地球也曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)“巨蟲(chóng)時(shí)代”,在3億多年以前二疊紀(jì)和石炭紀(jì),地球上生活著許多巨型昆蟲(chóng),其中的佼佼者就要數(shù)體長(zhǎng)七十多厘米的巨型蜻蜓,目前已知存在過(guò)的體型最大的昆蟲(chóng)就是這種昆蟲(chóng)。
雖然巨型蜻蜓和科幻電影中的諸多恐龍相比,明顯要小很多,但想象一下,如果回到巨型蜻蜓生活的史前時(shí)代,被數(shù)以萬(wàn)計(jì)的巨型蜻蜓成群結(jié)隊(duì)地追趕,會(huì)是多么恐怖的情景。
但鮮有人知的是,今天地球上仍然生活著許多超級(jí)昆蟲(chóng),盡管它們的體型明顯要比巨型蜻蜓小很多,但是同樣令人驚詫不已。南美洲和中美洲生活著一種叫做白女巫蛾的昆蟲(chóng),它展開(kāi)雙翼后長(zhǎng)度可達(dá)31厘米左右。
許多生活在熱帶的蛾子、蜻蜓或蝴蝶的翼展也能達(dá)到20厘米左右。14年前,科學(xué)家在世界第三大島加里曼丹島上發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)存體長(zhǎng)最長(zhǎng)的昆蟲(chóng):昌式巨型竹節(jié)蟲(chóng)。它的體長(zhǎng)可以達(dá)到36厘米,當(dāng)腿完全伸直后甚至可以超過(guò)半米。
當(dāng)然翼展或者體長(zhǎng)并不是衡量昆蟲(chóng)大小的唯一因素,許多昆蟲(chóng)學(xué)家認(rèn)為重量才是衡量昆蟲(chóng)大小的最主要因素,如今世界上最重的昆蟲(chóng)要數(shù)南美洲雄性巨型甲蟲(chóng)的幼蟲(chóng),它的重量可達(dá)到230克左右,相當(dāng)于一只喜鵲的體重。
這種昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)生活在已經(jīng)腐爛的樹(shù)木之中,在一生中最初的幾年都以腐殖質(zhì)為食,直到最終成長(zhǎng)為大獨(dú)角仙,令人詫異的是,它的幼蟲(chóng)要比成蟲(chóng)還要重幾十克,這是昆蟲(chóng)生命周期差異性過(guò)大的因素所導(dǎo)致的。
而如果只考慮成蟲(chóng)的體重,那么全球最重的昆蟲(chóng)應(yīng)該是巨型螽斯,這種昆蟲(chóng)生活于新西蘭的數(shù)座小島上,最大體重可達(dá)72克左右。
那么影響昆蟲(chóng)大小的因素有哪些呢?其實(shí)有許多因素都影響著昆蟲(chóng)的體型大小,例如溫度、行為、氧氣濃度等。
一只昆蟲(chóng)的幼蟲(chóng)可能面臨來(lái)自諸多天敵的捕食,但如果它們挨過(guò)幼蟲(chóng)期,成蟲(chóng)的個(gè)頭便有可能比捕食者更大,那么它受到攻擊次數(shù)也將減少,從而有充足的時(shí)間進(jìn)化生長(zhǎng)。
環(huán)境因素也是決定昆蟲(chóng)個(gè)頭大小的重要因素,在氧氣含量充足的石炭紀(jì)時(shí)期,大氣中的氧氣濃度可達(dá)到31%左右,而如今空氣中的氧氣濃度僅為20%,對(duì)昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō),氧氣是驅(qū)動(dòng)高耗能飛行肌肉的“能源”。
昆蟲(chóng)可以將氧氣導(dǎo)入遍布身體內(nèi)部的分叉呼吸管,然后把氧氣輸送至每個(gè)細(xì)胞。隨著昆蟲(chóng)的體型越來(lái)越大,當(dāng)重量增加的速度逐漸超過(guò)呼吸管表面積增加的速度,那么便沒(méi)有足夠的呼吸管來(lái)為自己提供氧氣,這些昆蟲(chóng)便進(jìn)化為巨型昆蟲(chóng)。
簡(jiǎn)言之,空氣中的氧氣濃度越高,相同表面積的呼吸管所能供應(yīng)的氧氣就越多,昆蟲(chóng)的體型也就越大。
巨型昆蟲(chóng)大都生活在熱帶地區(qū),這是因?yàn)楫?dāng)?shù)赜炅置ⅲ瑯?shù)木吸收二氧化碳,而排出氧氣,所以氧氣濃度很高,且氧氣在高溫下更易擴(kuò)散,所以巨型昆蟲(chóng)多集中在熱帶地區(qū)。
那么隨著全球變暖趨勢(shì)的延續(xù)和環(huán)境的突變,科幻電影中的“巨蟲(chóng)時(shí)代”還有可能會(huì)再次出現(xiàn)嗎?科學(xué)家認(rèn)為,這種情況微乎其微。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在最早期演化的過(guò)程中,巨型蜻蜓儼然已經(jīng)成為了當(dāng)時(shí)天空中的頂級(jí)掠食者。在當(dāng)時(shí),龐大的體型可以幫助它們獵食中等體型的昆蟲(chóng),從而避開(kāi)其他天敵的捕食,然而鳥(niǎo)類(lèi)的出現(xiàn),巨型蜻蜓的地位也變得岌岌可危。
體型龐大的巨型蜻蜓很難躲避鳥(niǎo)類(lèi)的捕食,于是在選擇性壓力的因素下,巨型蜻蜓又不得已減小了自己的個(gè)頭。
科學(xué)家們預(yù)測(cè),氧氣與昆蟲(chóng)個(gè)體大小之間的關(guān)系也即將被打破,盡管空氣中的氧氣濃度在不斷增加,但許多昆蟲(chóng)的體型卻越來(lái)越小,這仍然是有待解決的謎題,未來(lái)是否還會(huì)出現(xiàn)巨蟲(chóng)時(shí)代呢?
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