻合，它们的首选猎物是无处不在、行动缓慢且富含蛋白质的虫子。在飞行掠食者的攻击下，体型变大不再是优势，昆虫的体型也变小了，只不过是变得太大而不是庞大了。

到大约2.6亿年前，真菌和微生物进化来消化木头。尚未转化成煤的树木很快被消化，它们的碳被释放到大气中。这平衡了空气中碳氧的比例。没有有利的大气条件和捕食的压力，昆虫再也无法维持它们庞大的体型，并逐渐缩小到我们熟悉和更易于捕捉的体型。

今天，工业化下地球的大气正经历着与石炭纪相反的变化，空气中二氧化碳的数量正在增加。直觉上，这似乎意味着昆虫越来越少。然而，人类不知道这对昆虫数量会有什么确切的影响。一些研究表明，这甚至可能是间接的增加某些昆虫的数量。最终，令人毛骨悚然的大虫子还会回来吗？

军机处留级大学士

石炭纪，地球古生代的第5个纪，根据研究石炭纪从距今约3.55亿年前开始至2.95亿年前结束，前后经历了大约6500万年。煤的诞生主要就是石炭纪的功劳。

石炭纪当时由于地质运动非常活跃，导致陆地面积不断增加，加上气候温暖湿润，使得大规模的森林成爆发式增长，也使陆生物种得到了空前发展的机会。

石炭纪也被我们成为“巨虫时代”。为何这样说呢？根据出土的化石表明，当时的一些动物和昆虫可都是非常巨大的，有些直接可以惊掉下巴！来看看下面几种：

巨脉蜻蜓，这种蜻蜓根据化石表明，翼展可达接近一米，当时在爬行类还没崛起时，可谓是丛林中的空中霸主！我们现在的蜻蜓有多大，最大也不过10多厘米！

巨型马陆，马陆也是大家比较数字的东西，它还有个名字叫做千足虫。现在看来这东西根本不起眼，但是那个时候，说它可以吃人都不为过。体长可以达到3米，异常高大，是地球有史以来最大的节肢动物！

巨型蜘蛛，目前我们所知道的蜘蛛最大也不过捕鸟蛛，但在出土化石中，当时的蜘蛛有西瓜大小，这是什么概念，科幻片里才有！

还有许多比如巨型独角仙，巨型蟑螂，巨型螳螂……上面只不过的有点突出的个例。那么当时为何会有如此大的昆虫和动物呢？这其实也和当时的气候环境有关系。

当时由于植被异常丰富，这为许多动物提供了非常充足的食物，再加上氧气含量非常高，为大型动物的诞生创造了有力的条件！我们知道如今人类的身高也随着营养的跟上整体水平越来越高。当时的动物其实也是如此，随着食物的生存条件的优厚，遗传作用下体型也就越来越大，最终达到顶峰。

随后由于地球环境聚变，大型动物由于氧气含量和食物的不足，纷纷走向灭亡，体型小的吃得少，对大气氧气也不是那么挑剔，最终得以幸存！

壹点科谱

石碳纪为什么出现大型的昆虫？猫先生先给答案吧，是当时大气的成分中含氧量造成的。

石碳纪的大气成分和现代的大气成分有很大的不同，根据地质分析，其含氧量比现代的21%要高得多！一般认为达到了26%，有的分析甚至提出了30%的推测。如此高的含氧量，对于昆虫这种身体外骨骼构造的生物而言，可以大大提升本身的代谢率，也就是有了更大的体型可能的成长空间。

其次，当时古大陆仍未发生分离，按照地理环境而言，澳洲和美洲大陆都没有从亚洲大陆分离，是一块比现代大得多的完整大陆。按照孤单效应，生物也可以更大的体型生长。

但随着气候以及大气成分的改变，和陆上植物逐步被被子植物更替。昆虫自身代谢率的限制，重新使得小体型的生物更容易适应和生存下来。也就逐步演化为现代昆虫的体型了。

一句话，进化就是一个搭积木的过程，而不是一场焰火表演。可能性最终形成现代最合理的选择。

猫先生内涵科普

我觉得当时的引力场也小，就像鲸鱼，入海了，有浮力了，体型就变大了！不是食物充足，氧气充足就可以一直变大

關鍵字: 科普一下 蜈蚣 巨型