03.07 為什麼遠古時期的生物體型都非常巨大,現在的比較小?

訫無雜念14


史前生物都很巨大,主要原因就是博物館要賺錢啊,搞個微生物展覽,哪裡有巨型史前巨獸展覽,容易引起轟動效應,博物館也得賺錢生存嘛!

史上第一體型之爭

在地球漫長的46億年時光中,複雜的生物只不過誕生了短短不到3億年,大家歷經艱難險阻,成功的標誌之一就是龐大的體型。

很幸運,今天地球上最大的動物是生活在海洋中的藍鯨,有確切記錄,最大藍鯨個體體長可達33.58米,體重超過180噸。這種巨無霸體型,讓藍鯨當之無愧的號稱——目前人類已知地球上出現過的最大的動物,對,比我們挖化石而熟知的恐龍還要大。

所以史前巨獸其實有點類似偽命題,巨獸一直生活在我們周圍。那麼除了藍鯨之外,還有哪些稱得上巨型的生物,古今對比一下,我們就可以知道題主的問題到底存不存在。

大象之爭

恐龍大家太熟悉了,我們今天不說恐龍,我們看看其他的路上動物。說到今天陸地上的體型之王,當然不得不提大象。

恐象(學名:Deinotherium),是目前存在的象的史前親屬,它們生存於中新世中期至更新世早期。恐象和現今的象在外型上基本相似,不過區別卻非常的引人注目,鼻較短,而象牙則向下彎曲。

恐象和大象都屬於長鼻目動物,它自己也是巨型的象類動物之一,也是已知陸上最大的哺乳動物之一;雄性恐象一般肩高3-4.5米,最大的可達5米。估計體重超過12噸。根據化石材料分析,它們一般分佈於亞、非地區,歐洲也偶有發現。它們和現代最大的非洲象相比如何?

非洲象屬(學名:Loxodonta),成年非洲雄象高於3.5米,最高更可達4.1米。體重約為4至5噸,最重記錄有10噸。

請看下圖,其實個頭並不佔多少優勢。可見,古今的大象體型其實多少變化並不太大。

大貓之爭

吃草的不具有代表性,那麼我們來看看吃肉的老夥計,我們可愛的大貓登場亮相!

洞獅,也做歐洲穴獅。 在距今30萬到10萬年期間,洞獅的足跡遍佈亞歐大陸北部和中部的草原和荒漠、半荒漠地區。它們的身體強壯,四肢粗壯,平均體長可達2.7米(含尾),尾長1.2米,體重340公斤。已經滅絕。

美洲擬獅,又叫殘暴獅,是地球上從古至今人類發現的最大的貓科動物。它們在冰河時期遊弋於北美大陸,最大可達450公斤以上,以各種大型動物(如北美野牛、麋鹿和巨型短面熊等)為主食。已經滅絕。

非洲獅,是現存最大的貓科動物沒有之一。非洲雄獅全長可達3.6米,肩高1.2米,體重可達200~250千克。在如今的非洲草原上,是無可爭議的王者。

讓我們來看看三者的對比吧,從左往右,依次是人、殘暴獅、洞獅、非洲雄獅。雖然的確是小了一點點,但是也並不是無可跨越的壕溝嘛。

空中之王

如果要對比空中的王者,我們就不得不提到恐龍了,有科學家認為,恐龍逃過了大滅絕危機的一支,就是現代的鳥類,所以,這裡我們講鳥,扯到恐龍也不算違背了我自己的規定。

風神翼龍!

風神翼龍是一種翼王龍,也叫披羽蛇翼龍,生存於晚白堊紀,約 8,400 萬年前到 6,500 萬年前,風神翼龍翼展超過 15 米長,體重是超過250 公斤。

現代最大的鳥類則是非洲鴕鳥,體重最重可達到320斤,身高將近3米,和曾經的風神翼龍相比較,的確不值一提啊。鳥類確實是墮落了啊。

結語

我知道很多同學,迫不及待的要提到史前巨型昆蟲們了。的確在石炭紀出現相當多的巨大的節肢動物,但那是因為空氣中的含氧量超過了35%,而今事過境遷,今日的地球大氣成分,已經不可同日而語了,昆蟲們當然不可能再現那時候的輝煌。

還有一點我覺得應該提醒題主一下,那就是許多大型動物並不是的滅絕,並非真的那麼久遠,其實它們是被人類滅絕的。

比如最大的鳥類——象鳥,最大的海牛——大海牛,最大的有袋類——雙門齒獸,最大的蜥蜴——古巨蜥,最大的熊——細齒巨熊,最大的貓科動物——擬獅、洞獅等等。簡單來說,這些動物之所以稱為史前巨獸,是因為在過去的幾萬年前,因為人類的獵殺而被滅絕了。

如果真想不把那麼多動物,都納入史前這個筐子裡的話,還得請大家手下留情啊!



貓先生內涵科普


答:現在也有體形巨大的藍鯨呢!但是總體而言,遠古時期的動物,體型大的更多;其中的原因是複雜的,但是有一個重要的原因:就是遠古時期地球大氣的含氧量,比現在高很多。


地質學家的研究發現:大約在3億年前,地球大氣的含氧量達到最高,大約為35%,目前是21%。那個時間段,屬於石炭紀(3.55億年前~2.95億年前)到二疊紀(2.95億年前~2.5億年前)。




尤其是石炭紀,地球上出現了大規模的森林,給煤的形成提供了有利的條件,所以得名“石炭紀”。該時期內,爬行動物盛行,恐龍還未出現。


等到了二疊紀,爬行動物在逐漸向恐龍進化,體積也變得巨大起來,陸地森林覆蓋率一度達到了60%(現在27%)。



空氣含氧量,對生物影響是巨大的,只要陽光充足,植物的生長就更旺盛。一旦食物鏈底端得到了保證,較高的含氧量,使得動物的生成代謝加快,動物的生長速度更快,體型越大的動物,在和其他動物的競爭中,更容易獲勝,所以大多數生物,都朝著更大的體型進化。



有利必有弊,個體更大的生物,在環境突變時,適應環境的能力更差;這也是恐龍在白堊紀完全“消失滅絕”,而很多昆蟲卻存活下來的原因。


而現在,地球表面大氣含氧量只有石炭紀的2/3,森林覆蓋率不到那時期的一半。所以對於整個生態系統,難以支持超大體型生物的生存,尤其是陸地。



像藍鯨這樣,存活下來的超大個體生物,一方面得益於海洋生態系統的巨大,另外也是藍鯨自身具有的生存優勢。但也僅此藍鯨而已,其他的動物,體型就遠遠沒法和遠古時期的動物相比啦!


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艾伯史密斯



平均來說,史前動物並不比現代動物大多少。史前動物異常巨大的看法是對一些特定例外確認偏見的結果。

寒武紀時,最大的動物是甲殼類動物,長不超過2米。那比許多現代動物小得多。


在奧陶紀,最大的動物是頭足類動物,它們可以長到9.14米左右,但大部分是魷魚。這和今天的巨型烏賊在同一範圍內,比最大的海洋動物鯨魚小得多。

在泥盆紀,最大的動物是鄧克利奧斯魚(鄧氏魚),一種體長從6.1米到9.14米不等的裝甲魚。這隻比大白鯊大一點,與虎鯨的活動範圍大致相同,比最大的鯨魚小得多。

在石炭紀,有大型節肢動物,它們受益於高含氧量。當然,與其他節肢動物相比,這些動物很大,但它們中最大的仍然只有3.05米左右,而且它們的重量與現代獅子和熊的重量相當。很大,但肯定沒有最大的現代陸地動物大。

在二疊紀,最大的陸地動物是兩棲類動物,其體型最大大約相當於犀牛。但是現代大象仍然更大。

三疊紀,最大的陸地動物是原蜥腳類。這些大象中最大的大約和今天最大的大象一樣大小。

只有在侏羅紀和白堊紀,才真正有比現代陸地動物大得多的史前陸地動物,特別是這些動物,都是一個群體的成員,蜥腳類動物。所有其他恐龍群體的最大成員與最大的現代大象差不多大,最多大一點。霸王龍、棘龍、三角龍,最大的鴨嘴龍,都和最大的現代大象的大小和重量。在空中也是一樣的。如風神翼龍,長得異常大,但其餘翼龍的體型與現代鳥類相同。翼手目的翼展大小與阿根廷巨鷹大致相同,阿根廷巨鷹是有史以來最大的鳥類,從整體來看,直到最近才滅絕。



在海洋中,動物實際上並不比現代動物大多少。大型海洋爬行動物的體型從9.14米到18.3米不等。最大的到達了大約24.4米,儘管這些估計有爭議。相比之下,今天的藍鯨可以達到30.5米長。24.4米以上的鬚鯨。抹香鯨15.2- 18.3米,史上捕鯨以來抹香鯨最大的達到24.4米(儘管這些測量有爭議)。座頭鯨12.2 - 15.2米,虎鯨6.1-9.14米,鯨鯊10.7–13.7米。我們可以看到大小範圍是相等的,如果有的話,今天的鯨魚在大小上有一點優勢。


經過恐龍大滅絕,當動物在中新世再次變大時,最大的陸地動物是印度古巨犀,像長頸鹿一樣,它們是現代犀牛的近親。這些犀牛聚集在蜥腳類動物群的中間,比今天最大的大象還要大一點,但並不可怕。然後,當接近現代的時候,最大的陸地動物是古代大象,其中最大的一種接近霸王龍的體型。在海洋中,我們開始看到鯨魚成長到接近現代鯨魚的尺寸,但是沒有一隻古代鯨魚像今天的藍鯨那麼大。巨齒鯊,一種巨大的鯊魚,達到了15.2- 18.3米,同樣在抹香鯨和中生代大型水生爬行動物的體型範圍內。


所以我們實際上看到的模式是,自從寒武紀動物出現以來,最大的動物逐漸變大,直到中生代中期,大部分譜系都達到了一定的最大範圍,從那時起,每個時代的大部分最大動物,在大部分變大的譜系中,都保持在這個範圍內,有一些特定的譜系設法“打破規則”並變大,因為進化的原因,如蜥腳類動物和古代哺乳動物,以及今天的藍鯨。由於這些打破規則的譜系很少出現,僅僅是偶然,它們更有可能出現在史前時代而不是現代,因為史前時代比現代時代多得多。我們記得這些不同尋常的血統,因為它們不尋常,創造了史前動物更大的印象。但這只是一種基於確認偏見的認知。


現在,當我們到了非常現代的時候,我們確實看到了最近最大尺寸縮小的趨勢。平均而言,今天生活的大象比歷史上已知最大的大象要小。今天觀察到的抹香鯨或藍鯨很少達到我們200年前記錄的最大尺寸。

原因很簡單,就是人類的活動。不幸的是,最近,我們通過航運業交通事故和捕鯨殺死了最大的動物。最大的動物也需要很大的生存空間,需要很長的時間才能長得這麼大。現在地球上有太多的人,消耗了地球上太多的資源,以至於沒有足夠的空間讓最大的人繼續生存,人類世界的各種危險意味著越來越少的動物壽命能夠活得足夠長,大小和體重突破這些極限。




軍機處留級大學士




一般來說,是自然選擇後適者生存的結果。但問題在於,為什麼變小會被選擇留下來,而大體型卻會被淘汰呢?

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,一旦鬧饑荒,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裡流動的。最早的循還系統是開管式的,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。


希望d田野


這只是人類的一種錯覺罷了,並不是只要是史前動物就一定會比現代動物大。
這一切其實和時代和環境並沒有什麼關係。而是物種對環境的適應程度和自身的改變能力有關。人們之所以會覺得古代物種比比現代動物都大,完全是受到了錯誤的知識傳播。

為什麼會覺得史前動物都很大呢?

最主要的是有3點,第一化石骨骼的錯誤外向傳播,這個就是最基礎的對人類認知的改變,因為出土的骨骼化石大多是巨大的食肉動物為主或者大型食草動物,雖然小型動物的化石也有許多出展,但是由於許多媒體對大型動物的知識傳播關注,以至於人們的注意力基本集中在了這些大的動物化石中去,忽視了那些小型動物


第二,電影特效的誇張表現,這就是現代科幻怪獸電影的錯誤展現方法,為了達到電影裡的效果,往往會化石中的動物體型和破壞力進行一個誇張化。而實際上卻沒有那麼誇張的能力(例如刀槍不入,子彈打不穿皮肉,瞬間將周圍的物體撕裂)這些表現手法過於誇張。沒有對記錄中的化石進行仔細分析

第三,就是人們自身的誇張傳播了,一個接著一個的錯誤傳播,以及百科知識的錯誤表達。例如霸王龍體型體長約11.5-14.7米。而實際上目前發現的最大霸王龍化石才13米,綽號為“Scotty”的霸王龍化石現在被宣佈為世界上最大的霸王龍化石。所以人們對有些知識被媒體給封閉了。只是百科對物種的估計值,還有很多動物需要數據的補充所以百科知識有時候不一定準


物種之初難道就有這麼大?

這就是更加不可能了。明白人都應該知道,從古至今,我們地球上已經經歷了5次大型的生物大滅絕,滅絕範圍是全球性的,毀滅性的。但是卻沒有一次徹底(要不然怎麼會有現在的我們)。5次生物大滅絕有一個共同的特點那就是,滅亡的都是大型生物,而生活在動物低層的生物均得到了大型物種滅絕給自己所帶來的更好發展。

例如曾經很小的涯蜥蜴
,卻在後來進化成為了中生代最強掠食者滄龍。而很多的海洋爬行物種都是由很小的爬行蜥蜴進化而來

例如在
恐龍大滅絕後的一個小型中獸類,進化成了現在的最大海洋生物鯨。鯨的發展無疑是成功的。而就是當年小小的一種哺乳動物的改變成就了現在的海洋霸主。

所以,總的來說,是人們的一個錯覺罷了,每個時代都有大型動物,同樣每個時代都有小型動物,只是物種的大小會隨著自身基因的改變,和對環境的適應能力有不同的發展。例如世界上最大的動物藍鯨。它的地位至今沒有被撼動過,足以見的現代動物同樣也是很大的。

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花落樹相陪


第一,這是優勝劣汰的結果,當時體型龐大動物控制了陸地,以大欺小才能生存下去,所有的生存都用暴力解決,爭奪生存空間,而它們智慧幾乎沒有,這就叫頭腦簡單,四肢發達。據說老鼠的祖先等小型動物全都跑到地下生存,包括人類的的祖先也在地下。


第二,當時地球上植被茂盛,到處覆蓋著原始大森林,氧氣濃度非常高,食物充足,氣候溫暖溼潤,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。而高濃度的氧氣使動物的肺能長得很大,畢竟一方水土養一方恐龍,也可能是動物的肺和器官長這麼大來適應,這是科學家說的。

一個叫莎拉.戴克德美國人研究過恐龍時代的植物,侏羅紀時期的植被通常是由裸子植物這類多纖維、低養分的植物構成。戴克德說,巨大體型的出現有部分是為了讓恐龍擁有巨大的胃,好做為食物發酵桶。隨著營養豐富的被子植物、也就是開花植物戲劇化登場之後,最大型的恐龍也開始消失。


最後可能是品種關係,以人類作為典型的哺乳動物,遺傳基因和恐龍是不一樣的。比如大海的鯨魚,體型也很大。所以這個不好說,都是一種自然選擇的結果吧。再有就是環境比較好,沒有極端的競爭時,動物不需要增大體型來爭奪生存空間。


史界觀


光照、含氧量和溫度

光照方面,我們都知道光合作用產生更多的能量,而這些能量最後會跟著食物鏈的傳遞一級一級遞減,到達食物鏈頂端的時候能量已經很少了。史前地球物種我們以食草性恐龍為例的話體型都很龐大。

還有是當時的地球含氧量比較高,以前有學者研究過,生活在不同含氧空間裡的物種體型會有很大的不同。

溫度的話,將一個物體等比例放大,質量和體積的增速總是快於表面積增速。所以,體型越大越不利於散熱。在同一個物種門類之中,越冷的地方,物種個體體積越大。


長頸鹿Aic


與當時的地球大環境,空氣含氧量高,動物種類少,天敵少等有關。

先講地球的大環境,有一個現象,就是非洲平原上的動植物與高山地區的動植物相比,平原上的動植物普遍大於山區的動植物。那時地球七大板塊擠壓還沒有現在嚴重,沒有這麼多的高山,因此,從平均值來講,是所有動植物此現在大的條件之一。

同時,那時氣候溫暖,溫潤,食草動物食物充足。比較而言,充足的食物,營養好了,身材就會高大。

再一個是空氣的含氧量,含氧量高了,植物自然高大,一些食樹葉的動物為了吃到新鮮的樹葉,自然是高大者更能適應環境。

再就是那時動物的多樣性沒有後來這麼多,因此那時動物都很巨大。

恐龍滅絕是因小行星撞去地球。小行星撞擊地球后,相當於N億噸當量的核爆使大量生物滅絕,並引發球性森林大火,及露天煤礦燃燒使空氣中含氧量驟降,因天空中佈滿滅塵好多年不能散去,地球上植物大多因接收不到充足的陽光而死亡,只有少量對陽光要求少的植物活了下來,僥倖存活下來食量大的大型動物因食物缺少而又滅絕,只有少部分身體小,需要食物少的活了下來,逐漸進化到現在。

因此,現在的動植物比史前的要小很多。沒有史前動物巨大。


南極冰火


史前為什麼生物身體龐大?有兩大因素,第一當時地球含氧量比較高,第二當時的地球比較小,只有現在的地球三分之一,按比例地球的吸引力很小,由於氣候條件的允許,形成了恐龍時代,它龐大的身軀可以靈活自如、行動如飛,到處都是一片欣欣向榮的景象,統治地球了數億年。後天由於宇宙不斷的發生變化,天上星星相碰,流星不斷落到地球,使地球慢慢的變大,增大了地球的吸引力,數億年後造成的了大型生物難以生存,有些大型生物開始往小型生物進化,有些生物開始下海,往海洋裡發展,離大海比較遠的大型生物就滅絕了,結束了恐龍時代。又經過了數億年生物進化,新的人類開始了,統治整個地球!


難忘的人46


氧氣濃度關係體型,氧氣越濃體型越大,恐龍時期氧含量比現在高百分之三十,但濃度過高到百分之九十時,幾分鐘人可致命。


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