兔斯基聊科學

這個問題如果配圖的話，我覺得很難受，本貓相當的討厭多足類的爬蟲！

但不配圖，我覺得大家陷入了一個誤區——石炭紀裡面巨型的那一長條多腿的玩意，它真不是蜈蚣！雖然它樣子很恐怖，但習性一點都不可怕。

先輕鬆點，講講石炭紀為何有那麼大的昆蟲

地球上的生命歷經千辛萬苦，自從5.3億年前的“寒武紀生命大爆發”之後，到石炭紀已是“古生代”的第5個紀元。

至於“石炭紀”這個形象的名稱的來源，則是因為全球至少一半的煤炭儲量，都出自這個時期形成的沉積岩層中，那可是需要相當繁茂的植被才可以完成的壯舉。

例如，中國山西的某些煤層厚度超過120米，理論上換算，需要至少2500米厚的植物遺骸堆積。

這個時代除了遮天蔽日的植物，陸地被一類長有堅硬外殼和許多條腿的動物霸佔，這就是包括昆蟲、蠍子、蜘蛛在內的節肢動物。

石炭紀時期陸地植物極為繁茂，由此引發的光合作用副產品——氧氣極大的豐富，據估算當時大氣含氧量達到空前絕後的30%以上，而今天只有可憐的21%。

昆蟲、馬陸、蠍子這些陸生節肢動物沒有複雜的肺，呼吸全靠連通體表的微型氣孔，或多層氣管摺疊而成的“書肺”；在過量的氧氣環境中，細胞會受損，所以當時的昆蟲們只有增大相對體型來減少單位體積的吸氧量，避免細胞中毒。

簡單的說，長這麼大，其實只是為了活命。現在氧氣含量低了，當然就無需多此一舉了。

石炭紀裡面巨型的怪物真是蜈蚣嗎？

好了，到這裡我得提供一個知識點啦——在石炭紀除了蜻蜓、蟑螂，我們熟悉的大部分昆蟲類群都還沒出現！當時陸地上的是許多大型的節肢動物，例如節胸馬陸、普莫諾蠍、蜻蜓以及蟑螂。

同學們覺得相當恐怖的巨型長條多足怪，其實並不是蜈蚣，而是馬陸。

怎麼分別呢？

節肢動物中有一個新門類——多足亞門。多足亞門出現於志留紀晚期，現存有16000種，其代表就是我們今天要說的蜈蚣、馬陸。首先第一個特點，它們的腿都非常多！

但是馬陸屬倍足綱、蜈蚣屬唇足綱，二者可不能混為一談！唇足綱的每節身體上，有一對腿，而倍足綱則有兩對。

蜈蚣的每一對腿，都會比前一對更長，這種結構決定了它可以快速移動，同時腿的末端不會“撞車”。蜈蚣的結構決定了它的確相當兇猛，如今雖然個子細小，但是小到昆蟲、大到老鼠蜥蜴，甚至蛇都可以一戰，如果真傢伙長大3米長，那絕對是人類的噩夢！

馬陸所有的腿都是一樣長的，所以它們動起來都是慢悠悠的，在攻擊力和威脅度來講，遠遠不如蜈蚣。其實馬陸主要以腐殖質為食，對人而言，沒什麼威脅，但同學們也別小看了它，它畢竟會分泌出毒性物質，沾染上了也不是鬧著玩的。

大家請仔細看看下圖，能否分辨呢？

真相來了，各位

題主引用的圖，只是想象圖啦，並沒有化石證據表明真的存在。

根據石炭紀出土的化石，各位被震撼到的復原圖，其實應該來自下面這張：

通過上面的對比，同學們應該清楚了吧，這傢伙並不是什麼的食肉昆蟲蜈蚣老大，只是蜈蚣的遠方親戚，雖然樣子比較壯實（石炭紀生存的普遍狀態嘛），但其實人家是脾氣挺不錯的，食腐類為主的——馬陸而已啦。

真的遇到了危險，它們通常會捲成一卷，看起來還挺萌萌的呦。

結語

其實，以下三種動物，你們真能分清嗎？

蜈蚣、蚰蜓、馬陸。

我建議你用手直接抓：

1、容易被抓住，因為跑得慢嘛，然後自動蜷成一個球的是馬陸；

2、勉強能抓住，但你立馬感覺劇痛，被狠咬一口的，是蜈蚣；

3、很難抓住，在你手上留下幾腿，還是爬得飛快的，是蚰蜒。

補個圖吧，你猜猜這是上面哪一種呢？

好了，我先撤了。

貓先生內涵科普

作為五毒之首的蜈蚣一般長度也就在10釐米左右，即便是這樣看上去也會讓人渾身起雞皮疙瘩。世界上最大的蜈蚣是加拉帕格斯巨人蜈蚣，體長可達30釐米！然而加拉帕格斯巨人蜈蚣和地球歷史上的石炭紀額蜈蚣比起來可就差遠了。石炭紀的蜈蚣竟然長到了近3米長。真是太可怕了。

圖示：加拉帕格斯巨人蜈蚣

地球的石炭紀是一個什麼樣的地質時期呢？蜈蚣為何能夠長到接近3米？石炭紀是距今3.55億年前到2.95億年前的一個地質時期。石炭紀是植物生長非常繁盛的時期，因此造成了空氣中的氧氣含量劇增，達到了35%的濃度，比現在高了14個百分點。

石炭紀高濃度的氧氣含量讓那時候的節肢動物的身體得到了充分的發展，體型長到了驚人的地步。不但是蜈蚣長到了嚇人的3米長，還有人頭大小的巨型蜘蛛，翼展將近1米的巨脈蜻蜓，體長達80釐米的蠍子……總之一切昆蟲因為空氣中含氧量的升高，體型都變得非常大。因此石炭紀又被稱為“巨蟲時代”。

圖示：石炭紀巨型蜈蚣

可以想象，如果這些巨型節肢動物出現在今天是有多麼的可怕。不過在石炭紀末期，一場慘烈的大火結束了巨蟲時代。由於幾千萬年來茂盛的植物產生了大量的煤炭埋藏在了森林地下。可能是火山活動點燃了地下的煤層，讓石炭紀時期的森林變成了一片火海，當時極高的氧氣含量又助長了火勢。大火一直燃燒了幾十年，高溫，毒氣和燃燒的煤炭造成了地球上46%的物種滅絕了，這就是石炭紀燃煤事件。

圖示：石炭紀巨脈蜻蜓

石炭紀極高的氧氣含量造就了巨蟲時代，高濃度的氧氣含量又讓石炭紀的大火滅絕了這些巨型節肢動物。真是“成也氧氣、敗也氧氣”從此地球上再也沒有出現過如此巨大的巨型蜈蚣。

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蜈蚣又稱百足蟲，現在人們看到的蜈蚣通常只有9～17cm。然而在3.55億年前～2.95億年前的石炭紀時代，蜈蚣長達3米，就像一架樓梯;蜘蛛有人頭那麼大;蜻蜓大得像老鷹…

為什麼石炭紀會出現身長3米的巨型蜈蚣？

石炭紀時代又稱“巨蟲時代”，處於古生代第五紀。3.55億年～2.95億年前的石炭紀正處於造山時期，北方古大陸溫暖潮溼，南方岡瓦那大陸冰川覆蓋。北方陸地擴張，氣溫適宜，森林植被大面積增加，氧氣含量劇增，為生物的繁衍進化提供了充足的條件。這時脊椎動物達到了空前絕後的進化飛躍，逐漸從水生動物進化為兩棲動物或陸生動物。水生動物多數是體型龐大，最經典是北美賓夕法尼亞的林蜥;還有當時的蜻蜓兩翅可達74cm，就像一架小型直升機;還有3米長的巨型蜈蚣…

綜上所述，石炭紀會出現3米長蜈蚣等巨型動物個人認為大致有以下兩大原因：

1. 石炭紀的造山運動讓植物面積得以迅速擴張，由於光合作用，向大氣層釋放大量氧氣。據資料記載，當時的氧氣含量高達45%，地球大氣層將近一半是氧氣了，簡直是個天然大氧吧。此時動物們是最快樂的，它們憑藉豐足的氧氣毫無拘束的生長著，進化著，跳躍著…最後出現了3米長的巨型蜈蚣，人頭大的蜘蛛，老鷹一樣的蜻蜓…那些可怕的巨型昆蟲和爬行動物;
2. 石炭紀時代是水生動物向兩棲動物進化的轉換期，它們仍然保留著水生動物的龐大體型。典型的蜻蜓就有明顯的轉換特徵，蜈蚣就具有喜潮溼與空氣流通的環境中生活。

由於大面積的森林形成了足夠的煤炭，一旦發生自燃現象就會快速變成火海，最後導致石炭紀的生物大量滅絕。為以後的霸主恐龍騰出了空間。

弄潮科學

石炭紀距離現在兩億八千六百萬至三億六千萬年前，古生代的第5個紀，共延續了6500萬年。

石炭紀有個別名叫“巨蟲時代”，因為當時大氣含氧量很高，所以蟲子長得特別大。比如巨型蜘蛛，巨型蜻蜓，巨型節胸蜈蚣等。這些昆蟲雖然長的比較大，但是真正恐怖的生物是林蜥、巨脈、引螈等。

石炭紀是地殼運動非常活躍的時期，因而古地理的面貌和今天有著極大的差別。這種活躍的地質活動促使陸地面積不斷增加，而且所有陸地是連在一起，形成一塊超級大陸——盤古大陸，並且那時的氣候溫暖，溼潤，特別有利於植物的生長。

當時的植物包括∶節蕨類，真蕨類，種子蕨類和石松類等。節蕨類植物的更喜歡濱海低地的沼澤環境；真蕨類，種子蕨類和石松類更開始迅速發展，這些陸生植物從濱海地帶向大陸內部延伸，並得到空前發展，陸地上出現了大繁盛的植物生長。

而另一種裸子植物中的苛達樹是一種高大的喬木。這種高大的喬木在大陸上形成大規模的森林。盤古大陸的99%都是由這種高大喬木和針葉林所覆蓋，樹木產生了大量的氧氣，這使得當時地球的含氧量高達45%，是今天的兩倍還要多。

可以說當時的天然綠地面積達到了99%，由於氧氣含量非常豐富，這樣的氣候環境也促進了動物的進化。此時陸地上的霸主主要有兩類：巨型昆蟲和兩棲動物。高氧的大氣，促進了昆蟲個體的生長，所以昆蟲的個體才會長的特別大。

比如這個時期的巨脈蜻蜓。它的翅膀展開有75釐米，是當時最大的昆蟲物種，也是已知地球上曾出現最大的昆蟲物種，最大的飛行昆蟲物種，它主要以捕食昆蟲和小動物為生。

石炭紀的巨型蜈蚣，屬於多足綱動物，是現在蜈蚣及千足蟲的遠古親戚。節胸蜈蚣以眾多附肢爬行，節胸蜈蚣行動敏捷，它們能夠快速的在地面上爬行，而且能夠輕鬆的繞開障礙物。當遇到危險的時候，節胸還能夠豎起前半身來威懾敵人。

它們喜歡在潮溼陰暗的雨林中尋找大型獵物，並且會使用可怕的毒液。這種動物確實很可怕。只是當時沒有人類存在，如果有人類，相信人類一定會有對付它們的辦法。

當然，當時也有巨型昆蟲是植食性的，比如巨型馬陸，體長可以達到3米，也叫千足蟲，千足腳。

隨著地球的生態環境的改變，主要是空氣中氧含量的下降，大型生物無法適應低氧的生存條件，於是動物的進化走向了小型化，巨型馬陸也不例外，體型也發生了很大的變化。現在能看到的千足蟲大小在2-280毫米。

巨型馬陸平時喜歡成群活動，一般生活在陰暗潮溼的地方，如枯枝落葉堆中或瓦礫石塊下。專吃落葉、腐殖質；也有少數種類吃植物的幼芽嫩根，是農業上的害蟲。巨型馬陸雖然無毒顎，不會螫人，但它也有防禦的武器和本領。它們能分泌一種刺激性的毒液或毒氣以防禦敵害。

其實每一種生物要繁衍生息下去，必須有一種防敵御害的本領。“巨蟲時代”大蟲子們並不如現在的獅子老虎厲害，它們只是和現在的蟲子比個頭上大。即使是食肉的巨蟲，也只是捕食一些昆蟲和小型的動物。最厲害的應該是水陸兩棲的爬行動物。比如∶

巨型蠍子是石炭紀的一種，體長超過一尺，由海蠍進化而來。後來因為氧氣不足而滅絕。食物主要是巨型蜘蛛.

希氏根齒魚體長6～7米，，重達2噸以上，屬於硬骨魚類中的總鰭魚類，魚鰭非常發達，有強健的肌肉鰭可能使它們有能力爬到岸邊攻擊獵物。是一種在海洋中稱霸的生物。

而被稱為“活化石”，也被稱為動物界的“二郎神”，三眼恐龍蝦，最早也出現在石炭紀，在經歷了三次地球世紀大滅絕之後，至今仍有數種品系存活，並廣泛地分佈於世界各地。

三眼恐龍蝦的出現年代橫跨了恐龍的中生代時期，因此也被視為當今見證恐龍時代最佳的活化石生物。也被日本人當做寵物來飼。

生存競爭是物種之間及生物內部之間相互競爭，物種與自然之間的抗爭，只有適者才能生存。體型巨大隻是在體型上佔據優勢，但並不一定是最後的勝利者，物競天擇，適者生存。能適應自然這一叢林法則者，才能存留下來，只是那時還沒有人類出現，如果有人類，相信那些巨蟲都會變成人類的美味食材。

若子不弱

這個問題我來答，石炭紀確實是個比較奇葩的時代，那個時候地球上的含氧量高達45%，深林覆蓋率極高，那時陸地上出現了很多巨型的昆蟲，比如巨大的蜈蚣，蜻蜓什麼的。

石炭紀，聽名字就知道，當時植物非常繁榮，地球上有很大規模的森林，給煤炭的形成貢獻了力量，這個時期形成的煤炭佔現在儲量的一半以上。當時氣候溫暖溼潤，植物和森林繁盛，而大氣中氧含量一度高達45%，這給動物們的生長也帶來了有利條件。

於是，石炭紀又被稱為巨蟲時代，由於大氣中的高氧含量，蟲子都開始了釋放自我的進化，這就像一場競賽，誰長的大，誰的生存幾率就更大。只有長的更大，才是真正的捕食者，最終導致了各種奇葩的巨蟲出現。例如翅膀展開一米多長的大蜻蜓，巨大的蜘蛛，還有題目中談到的體長3米多的大蜈蚣，身披盔甲，也曾是陸地上的霸主。

但石炭紀這麼多森林，留下了火災的隱患，最後石炭紀還是毀於火海之中，這些巨大的昆蟲最後也都成了烤串，巨蟲時代結束了，爬行動物開始登上舞臺，恐龍等新霸主最終才會出現。

不過對於石炭紀來講，那麼高濃度的氧氣，如果人類穿越過去，會不會醉氧先不說，面對那麼多巨型昆蟲，估計很難抑制住開個燒烤攤的念頭，每天烤螞蚱，烤蜈蚣，生活也是很有樂趣啊。

量子實驗室

恐龍出現之前，巨型昆蟲統治著世界。

當你抱怨喂蚊子咬時，要感謝今天的昆蟲比它們的史前祖先小得多。

億萬年前的石炭紀，巨型昆蟲和節肢動物在地球上很常見。尤其是巨型蜻蜓和三米長的蜈蚣尤為出名。

雖然今天有100多萬種昆蟲，但真正的巨型昆蟲已經不存在了。它們為什麼消失了？

有兩個主要原因。最重要的是氣候環境已經改變了。那些巨型昆蟲和節肢動物出現時，地球的空氣溫暖潮溼，並且含有更多的氧氣。在石炭紀和二疊紀，地球空氣中含有31-35%的氧氣，相比之下，今天空氣中只有21%的氧氣。

氧氣水平對昆蟲和節肢動物尤其重要，因為它們沒有肺。相反，它們依靠空氣流過身體上一系列叫做氣孔直接連接到需要氧氣的組織。

巨型昆蟲和節肢動物消失還有另一個原因。隨著古代恐龍進化出飛行能力，最終成為鳥類，它們通過捕食和競爭來限制昆蟲的大小。

已知最早的鳥始祖鳥大約在1 . 5億年前出現。鳥類比巨型昆蟲更快更敏捷，鳥類限制了昆蟲的體型發展，昆蟲通過進化出更小的體型躲避鳥類的捕食。昆蟲大小的變化是漸進的。這種逐漸的變化與當時鳥類的逐漸進化非常吻合。

軍機處留級大學士

這條體型碩大的蜈蚣是在3億年前石炭紀時期出現的巨型節肢動物。那麼，石炭紀是什麼東西？節肢動物又是怎樣的呢？

石炭紀，是距今約3.59億至2.99億年前。它分成兩個時期，早石炭紀（約3.59億年前 - 3.23億年前），晚石炭紀（約3.23億年前 - 2.99億年前），中間持續了6000萬年。石炭紀時期溫暖、溼潤，陸地面積不斷增加，森林面積不斷擴大，沼澤星羅棋佈。由於煤炭主要是在石炭紀形成的，石炭紀也因此而得名。

節肢動物，即節肢動物門下所屬的動物，是動物界中所屬物種最多、分佈最廣、數量最大的一個門類，包括我們熟知的蝦、蟹、蚊、蠅、蝴蝶、蜘蛛、蜈蚣及已經滅絕的三葉蟲都屬於節肢動物。節肢動物的主要特證：

1、 身體左右對稱。

2、 身體可分為頭、胸、腹3節，但也可能頭部和胸部合為頭胸部，或者胸部和腹部合為軀幹部。

3、 附肢分節。這是節肢動物名稱由來的原因。

4、 身體表面有幾丁質組成的外骨骼，用於保護身體。但外骨骼一旦分泌完成後便不能繼續擴大，所以它們成長必須經歷蛻殼的階段，通俗講就是將舊的外殼脫掉換上新的外殼。

5、 強勁有力的骨骼肌。節肢動物以外的無脊椎動物的肌肉都是平滑肌，平滑肌收縮速度慢，要幾秒鐘才能動一下（比如我們的內臟），而節肢動物的肌肉是骨骼肌，一秒能動好幾下（比如我們的四肢）。所以當它們的肌肉迅速而有力的收縮時，會牽動外骨骼，從而產生快速反應的能力。

節肢動物門下可分5個亞門：三葉蟲亞門、螯肢亞門（蜘蛛、蠍子）、甲殼亞門（蝦、蟹）、六足亞門（昆蟲）、多足亞門（蜈蚣、馬陸）。

上面所說的巨型蜈蚣，其實是節胸蜈蚣，是史前倍足綱動物。它們跟蜈蚣的親緣關係可以說是非常疏遠，因為蜈蚣屬於節肢動物門—多足亞門—唇足綱，而節胸蜈蚣屬於節肢動物門—多足亞門—倍足綱。所以，節胸蜈蚣跟馬陸的親緣關係及比較近。節胸屬動物的體型範圍在0.3米至2.3米間，寬度則可達50釐米。它們生存於距今3億4000萬至2億8000萬年前的石炭紀晚期，分佈在北美洲及蘇格蘭，是已知陸地上最大型的無脊椎動物。在節胸蜈蚣的腸道內殘留物和糞便的化石標本中曾發現蕨類孢子和石松門植物的殘骸，科學家普遍認為它是植食性的。

巨型昆蟲為什麼是在石炭紀出現？

昆蟲登陸可以追溯至約4億年前的泥盆紀早期，然而這些節肢動物為什麼會在石炭紀時期進化得如此之大呢？原因可能和當時的大氣中氧氣含量異常豐富有關。

在距今4.1億年的志留紀晚期，陸生植物中的裸蕨植物首次出現在陸地上，植物終於從水中開始向陸地發展，這是生物演化非常重大的一次事件。同時伴隨陸生植物的發展，還出現了最早的昆蟲和蛛形類節肢動物。儘管蕨類和昆蟲都已經可以在陸地上的生活，但是始終是有些水土不服，未能完全適應。時間進入到泥盆紀，裸蕨類植物和早期登陸的節肢動物還在適應著，然而它們堅信堅持才能看到希望，堅持才可能獲得勝利。就在它們努力著尋找出路的時候，陸地上第一次的生物輻射適應事件出現了，就這樣悄然無聲之間生物遍佈了陸地和淡水的大部分區域。正是由於這一次的生物輻射事件，使動物開始真正適應了陸地的發展。隨著植物的瘋狂生長，它們不斷形成超大規模的蕨類森林，為陸地上的動物提供了極其理想的生存環境，同時因為森林遍佈而使氧氣的含量不斷的上升，在石炭紀時，氧氣含量更是達到了地球史上最高，佔大氣總含量的35%。

節肢動物在登陸前由於在海里生活，它們用鰓呼吸，然而在它們登陸以後為了適應陸地的生活，必須要改變自己的呼吸系統。它們把本來從水中攝取溶解氧的鰓封閉起來並逐漸形成可以呼吸空氣的肺，這樣它們就進化出適應陸地生活的呼吸系統。但是這樣的呼吸系統並不能滿足它們，為了更好的獲得氧氣，它們演化出氣管，這個微小的氣管遍佈全身，而在身體兩側形成一排細小的氣孔用於氣體的交換，氧氣直接從氣孔進入，經氣管輸送到全身各組織，並排出二氧化碳，這樣無需經過循環系統，大大提升了呼吸的效率。在節肢動物剛登陸的時候，大氣的含氧量大概是15%左右，當它們在低氧的環境下進化出相對高效的呼吸系統後，地球大氣的含氧量突然一下子飆升起來。

相對高效的呼吸系統在大氣含氧量不斷增多的環境下，讓昆蟲維持較大的體型的可能成為了可能。然而昆蟲成長為巨型昆蟲，除了含氧量異常豐富以外，我認為還有一個比較重要的條件就是，體型越大就越能獲得更多的生存空間。

在泥盆紀的生物輻射事件發生以後，生物的數量開始增多，因為生存環境缺少競爭者，它們的數量瘋狂的增長。但是到了石炭紀時代，競爭漸趨激烈，體型大才有利於抵抗捕食者的攻擊和捕食，而體型小的昆蟲比體型大的昆蟲更容易被捕食掉，體型大的昆蟲找體型大的昆蟲交配的成功率也比較高，於是體型大的基因一代代的遺傳下來並不斷的強化，而這一切在背後默默支撐它們巨型身軀的就是異常豐富的氧氣。因為體型越大需要的氧氣就越多，但是巨型昆蟲們的呼吸系統相對來說並不高效，要維持身體龐大的消耗，必須要有大量的氧氣來提供能量。

巨型昆蟲的時代落幕

石炭紀的巨型昆蟲之所以能夠生長到這麼大的一個分量，是跟石炭紀的環境密不可分的。然而一旦環境發生改變，它們也必將遭遇滅頂之災。而在石炭紀的末期就發生了一個導致石炭紀生態環境的重要事件——石炭紀雨林崩潰事件。

在距今約3.05億年前的石炭紀末期，發生了一個小型的滅絕事件，該事件改變了覆蓋歐洲和美洲赤道地區的廣闊的煤炭森林，並可能導致森林分裂、動植物物種變矮變小，以及不久之後的物種滅絕，其中包括受影響最深的昆蟲、兩棲類和爬行類。

在雨林崩潰事件前，即在賓夕法尼亞紀中後期，曾發生過一次短暫而激烈的冰河時期，氣候有溫暖潮溼變得非常冷非常乾燥，海平面因此下降率100米左右，冰川覆蓋了岡瓦納大陸南部的大部分地區。而寒冷乾燥的氣候環境不利於動植物的生長。雨林不斷縮小，並只能限制在潮溼的地方，土地大量荒漠化，大氣含氧量由此急劇下降到15%左右，於是節胸、巨脈蜻蜓等巨型昆蟲也逐漸走向了衰落。

進入二疊紀以後，大量比較耐旱的裸子植物取代了原來的蕨類植物，同時爬行動物中演化出植食性的爬行類物種，由於受到植食性動物的控制，植物再無法瘋狂生長，大氣中的含氧量也就穩定下來，而此時相對較低的含氧量也不足以為巨型昆蟲提供足夠的氧氣，巨型昆蟲也就無法維持龐大的身體。另外，爬行動物中的雜食性爬行類的出現，為巨型昆蟲帶來了致命的打擊，因為巨大的身軀並不能抵擋雜食性爬行動物的攻擊，相反，巨大的體型更容易讓自己成為了爬行動物的捕食目標。

於是，巨型昆蟲的時代在多方的壓力下最終落下了帷幕，並從此沒有再次登臺的機會。

趁月行

你知道“石炭紀”是哪個地質時期嗎？你知道“石炭紀”這個名稱是怎麼來的嗎？

石炭紀是指距今大約3.5億年前的地質時期，那時候由於氣候相對溫暖潮溼，氧含量豐富，出現了植物大爆發的年代，地球被一片片茂密的森林所覆蓋，如果那時候能從宇宙中對著地球來一次全景拍攝，拍出來的效果恐怕比現在的地球漂亮的多。

石炭紀一共持續了大約6500萬年，如此漫長的時期內大量植物的枯枝爛葉在地下掩埋，經過發酵與壓力作用，最終形成了如今的煤炭。據統計，如今開採出的煤炭大約有50%以上都是形成於這段時期，這就是為什麼地質學家將大約3.5億年前的那段時期稱為“石炭紀”的原因。

看到這裡，是不是覺得地質學家對地質時期的命名是不是很隨意呢？其實地質學本就沒有那麼枯燥！

“石炭紀”又被稱為“巨蟲時代”

上面我們提到，由於氧氣含量的增加，石炭紀迎來了植物大爆發的年代。其實，相對於漫天遍地的綠色植物，形體巨大的昆蟲顯得更能賺取人們好奇的眼球！

據統計，石炭紀期間出現了上千種巨型節肢動物，比較有名的有：長達5英尺的千足蟲、吊蘭大小的蜘蛛，還有超大的蜉蝣昆蟲等，在這些節肢動物中，巨型蜻蜓被科學工作者研究的最多，據悉，這些蜻蜓和今天的蜻蜓一樣有巨大的複眼以及兩對透明翅膀，但身體大小可是天差地別，它們的翼展可以達到1米，是地球上有史以來最大的昆蟲，放到今天也有資格成為空中霸主了！

正因為在恐龍時代到來之前，數量龐大的巨型節肢動物統治了當時的地球，所以石炭紀又被稱為“巨蟲時代”！

怎麼樣，想象一下，現在隨便就能被你踩在腳下的小昆蟲們曾經有如此輝煌的過去，夠驚喜吧！

形成“巨蟲時代”的原因分析

那麼，為什麼石炭紀裡的昆蟲如此之巨大，而如今的昆蟲如此渺小呢？地質學家將其歸根於大氣中含氧量的變化。要知道，在石炭紀時期，大氣中氧氣濃度達到了35%作用，遠大於如今的21%。

那麼，為什麼氧含量高會導致昆蟲體型變大呢？快來看看專家的解釋吧

科學家為弄清楚氧氣含量升高是否是節肢動物體型巨型化的直接原因，便對現代蜻蜓及遠古蜻蜓進行了對比研究。

研究發現，昆蟲不同於哺乳動物，它們是通過遍佈外表皮的氣孔來呼吸的，而這些氣孔又連接到體內的氣管，最終通過氣管把氧氣輸送到全身各器官。所以說，那些遍佈全身的氣孔的大小和數量決定了能夠吸收氧氣的多少。

無論是昆蟲還是哺乳動物在運動時都需要耗費很大能量，都需要通過吸收氧氣來促進體內血糖的供應。而當環境中的氧氣含量更高時，這些昆蟲通過增加外表體積的方式，可使得氣孔數量更多，能夠吸收更多的氧氣，進而獲得進化上的足夠優勢。

此外，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，這從另一角度證實了氧氣含量對動物體型的重要作用。

科學驛站

距今3.6億到3億年前的古生代石炭紀，在地質史上被稱為“巨蟲時代”，孕育出了一大批巨型節肢動物。其中就包括大家所熟知的“巨型蜈蚣”。

石炭紀巨蟲的輝煌

所謂的“巨型蜈蚣”，其實叫做節胸，屬於節肢門—多足亞門—倍足綱，而蜈蚣屬於節肢門—多足亞門—唇足綱，它們都不屬於一個綱的，親緣關係相當遠了。舉例來說的話，它們之間就類似於人類和魚的關係。

因此，節胸不是什麼巨型蜈蚣，它和馬陸同屬一綱，可以認為它們是一類古馬陸。節胸有大有小，小的種類只有幾釐米，大的種類有2.4米，半米寬。後者是根據在新墨西哥發現的足跡化石推斷的，這隻巨型節胸的腳印就像兩道平行的輪胎痕跡。巨型節胸是有史以來最大的陸生節肢動物。

巨型節胸雖然很大，但並不可怕。因為從化石看它們並沒有強大的口器，無法進行捕食，腸道內容物和糞便化石也表明了它們是一種以植物碎屑為食的食腐動物。

石炭紀同時生活著巨型昆蟲，當時已經出現的有翼昆蟲有蜻蜓和蟑螂，其他類群尚未出現。巨脈蜻蜓翼展有74釐米寬，它們就是石炭紀的老鷹，在空中盤旋，以其他節肢動物為食。

石炭紀巨型蜘蛛的傳說，源自1980年在阿根廷發現的一個化石，這個化石呈現出了一個體長40釐米、腿寬50釐米的大型蜘蛛。然而，2005年，曼徹斯特大學的蜘蛛專家保羅·賽爾登重新檢查了這個化石，他發現這根本不是蜘蛛，而是一隻帶有硬殼的海蠍（板足鱟）。截至目前，蜘蛛體型紀錄的保持者仍然是1965年在委內瑞拉發現的巨型食鳥蛛，石炭紀尚未發現比現代蜘蛛更大的種類。

有史以來最大的節肢動物：耶克爾鱟（海蠍）化石

石炭紀時期陸地上確實有巨型蛛形綱動物，不過不是蜘蛛，而是蠍子。肺蠍長達70釐米，在當時是可怕的殺手，其毒刺足以放倒一些四足動物了。

石炭紀為什麼能成為“巨蟲時代”？

石炭紀成為巨蟲時代，和當時的富氧環境有直接關係。當時的情況是，蕨類和裸子植物已經在陸地上繁盛，出現了大片的熱帶雨林，但是卻沒有以活的植物為食的動物，節肢動物只能吃死去的植物碎屑。再加上石炭紀的氣候溫暖、溼潤，有利於蕨類植物大面積蔓延，它們通過光合作用消耗二氧化碳，釋放出氧氣，大氣中的氧氣含量就越來越高了。

石炭紀的熱帶雨林景觀

節肢動物在海里本來是用鰓呼吸的，它們登陸之後就換了一套呼吸系統。昆蟲的外骨骼上佈滿了微小的氣管，可以將氧氣直接輸送到組織內部，而無需經過循環系統。這種體表擴散型的呼吸，對於小型動物來說特別高效。因為越小的動物，其表面積/體積比就越大。因此，正如我們看到的，昆蟲大多是一些小不點。

但石炭紀的環境與今天不同，當時的大氣中氧氣濃度特別的高，達到了35%，是地球有史以來氧氣濃度的巔峰期，今天只有21%。這麼高的氧氣濃度足以供養昆蟲走向大型化。

另外，當時，沒有植食性動物，只有捕食者和食腐動物。各類節肢動物成功地利用當時的富氧環境，展開了一場比體型的生存競賽，長得大就可以吃掉對方，而長得小的只能被對方吃掉，只有那些長得足夠大的才能留下後代，並把自己的個子大的基因遺傳給下一代。這樣經過石炭紀幾千萬年的演化，各類節肢動物就紛紛變得越來越大了。

“巨蟲時代”是如何終結的？

距今3億年前的石炭紀末期，發生了一次大規模的冰川運動，岡瓦納大陸的南部為冰川所覆蓋，海平面下降了100米。地球環境由溫暖、潮溼轉為炎熱、乾燥。大片熱帶雨林因不適應新的環境而紛紛消亡，這就是石炭紀末雨林崩潰事件。

石炭紀的石松化石

由於熱帶雨林崩潰，大氣中氧氣濃度在石炭紀之後的二疊紀急劇下降，從35%下降到15%，這個氧氣濃度已經無法供養這些巨蟲了，於是巨型節肢動物就走向了滅絕，只有那些小型化的種類活了下來。

節肢動物是動物界的登陸先鋒，它們在4.5億年前的奧陶紀晚期就開始登陸了。到3.7億年前的泥盆紀晚期，四足動物也開始了登陸之旅。石炭紀中後期兩棲動物和巨型節肢動物在陸地上共同繁盛，原始的爬行動物出現。

石炭紀：巨蟲和兩棲動物共存

爬行動物適應和改造環境的能力比巨蟲和兩棲動物更強，石炭紀以後地球就進入了長達2.3億年的爬行動物時代。爬行動物出現了很多植食性種類，從此動物和植物的關係徹底改變了，動物控制著植物，使植物無法無序蔓延，大氣中氧氣濃度受到了控制，從此以後，地球再也沒有出現過石炭紀那種富氧環境。

與此同時，在爬行動物的主宰下，體型大的節肢動物不再是優勢，反而是累贅，體型越大就越容易被食蟲性的四足動物發現並捕食，留下後代的幾率反而越小。於是，節肢動物就此走向了小型化，並繁衍至今。巨蟲的時代一去不復返了，我們今天只能從化石記錄中感嘆它們曾經的輝煌。

二疊紀：爬行動物時代來臨

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巨型生物

為什麼石炭紀會出現身長接近3米的巨型蜈蚣這些巨型生物？其實不止石炭紀，其他紀的動物也非常巨大，如寒武紀的奇蝦可以長到10米、泥盆紀的鄧氏魚可以長到8-10米、侏羅紀和白堊紀的恐龍更是長到幾十米。

動物由矮小到巨型的進化影響因素非常多，如環境、問題、空氣含氧量、物種間的競爭關係等等。根據柯普法則，生物總是朝著體積越來越大的方向進化。體積較大的物種確實比體積小的物種有更強的生存能力。

石炭紀時間的環境

我們從溫度和空氣含氧量方面來討論。

在石炭紀時期，氣候溫暖、溼潤，沼澤遍佈，蕨類植物崛起，出現大片大片的蕨類植物森林。海洋生物往陸地進一步進化，陸地生物越來越豐富。為了生存和食物，物種多了生存壓力就會激增。在幾億年前，體型巨大就代表了競爭優勢，體型越大的物種在生物競爭中越容易存活下來，除非遇到自然因素(火山爆發、小行星撞擊地球、冰河時期等等)。

泥炭紀時間空氣含氧量高達34%，遠高於現在的21%。我們知道，地球上陸地動物和鳥類大部分靠肺呼吸的，通過肺呼吸空氣中的氧氣。空氣含氧量高，呼吸起來更容易，就越有活力，新陳代謝速度就更高，生長髮育就更快。大家去爬山、去高原，像有些人會有高原反應一樣，就是因為氧氣稀薄。

關鍵字: 石炭紀 蜈蚣 蜻蜓