为什么现在没有巨型生物?
生物的范畴太广了,它泛指一切具有生命的物体,最基础的就是动物和植物,而现存世界上最大的植物来自于美国加州,它是一株美国杉树,树高90米,底部直径9米,这个体型已经超过了目前已发现的任何地质年代的生物了。非但如此,现存世界上最大的哺乳动物-蓝鲸,也是地球生命史上体型最大的动物,所以,最大的动物和植物都在当下,怎么能说现在没有巨型生物呢?不过,相比较一些地球的地质年代,比如恐龙时代,现存的大型动物确实相对来说比较少,那么这是什么原因造成的呢?我们一起来聊一下这个问题。
从动物的角度看,现代的动物与恐龙时期的动物,除了海里的大型鱼类以及几种大型海洋哺乳动物外,陆地上动物几乎没有能拿出来与大型恐龙相提并论的,就算是现存陆地上体型最大的动物-大象,也就能跟中型的恐龙勉强地叫一下板,比如板龙(平均体长7米,体重平均5吨)。更不用说像地震龙、易碎双腔龙、斑龙、霸王龙等大型的恐龙了。那么,这到底是什么原因造成的呢?我们从三个方面来说:
发展史在恐龙时代,恐龙是地球上的主宰者,它们占据着主要的生态位,而在现代,甚至可以说是恐龙灭绝之后,地球上的主宰者是谁?没错是哺乳动物。主宰者就意味着这一类动物拥有着地球上最好的生态位,享受着最好的资源,因此通常大型动物就容易从“主宰者”中产生,这就是优势富集效应。
除了优势富集效应外,根据“柯普定律”(柯普定律是由著名科学家E.D.Cope提出来的一个生物学词,他通过测量了上万种海洋生物得出了一个结论,那就是自寒武纪生命大爆发以来至今,海洋生物的平均体型已经增大了150倍)。因此,柯普认为自然界中动物向着体型更大化演化是积极的选择,而且对于动物来说,越吃多大,越大越有利(相对于竞争来说,毕竟谁也无法预测未来的变化)。
上图为食肉目动物头骨的变化图
有了“柯普定律”,我们就很好解释恐龙大的比哺乳动物大的种类多的原因了。纵观整个的恐龙时代,我们会发现一个现象,那就是从三叠纪末期恐龙登场开始,它们的体型是一直在变大的,到了白垩纪大型恐龙的种类达到了鼎峰,而从三叠纪晚期最早的始盗龙(距今约2.2亿年前)到白垩纪末(距今约6500万年前),恐龙的发展史共经历了约1.55亿年,也就是说恐龙用了一亿多年的时间才完成了大型种类多元化的目标。
而哺乳动物就不同了,最早的哺乳动物比最早的恐龙晚出现了约500万年,正是在这500万年中,恐龙成为了优势种,整个的恐龙时代,哺乳动物都保持着像今天老鼠那么大,这样才躲过了白垩纪末期的大灭绝事件。我们从恐龙灭绝,哺乳动物崛起开始算,哺乳动物发展到今天也不过只有6500万年左右的时间,在这段时间内,地球上已经出现了最大的动物-蓝鲸,最大的陆生动物大象。根据柯普定律,我们有理由相信,如果哺乳动物占据主要生态位的时间与恐龙一样长,到时候大型动物的种类一定比现在要多得多。
上图为800万年来部分动物的体型变化
环境因素在地球生命演化史上,以体型出名的时期没有几个,其中最具代表性的就是巨虫时代(石炭纪),在这一时期,节肢动物成为了陆地上的“统治者”,占据了有利的生态位,之后,节肢动物的体型开始慢慢增加,到了石炭纪晚期,出现了体长可达3米的巨型马陆、翼展可达100厘米的巨脉蜻蜓、大小如成年人头颅的普莫诺蝎等等。
当然,占据主要生态位只是节肢动物们体型巨大化的原因之一,还有一个关键的因素:氧气含量。根据科学的研究发现,氧气含量越高,动物的新陈代谢速率会增加,同时细胞合成能量的速度也会增加,此时的表现是动物的体型会相应增大,生长速度也会变快。而在恐龙时代,氧气含量虽然没有达到巨虫时代的35%,但是最高也达到了30%,是现代大气中氧气浓度的1.4倍。
因此,当时恐龙走向巨大化,而且种类较多,与当时的氧气含量也有一定的关系。而在当下,地球的氧气浓度比较的稳定,没有大的波动,因此,还没有到哺乳动物们体型巨大化的时机,或许在未来的某一天,地球氧气含量再度增加,到时候哺乳动物依然占据着主要的生态位,届时大型哺乳动物也会比较多。当然,前提是人类别在破坏环境了,因为就目前来看,氧气浓度没变,二氧化碳以及其他温室气体的含量却在递增。
生物多样性其实,地球上同时期,生物多样性也是限制大多数动物走向巨大化的因素之一。我们简单回顾一下“巨虫时代”和“恐龙时代”,这两个时期有一个惊人的相似点:生物多样性较差。这里说的生物多样性是指不同演化方向的生物,在巨虫时代,几乎是节肢动物门一家独大,而在恐龙时代是蜥形纲一家独大。
一家独大的好处就是生态位空缺多,而且相近食性的生物多,这样这些“独大”的生物就有扩大的空间。而在当下就不同,全世界范围内动物的种类就超过了150万种,而表面上看是“统治者”的哺乳动物,只占不足1%(实际上只有0.36%),剩下的大多数是无脊椎动物。
哺乳动物的种类就决定了它们能够占据生存空间的多少,其他的生态位均由其他与哺乳动物的食物链关系不大的动物占据。因此,现存生物多样性较多是限制许多动物走向巨大化的另一个因素。
总结从地球生物演化史的整体上看,生物是一直向着更大演化的,只不过,地球上的生物会因为种种原因更替,这导致了它们没有足够的发育时间。这也是导致现存大型动物的种类比恐龙时代大型动物种类少的主要因素,其次就是氧气含量和生物多样,这三个因素,共同造成了这种现象。
为什么现在没有巨型生物?
现在只是没有陆生巨型动物,可不能说没有巨型生物。海里已知的最大动物是200来吨重的蓝鲸,最大的植物是能长200多米长的巨藻,还有一种叫波西多尼亚水生植物的水草(Posidonia Oceanica),它的茎杆长度能达到变态的8公里;陆地上最大的生物是156米高的杏仁桉树,北美还有一种叫做“密环菌属球茎”的真菌体,单体重量能达到100吨,平铺成一个占地38亩的真菌网络,跟《星际争霸》里虫族菌毯意思差不多。
▲世界上最大的密环菌就在这里。
现在的陆地动物中确实没有可以算“巨型”的,今天咱就说说这个问题吧。
柯普法则,动物界无奈的定律。古生物学家爱德华·柯普在研究化石时发现一个规律:一个物种的体型总是随时间增加呈逐渐变大的趋势。这不难解释,一般情况下体型更大、更强壮的个体肯定更容易保持体温、获得食物、战胜天敌、赢得交配权。
▲两只成年的狗……
慢慢地,物种中的小个体成员被淘汰掉,后代继承了父辈的大体型基因,一代又一代,几百上千万年后,这个物种的体型便会进化得非常庞大了(技巧型、速度型动物不在此列)。你看300万年前的南方古猿,著名的“露西”,她已经成年,但身高只有1.1米,估算体重也才29公斤。再看今天的我们变大了多少?在下身高1.82米,体重接近0.1吨😭
但柯普法则也是动物们的无奈——体型越大,抵御环境变化的能力越差。但自然界只有变化才是永恒的,所以整个地球生命史中,动物们一直都在出现→兴盛→变大→称霸→灭绝的泥坑里循环打滚。
▲恐龙化石。
3米多长的奇虾、翼鲎因环境变化灭绝了,硬币大小的三叶虫幸存下来,长出肉尾演化成了鱼类;巨大的盾甲邓氏鱼因环境变化灭绝了,体长不到半米的肉鳍鱼提塔利克鱼幸存下来,成功登上了陆地;两米长的巨马路、5米长的丽齿兽、背龙……因环境变化灭绝了,30厘米长的双弓类爬行动物揭开了恐龙时代的大幕;遮天蔽日的陨星尘埃下,老鼠般大小的哺乳动物踏着恐龙的尸骨走上了地球历史舞台的中央……奇怪而无奈的轮回。
25公斤!这似乎是个决定物种在灾难中存亡的阈值。成体超过这个体重的物种,大多很难在巨大的灾难中幸存下来。(0.1吨的我瑟瑟发抖😱)
今天的地球上为什么没出现巨型陆地动物?只能说是还没到时候。从哺乳动物在陆地上确立优势到今天,只有不到6000万年,而小型蜥脚类爬行动物的后代演化成30-40米长,体重上百吨重的阿根廷龙用了多久?将近1亿年。
而且整个新生代并不是那么太平,气候剧变和物种间的残酷竞争贯穿了这6000万年的岁月。后恐龙时代地球上也曾出现过巨型地懒、史前巨犀牛、猛犸象等巨型生物,但它们一样无法摆脱“个头越大适应性越差”的魔咒,昙花一现,辉煌一下马上便纷纷消失了。
▲猛犸象。
再有,如今的地球处于哺乳动物当家做主的时代,而多数哺乳动物发育到成年后便不再生长了,人并不能因为活到100岁而长到3米高(大象等可以)。所以即便是占据绝对统治地位的哺乳动物,也不会因为生活无忧、寿命延长而长出巨大的体型来。反观鱼类和恐龙等爬行类,性成熟并不会使它们停止生长,只是成年后的生长速度比幼体期慢一些罢了。所以一旦某种动物身型大到难以被天敌捕杀,它便会拥有更长的寿命,生长成像邓氏鱼、新西兰大鱼龙、易碎双腔龙、霸王龙……那样体型庞大的巨兽。
▲阿根廷龙。
假如地球没有孕育出人类文明,那么陆地巨型哺乳动物很可能将在2000万年后出现,然后……依旧是灭绝。
总结一下。现代哺乳动物不是不能长大,而是“不愿意”长得太大。在生态系统承受力的制约下,非洲象的体型已经是陆地哺乳动物的极限了。
我们演化出了抑制身体增大的基因,这不是劣势而是优势。要知道庞大身躯的日常开销也是很惊人的,我们人类一天即使什么也不干,仅维持生命,就要消耗至少1200大卡的热量。如果一个哺乳动物的体重达到上百吨,那么它每天仅基础代谢就得消耗100-200万大卡的热量。除了海洋,哪里也养不起这样的巨兽。
▲蓝鲸。
所以面对不那么剧烈的环境变化,100公斤以下的哺乳动物,尤其是我们这样的杂食者是有很大机会挺过灾难幸存下去的。如果北极熊的体型比现在小一些,变成大熊猫那么大,那如今它们也许就不会挣扎在灭绝的边缘了,毕竟船小好调头嘛。
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为什么现在没有巨型生物?
白垩纪末期小行星环撞击地球导致地台活化,陨石坑岩浆冲击波层流逆掩或顺推形成新的地壳;由于地台活化后地球体积急剧增大,地心引力随之加强,巨型生物无法在陆地站立,都到海洋里去了。
为什么现在没有巨型生物?
其实,地球史上最大生物就生活在我们这个时代
那就是---蓝鲸
蓝鲸(学名:Balaenoptera musculus)是一种海洋哺乳动物,属于须鲸亚目。共有四个亚种。蓝鲸被认为是已知的地球上生存过的体积最大的动物,长可达33米,重达181吨,它的体重=3000个人类。蓝鲸之所以能进化的如此巨大,主要得益于海洋的生存环境,海洋生存空间是超巨大立体空间。在海洋中小个体生物的生存灵活性,并不明显。反而大个体生物在立体空间里更容易获得生存权利,且几乎没有天敌。
再来看看现存的最大陆地生物----非洲象
“非洲象”是陆地上最大的动物,并不是说生活在非洲的大象普遍长得比较大,而是这个种类的大象陆地上最大。目前世界上现存的大象分为两种,一种是“非洲象”,另一种是“亚洲象”,它们有各自的特点,两者的区别也很多。
成年非洲雄象高于3.5米,最高更可达4.1米。体重约为4至5吨,最重记录有10吨。它们的长牙最高记录有102.7千克重。
相较于海洋生物。陆地生物相比于史前生物确实是袖珍了很多,这是为什么呢?
因为在陆地上体格大的生物有着致命缺陷,就是对食物、气候、温度等外部客观条件的生存敏感度较大,故随着地球气候的转变,巨型生物已无法适应地球环境,而走向灭绝。就以恐龙举例,恐龙是冷血动物,而冷血的大小跟当时的气温成正比,史前时期,大气远没有现在的厚,而太阳比现在照射到地球的能量更强,充足的阳光也直接导致气温较高,所以当时的地球全部是热带雨林,食物丰富,大家根本不必为食物发愁!
森林覆盖率高,又导致了第二个关键因素,那就是氧气含量,植物繁多并且茂盛,植物又是生态系统的基础,所以氧气含量也高!充足的氧气也是大型生物生长的必要条件,如果把恐龙拉到今天这个环境估计会因为含氧量较低窒息而死。而现在动物普遍变小就是氧气含量较低。
总之,生物的进化,就是为了更好的生存。凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。
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