世界上體形最大的昆蟲是那種?一般生活在何處?

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蜻蜓翼展近1米 高濃氧氣造就遠(yuǎn)古昆蟲?(圖)   2005年 09月 19日 11:33   人民網(wǎng)   第 1 2 頁 短信超人讓你高人一等 秋冬季節(jié)如何防治過敏 患乙肝能與愛人接吻嗎 快樂避孕  享受激情 蜻蜓體型大小與老鷹相當(dāng),翼展接近一米遠(yuǎn)古時代,地球大氣層中氧含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了今天的標(biāo)準(zhǔn),而古生物學(xué)家通過化石標(biāo)本得知遠(yuǎn)古時代的昆蟲體積普遍大于現(xiàn)代。那么,是不是當(dāng)時的高氧大氣造就了古代的巨型昆蟲?3億年前石炭紀(jì)地球上生活著巨型昆蟲,蜻蜓翼展接近一米??茖W(xué)家們通過化石記錄發(fā)現(xiàn),在恐龍之前,地球上就有巨大的物種存在,它們就是3億年前石炭紀(jì)的巨型節(jié)肢動物,包括超大的蜉蝣昆蟲、蝎子;吊蘭大小的蜘蛛;還有5英尺長的千足蟲,等等。其中最神奇的應(yīng)是巨型蜻蜓,它們的翼展可以達(dá)到2英尺半(接近1米),有老鷹那么大,是地球上有史以來最大的昆蟲。3億年前,這些物種曾經(jīng)昌盛一時。那時大部分陸地都在熱帶,植物繁盛(后埋入地下形成煤炭,該時期因此稱為石炭紀(jì))。但經(jīng)過大約5000萬年,從二疊紀(jì)的中期到晚期,這些巨型物種消亡了。長期以來,科學(xué)家們都猜測,也許是大氣中氧氣含量的變化在它們的興亡中起了關(guān)鍵作用。現(xiàn)在,古生物學(xué)家開始探究這些大小與現(xiàn)在的老鷹相當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)古蜻蜓、蟑螂以及其它超型昆蟲的興亡是否與超高的氧含量有關(guān)。正方:高氧濃度造就了古代巨型昆蟲石炭紀(jì)地球大氣層中氧氣濃度高達(dá)35%不久前,美國耶魯大學(xué)生物學(xué)家羅伯特·貝爾納等人發(fā)表的一項(xiàng)古氣候研究肯定了這個猜測。研究者在報(bào)告中指出,石炭紀(jì)時地球大氣層中氧氣的濃度高達(dá)35%,比現(xiàn)在的21%要高很多。許多節(jié)肢動物是通過遍布它們肌體中的微型氣管直接吸收氧氣,而不是通過血液間接吸收氧氣,所以高氧氣含量能促使昆蟲向大個頭方向進(jìn)化。這些認(rèn)識來源于對遠(yuǎn)古大蜻蜓的飛行機(jī)制的研究??茖W(xué)家們長期認(rèn)為,那樣巨大的蜻蜓只能滑翔而不可能飛。航空工程師羅伊·貝克邁爾指出:“很明顯,它們是能飛行的。”其中關(guān)鍵條件之一是它們的翅膀可以擺動、彎曲和扭轉(zhuǎn)。現(xiàn)代蜻蜓就是靠彎曲和扭轉(zhuǎn)它們的雙翅來上升和前進(jìn)的?;Y料表明,古蜻蜓的雙翅上有類似于現(xiàn)代蜻蜓的褶皺結(jié)構(gòu),現(xiàn)代蜻蜓能扭動外部的翅膀,而古蜻蜓可以緩緩地扭動全部翅膀,所以它們也許不會飛得太快,但還是能飛的。但是那么巨大的昆蟲,就算是緩慢的飛行也會因肌肉運(yùn)動而產(chǎn)生大量熱量。因此,古代蜻蜓一定得有排出自身熱量的途徑,不然它們會被自己的體溫烤死。這一點(diǎn)是美國拉特格斯大學(xué)的昆蟲學(xué)家邁克爾·梅最先指出的。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),現(xiàn)代蜻蜓和其它昆蟲一樣,體內(nèi)有一種叫血淋巴的體液(即無脊椎動物的血)在它們整個身體中循環(huán)流動。當(dāng)它們太熱的時候,會增加腹部血淋巴的流量,它們的腹部既長且薄,可以通過對流,散去多余的熱量。這就像汽車的冷卻系統(tǒng)把熱量從發(fā)動機(jī)處帶走一樣。盡管還沒有找到直接證據(jù),但梅認(rèn)為很可能古代蜻蜓也有類似的機(jī)制,使它們能長時間飛行而不至于過熱。之所以沒有找到直接證據(jù),是因?yàn)榛ǔV槐A粝鹿趋啦牧?。氧氣含量的多少可以決定昆蟲的形體大小為弄清楚高氧氣含量是否推動了古代超大蜻蜓等節(jié)肢動物的進(jìn)化,研究者對現(xiàn)代蜻蜓進(jìn)行了研究。原來,昆蟲是通過它們身體上的氣孔系統(tǒng)來“呼吸”的。氣孔連著氣管,而且由上往下又附著更多層的越來越小的氣孔,由此把氧氣送到全身。在目前的氧氣水平下,氣孔系統(tǒng)的總長度已經(jīng)達(dá)到極限;超過這個限度,氧氣的水平就會變得不夠。因此,根據(jù)這一該構(gòu)造,可以有效判斷,氧氣含量的多少可以決定昆蟲的形體大小。也就是說,在高濃度氧氣環(huán)境中,大個頭的昆蟲就有進(jìn)化上的優(yōu)勢,它們可以獲得更多的氧氣。對海洋中的無脊椎動物的研究也發(fā)現(xiàn),在更冷和氧氣含量更高的水體中,那里的生物的體積也更大。 誠然,石炭紀(jì)時代的大氣氣壓確實(shí)比現(xiàn)在高。這就基本可以推斷那些遠(yuǎn)古龐然大物的一個決定因素正是氧含量較高。但這究竟是怎樣導(dǎo)致它們體積變大的,目前科學(xué)家還很難回答。反方:體型與氧氣含量也許并沒有必然聯(lián)系  昆蟲通過各種技能適應(yīng)氧氣濃度的變化  雖然貝爾納等人的分析很精彩,但一些科學(xué)家還是心存疑慮,甚至有的還提出了截然相反的結(jié)論?! 樘骄坷ハx體型大小變化的根源,亞利桑那大學(xué)的昆蟲研究員喬恩·哈里森和他的同事在不同的含氧量環(huán)境中喂養(yǎng)了蝗蟲、米蟲、果蠅以及其他昆蟲,并對它們的大小進(jìn)行測量,以解答遠(yuǎn)古地球的高氧大氣是否與古代巨型昆蟲的進(jìn)化有關(guān)?! 」锷麄兤鹣日J(rèn)為個體較大的昆蟲在含氧量較低的環(huán)境中生存更困難,然而結(jié)果卻不是如此。例如,小蝗蟲在低含氧量環(huán)境中尤其是氧氣濃度低于15%的環(huán)境中就無法生存,而成年蝗蟲則可以在2%的氧氣含量環(huán)境中生存下來?! 」锷诿绹刭|(zhì)協(xié)會與加拿大地質(zhì)聯(lián)合大會上表示,在初步實(shí)驗(yàn)中,他們將一些與自己祖先一樣都沒有呼吸器的現(xiàn)代昆蟲放在富氧環(huán)境中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)較高的氧氣含量并不必然產(chǎn)生較大的個體,而較低的氧氣含量也并沒必然會產(chǎn)生較小的個體。  哈里森解釋說,昆蟲通過各種各樣的技能來適應(yīng)氧氣濃度的變化。這些技能包括增大氣孔和增加進(jìn)入身體的新鮮空氣量等。而在這些昆蟲中,有的更善于增加吸入的新鮮空氣量,有的則更善于擴(kuò)大氣孔的大小。也正是因?yàn)檫@些原因,使得他們對所研究的問題有了不同的答案?! 」锷f:“我想問的是為什么現(xiàn)代昆蟲的個體都如此?。俊边^去,研究人員猜想,與現(xiàn)在大氣含氧量為21%相比,石炭紀(jì)時期大氣含氧量達(dá)到35%,在這種環(huán)境中,更容易產(chǎn)生大型昆蟲。而哈里森的研究卻發(fā)現(xiàn),體型與氧含量也許并沒有必然聯(lián)系?! ±ハx體型大小是否與氣壓高低有關(guān)  與此同時,耶魯大學(xué)古生物研究生約翰·凡登·布魯克斯也在鱷魚身上進(jìn)行了相同的實(shí)驗(yàn)。試圖找到在二疊紀(jì)時期高達(dá)30%的氧氣含量環(huán)境是否會在生活其中的動物骨骼中留下任何線索。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在一定的高氧含量環(huán)境中生活的鱷魚個頭更大。但氧含量超過27%或28%時,這種變化就不那么明顯了。布魯克斯還打算在下一步實(shí)驗(yàn)中,將虹?放在不同氧含量的環(huán)境中喂養(yǎng),并觀察在數(shù)代之后有什么變化?! 〈送?,科學(xué)家通過對果蠅的研究發(fā)現(xiàn),有的果蠅在高氧環(huán)境中體型增大,有的并沒有。但在氧氣含量高、氣壓也高的環(huán)境下,接受試驗(yàn)的果蠅生活到第五代,身體尺寸增長了20%。難道氣壓的高低也與昆蟲大小有關(guān)?  這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不一致不能不讓人對先前的猜想產(chǎn)生疑問:氧氣是否真的造就了古代巨型昆蟲?遠(yuǎn)古時代的巨型昆蟲的滅亡果真是大氣中氧氣濃度減小導(dǎo)致的嗎?對這些問題的解答,看來還得有更加充分的證據(jù)才行。 。

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世界上最重的昆蟲是熱帶美洲的巨大犀金龜(鞘翅目犀金龜科)。這種犀金龜從頭部突起到腹部末端長達(dá)155毫米,身體寬100毫米。