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每天全球人文和地理

地球知識(shí)局——石炭紀(jì)大蟲子

no 701-石炭紀(jì)蟲

作者：姜姓小道龍

教稿：貓燉/編輯：棉

提到蟲子(包括昆蟲在內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物)會(huì)有什么想法？很快，個(gè)子小，用細(xì)長的腿爬來爬去，到處飛去，這不會(huì)在你腦子里浮現(xiàn)嗎？(莎士比亞)。

甚至有點(diǎn)可愛。

今天的蟲子很討厭，但體型小，對(duì)人的恐懼在控制范圍內(nèi)。如果把這些蟲子放大幾十倍，甚至幾百倍，會(huì)怎么樣？

電影《蜘蛛》海報(bào)，這種大蟲電影真的很多

你一定以為我說的是科幻小說里才有的情節(jié)。但這確實(shí)發(fā)生在史前地球上。那是一個(gè)巨型蟲子入侵地球的時(shí)代。那個(gè)時(shí)代叫做石炭紀(jì)。(大衛(wèi)亞設(shè))。

石炭紀(jì)是個(gè)好時(shí)代

石炭紀(jì)是什么旗？侏羅紀(jì)，白堊紀(jì)有什么關(guān)系？

石炭紀(jì)其實(shí)是古生代的第五個(gè)起源，以前是泥盆紀(jì)，后面是二疊紀(jì)。從時(shí)間上看，石炭紀(jì)從現(xiàn)在開始的3.55億年前開始，在2.95億年前結(jié)束，是一個(gè)離今天很遠(yuǎn)的時(shí)代。如果打開石炭紀(jì)的地圖，就不知道亞洲、歐洲和北美洲在哪里。(阿爾伯特愛因斯坦)(美國)。

陸地大部分在南半球

南北中國仍然是漂浮在遠(yuǎn)洋上的兩個(gè)巨大島嶼.

石炭紀(jì)在生命進(jìn)化史上發(fā)生了植物占領(lǐng)陸地的大事件。當(dāng)時(shí)植物像綠色地毯一樣在黃色大地上展開，茂盛的石炭紀(jì)熱帶雨林成為昆蟲們的溫濕巢穴。在這么好的生存條件下，還出現(xiàn)了巨大的蟲子。

石炭紀(jì)的熱帶雨林

在介紹石炭紀(jì)巨蟲之前，先看看今天地球上有什么大蟲子。住在加拉帕克斯群島的巨人蜈蚣(Scolopendra galapagoensis)可以長達(dá)30厘米。生活在南美的亞馬遜巨人食蜘蛛(Theraphosa blondi)和腿長達(dá)28厘米。住在新西蘭的哨兵巨人沙楚(Deinacrida heteracantha)長10厘米以上。生活在亞洲東部和東南部的牛蒡大蠶蛾(Attacus atlas)的翼展可達(dá)20厘米。

從左到右

巨人蜈蚣，巨人食鳥蜘蛛

巨人沙，黑質(zhì)帶蠶蛾

這些蟲子確實(shí)不小，但與即將登場(chǎng)的石炭紀(jì)巨蟲相比，它們看起來太小兒科了。

和人的頭一樣大的蜘蛛

電影《霍比特人》中與比爾博戰(zhàn)斗的巨型蜘蛛

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第一個(gè)登場(chǎng)的石炭紀(jì)巨蟲是中突蜘，這種蜘蛛的體型與上面提到的亞馬遜巨人食鳥蛛的體型差不多，不過它有著獨(dú)特的捕獵方式。中突蛛并不在樹上結(jié)網(wǎng)，而是在地上挖坑，它們會(huì)吐出蛛絲在洞穴周圍的地面上布下天羅地網(wǎng)，然后躲在洞里守株待兔。

在洞穴周圍設(shè)下陷阱的中突蛛類

當(dāng)有動(dòng)物經(jīng)過的時(shí)候，就會(huì)觸碰蛛網(wǎng)，蛛網(wǎng)的震動(dòng)會(huì)傳到洞里。根據(jù)蛛網(wǎng)震動(dòng)，中突蛛能夠判斷出獵物的距離和方向，然后猛地從洞里沖出去，然后用大牙咬住獵物。與今天的蜘蛛不同，中突蛛并沒有毒液，所以被它們殺死肯定是一個(gè)緩慢而痛苦的過程。

正在捕食爬行動(dòng)物的中突蛛類

盡管中突蛛的體型并沒有達(dá)到逆天的程度，甚至比很多人預(yù)想的小，但是在石炭紀(jì)那個(gè)沒什么大型動(dòng)物的時(shí)代，它已經(jīng)算得上是個(gè)厲害的家伙啦。

今天依然生存的中突蛛類

小狗一樣大的蝎子

如果你覺得中突蛛不過如此，那么第二個(gè)登場(chǎng)的石炭紀(jì)巨蟲應(yīng)該可以撐開你的雙眼，它就是普莫諾蝎（Pulmonoscorpius）。

史前三巨頭，絕對(duì)少不了巨蝎勇士

蝎子的外形你肯定不陌生，它們的身體被包裹在堅(jiān)硬的外殼之中，身體下面有六只腳，行動(dòng)起來威風(fēng)八面。它們的武器也相當(dāng)致命，分為一前一后兩部分，前面的武器是鉗子一樣的螯，后面的武器是尾巴末端的毒刺。

今天生活在地球上的雨林蝎

普莫諾蝎的外形與今天的蝎子差不多，但是體型卻大得多，長度達(dá)到70厘米，和一條小狗一樣大。當(dāng)普莫諾蝎捕獵的時(shí)候會(huì)用鉗子一樣的螯夾住獵物，尾巴末端的毒刺猛刺獵物，將毒液注入獵物的身體。

當(dāng)獵物最終因?yàn)橹卸径乐螅漳Z蝎就會(huì)將獵物一點(diǎn)一點(diǎn)撕碎食用了。

普莫諾蝎復(fù)原圖

巨大而且有毒刺的普莫諾蝎比中突蛛?yún)柡Φ枚?，它們可是石炭紀(jì)雨林之中的恐怖殺手，現(xiàn)在的人類碰到它們肯定沒命！

普莫諾蝎與人類的體型對(duì)比

這不一下子扎穿大腦？

沒有最大，只有更大

還想看更強(qiáng)大更離奇的蟲子，石炭紀(jì)大名鼎鼎的節(jié)胸（Arthropleura），應(yīng)該可以滿足你。它之所以著名是因?yàn)槠潴w型巨大，長度超過2.6米，寬度0.5米。許多人第一眼看到節(jié)胸都誤以為它是生活在史前的超級(jí)大蜈蚣，其實(shí)節(jié)胸在分類上與馬陸關(guān)系更近。

小汽車一樣長的“蜈蚣”

節(jié)胸的身體結(jié)構(gòu)就像它的名字一樣，是分節(jié)的，總共由30節(jié)組成，每一節(jié)兩側(cè)各有一只腳，所有的腳加在一起一共有60只之多。百足之蟲死而不僵，也可以用來形容它。

節(jié)胸的身體是一節(jié)一節(jié)的

除了腳，節(jié)胸身體的每一節(jié)背部都有背甲覆蓋，背甲向左右兩側(cè)延伸，保護(hù)了腳。正是因?yàn)殚L有加寬的背甲，節(jié)胸看上去比蜈蚣寬大結(jié)實(shí)很多，就好像是蜈蚣穿上了加寬的盔甲一般。

用60只腳伏地而行的節(jié)胸

體長2.6米的節(jié)胸可是有史以來地球上出現(xiàn)過的最大的陸生節(jié)肢動(dòng)物啦，稱其為陸上第一大蟲一點(diǎn)也不夸張。節(jié)胸看上去笨重，其實(shí)行走敏捷，誰讓它有60只腳呢！古生物學(xué)家曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)了節(jié)胸的足跡化石，證明節(jié)胸能夠貼著地面快速移動(dòng)。

BBC《與怪獸同行》劇照

節(jié)胸與一只兩棲動(dòng)物相遇

發(fā)現(xiàn)這種生物化石之初，有人認(rèn)為它既然與蜈蚣是親戚，理所當(dāng)然也是可怕的殺手。它的腦袋上肯定有一對(duì)類似蜈蚣的毒鉤，能夠分泌毒液。以節(jié)胸的體型，如果被它咬上一口，分分鐘就能殺死一個(gè)成年人。想象一下，一條和小汽車一樣長的節(jié)胸悄悄的在石炭紀(jì)雨林滿是落葉的地面上爬行，然后用有毒液的毒鉤向獵物發(fā)起突然而致命的一擊，這簡(jiǎn)直就是石炭紀(jì)的伏地魔??！

英劇《史前入侵》中攻擊人類的有毒節(jié)胸

但隨著研究的不斷深入，古生物學(xué)家又提出了截然不同的看法。他們認(rèn)為節(jié)胸是溫順的素食主義者，因?yàn)樵诠?jié)胸的胃里找到了植物的碎屑。另外，古生物學(xué)家也一直沒有找到節(jié)胸用于捕食的口器化石。也許節(jié)胸并不是職業(yè)殺手，而是來者不拒的雜食動(dòng)物，它們身上的背甲則是用來防御更可怕的食肉動(dòng)物。

節(jié)胸的化石，能夠看到部分分節(jié)的背甲

但不管節(jié)胸吃葷還是吃素，它都是響當(dāng)當(dāng)?shù)氖考o(jì)第一巨蟲。

節(jié)胸雖猛，但畢竟只能在陸地上稱王稱霸，對(duì)天空還是只能望洋興嘆。那時(shí)候的地球天空霸主，是另一種巨型飛蟲——巨脈（Meganeura monyi）。

看樣子巨脈就是一只蜻蜓，但是它的翼展達(dá)到了65厘米，和一只喜鵲一樣大。這是有史以來最大的飛行節(jié)肢動(dòng)物。當(dāng)人們?cè)?880年發(fā)現(xiàn)巨脈化石的時(shí)候，看到它翅膀的網(wǎng)狀翅脈保存清晰，像極了樹葉的葉脈，因此而得名。

巨脈與人類的體型對(duì)比

巨脈就像一只放大了的蜻蜓，大腦袋上有三個(gè)單眼和兩個(gè)復(fù)眼，那樣子就好像是帶著飛行頭盔。巨脈的眼睛可不僅僅用來耍帥的，其復(fù)眼上有30000個(gè)小眼睛，能夠?qū)χ車沫h(huán)境進(jìn)行掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并鎖定獵物。在巨脈的腦袋下面是咀嚼式的口器，于是說它們咬食物，不如說它們是在啃食物。

巨脈的背上有兩對(duì)狹長的翅，翅上有網(wǎng)狀的翅脈。就像今天的蜻蜓一樣，巨脈具有出色的飛行能力，不僅能夠向前飛行，還能夠懸停和倒飛。當(dāng)巨脈四翅拍打的時(shí)候會(huì)發(fā)出嗡嗡的聲音，在石炭紀(jì)聽到這種聲音時(shí)，代表危險(xiǎn)已經(jīng)很近啦。

巨脈這個(gè)大家伙可是不折不扣的食肉動(dòng)物。它的食物不僅包括其他蟲子，還包括魚類、兩棲類及剛出現(xiàn)不久的爬行動(dòng)物。巨脈鎖定獵物之后會(huì)俯沖而下，然后用帶鉤刺的長肢抓住獵物，就像今天的老鷹一樣。石炭紀(jì)的蟲子不僅統(tǒng)治者陸地，而且統(tǒng)治著天空。

撕咬獵物的巨脈

為什么是石炭紀(jì)

見識(shí)了這么多巨大的蟲子，你肯定會(huì)問：為什么只有石炭紀(jì)有這么多巨蟲？

原因正是前面提到的那件大事——植物占領(lǐng)陸地。突然出現(xiàn)的廣闊雨林產(chǎn)生了大量的氧氣，導(dǎo)致石炭紀(jì)時(shí)期地球大氣含氧量飆升到史無前例的35%——今天大氣中的含氧量只有21%。

6億年間地球大氣海洋量曲線圖，最高點(diǎn)便是石炭紀(jì)

包括昆蟲在內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物成了高濃度氧氣環(huán)境下最大的受益者。節(jié)肢動(dòng)物是靠體表的氣孔和遍布體內(nèi)的氣管來呼吸的，屬于外呼吸系統(tǒng)。他們的身體越大，表面積和體積之比就越小，也就無法支撐身體代謝所需的氧氣。只有在大氣含氧量提高的時(shí)候，昆蟲才有機(jī)會(huì)變大。石炭紀(jì)就正好滿足了這個(gè)要求。

到了石炭紀(jì)末期，全球氣溫開始下降，氣候也從溫暖濕潤變得干燥，曾經(jīng)一眼望不到邊的石炭紀(jì)雨林逐漸消失，這就是“石炭紀(jì)雨林崩潰事件”（Carboniferous rainforest collapse）。雨林的消失導(dǎo)致了大氣含氧量的下降，那些曾經(jīng)橫行的巨蟲因此缺氧而消失，蟲子統(tǒng)治地球的時(shí)代就這樣結(jié)束了。

石炭紀(jì)的雨林

石炭紀(jì)雨林保存下來的化石

盡管雨林崩潰，巨蟲消失，但是一群新生的動(dòng)物卻在石炭紀(jì)末期的變革之中悄然崛起，它們就是最早的爬行動(dòng)物，這些不起眼的小家伙是今天爬行類、鳥類和哺乳類的共同祖先。

林蜥是生活在石炭紀(jì)的原始爬行動(dòng)物

最后送上一些石炭紀(jì)的一些小知識(shí)：石炭紀(jì)每天只有22.4小時(shí)，而且風(fēng)很大。

石炭紀(jì)的最高溫度只有20℃，可以說是非常涼爽的。

一些GIF圖：

電影《霍比特人2》中的巨型蜘蛛

電影《金剛》里的昆蟲溝

END