石炭纪为什么会出现近3米长的巨型蜈蚣?它有多长?

石炭纪是地球历史上的一个地质时代。它开始于大约3.55亿年前,结束于大约2.95亿年前,持续了大约6000万年。石炭纪之所以如此命名,是因为它是地球历史上一个重要的成煤期。然而,石炭纪的另一个名字更让我们感兴趣——“巨虫时代”。比如石炭纪出现了近3米长的巨型蜈蚣。

插图:石炭纪“巨型蜈蚣”

我们知道,蜈蚣作为五毒之首,一般身长在10 cm左右。即便如此,蜈蚣看起来还是很可怕。世界上最大的蜈蚣是加拉帕戈斯巨型蜈蚣。可以长到30厘米。但它的体长只有石炭纪出现的巨型蜈蚣的十分之一。

其实石炭纪出现的“巨型蜈蚣”并不是我们现在所说的蜈蚣。它实际上是一种史前双足动物,被称为联合胸。只能算是蜈蚣的远古亲戚。其实和马陆关系更密切。

就算胸部只是石炭纪蜈蚣的远古亲戚,为什么能长到3米?

插图:石炭纪森林

之所以这样,与石炭纪当时的环境是分不开的。在石炭纪,地球大部分地区的气候温暖湿润。温暖潮湿的气候非常有利于植物的生长。石炭纪是植物界非常繁荣的时期。植物从沿海地区延伸到陆地内部,陆地上出现了大面积的蕨林。

植物的繁盛导致了空气中氧气含量的急剧增加。科学家的研究表明,在石炭纪时期,空气中的氧气含量达到了35%。这比现在的氧含量高了14个百分点。

为什么空气中含氧量增加会导致节肢动物体型变大?蜈蚣等陆生节肢动物主要通过器官系统呼吸。它们依靠气管系统的通气和扩散,使体内组织直接从空气中吸收氧气,排出二氧化碳。它们的呼吸方式不同于陆生脊椎动物。他们的呼吸绕过了血液循环系统。只要空气中的含氧量增加,陆生节肢动物就能从空气中获得更多的氧气。这导致许多节肢动物长得非常大。

插图:石炭纪动物。

此外,石炭纪温暖湿润的气候和茂盛的植被非常适合昆虫的生存。因此,丰富的氧气含量和理想的生活环境为节肢动物迎来了发展的黄金时代。因此,石炭纪还有一个别称——“巨虫时代”。

既然是巨虫时代,就说明石炭纪的很多节肢动物长得很大。除了我们所说的“巨型蜈蚣”——关节胸外,还有人头大小的巨型蜘蛛、翼展近1米的鹰一样的巨型蜻蜓、身长80厘米的肺蝎,是石炭纪最具代表性的陆生节肢动物。

插图:石炭纪动物。

空气中氧气浓度高是一件危险的事情。因为氧气可以成为催化剂。石炭纪时期,经常发生森林火灾。大火点燃了地下煤层。大火已经燃烧了几十年甚至上百年。高温、有毒气体和燃煤导致当时约46%的物种灭绝。其中就有这些巨大的虫子。这一灭绝事件被称为石炭纪燃煤事件。

所以石炭纪温暖湿润的气候和丰富的氧气含量,不仅造就了“巨虫时代”,也葬送了“巨虫时代”。