沈阳 大连 鞍山 抚顺 本溪 丹东 锦州 营口 阜新 辽阳 铁岭 朝阳 盘锦 葫芦岛 绥中 昌图 商贸开发区 辽宁社区网 惠农乡村通
您当前的位置 : 东北新闻网  >  新闻中心  >  国内国际频道  >  科学探索
翅展最大达710毫米 蜻蜓老祖宗为什么如此彪悍?
http://news.nen.com.cn  2017-08-25 08:02   东北新闻网  分享 分享到搜狐微博 分享到网易微博


  夏天就快要过去,我们除了要告别炎炎的烈日、碎花小裙子、凉森森的竹席之外,恐怕连偶尔划过天空的蜻蜓也要看不到了。

  “碧玉眼睛云母翅,轻于粉蝶瘦于蜂”。人们印象中的蜻蜓,小巧轻盈,或翩翩于花间,或轻略于水面。殊不知,在亿万年前,小巧可爱的蜻蜓也曾是空中“巨无霸”。目前发现的个头最大的蜻蜓,翅展最大达710毫米,生活在距今2.8亿年前的早二叠世,是世界已知最大的昆虫。那么,是什么原因让这些轻盈的飞行高手在亿万年前拥有如此庞大的身躯呢?

  张海春团队在准噶尔盆地发现的原蜻蜓目化石(受访者供图)

  远古空中“霸主”到底有多大

  蜻蜓是一种古老的昆虫,最早可追溯到3.2亿年前。

  分类学上,蜻蜓总目分为已经灭绝的古蜻蜓目、原蜻蜓目,以及现代的蜻蜓目三类。从时间上看,三者是顺序演化的关系:古蜻蜓目仅生存于晚石炭世早期;原蜻蜓目出现于晚古生代并于三叠纪末灭绝;蜻蜓目出现于二叠纪,侏罗纪发生辐射,后代一直延续到今天。

  远古蜻蜓比我们想象中要大得多。其出现于距今3亿年前后,到了中生代时期,蜻蜓们的个头也逐渐变大,成为当时空中的“霸主”。作为一种捕食性的动物,它们最主要的食物是各种昆虫,以及一些小的脊椎动物,比如幼年蜥蜴,是不折不扣的肉食主义者。

  那么,当时空中“霸主”们的个头究竟有多大呢?

  口说无凭,化石为证。据中科院南原古生物研究所研究员张海春团队成员之一、香港大学博士研究生郑大燃介绍,由张海春主导的团队在我国准噶尔盆地西北边缘发现了一枚距今2亿年的原始蜻蜓化石。这种新发现的原始蜻蜓单翅长101至102毫米,翅展宽度达到210毫米(A4纸短边的长度),是我国中生代目前已知的第二大蜻蜓类化石。

  同样是张海春团队,几年前在内蒙古宁城侏罗纪道虎沟化石层,还发现了1件保存近完整的蜻蜓前翅化石,单翅长107.6毫米,宽14.3毫米,据此推断该蜻蜓翅展达225毫米,是我国已知蜻蜓目最大的种类,也是世界第四大的蜻蜓。

  更有甚者,在美国发现的早二叠世的二叠拟巨脉蜓的翅展竟然可达710毫米。

  “巨无霸”是否由氧含量促成

  为什么蜻蜓的老祖宗长得如此彪悍?长期以来,科学家们都猜测,也许是大气中氧气含量的变化在它们的兴亡中起了关键作用。

  郑大燃说:“因为古生代晚期(距今3亿年前后)大量高大的植物开始出现,形成分布广泛的森林,所以造成地球氧含量增多。”古生代晚期地球大气的含氧量达到27%—35%,而现在地球大气的含氧量在21%左右。

  蜻蜓是通过它们身体上的气孔系统来“呼吸”的,而不是通过血液间接吸收氧气,气孔连着气管,由上自下靠一层一层越来越小的气孔把氧气送到全身。在目前的氧气水平下,现代蜻蜓气孔系统的总长度已经达到极限;超过这个限度,氧气的水平就会变得不够。因此,在高浓度氧气环境中,蜻蜓气孔系统的总长度就会更长,个头也就更大。

  美国亚利桑那大学一项新的研究显示,在高氧环境中(氧气超过平均指数)培育蜻蜓可使它们的身体变得更大。虽然他们没能培育出翅展近1米的蜻蜓,不过令蜻蜓体型增大15%已经是一个非常令人感兴趣的发现了。

  体型与氧气含量有没有必然联系

  虽然氧气导致远古蜻蜓变大被科学家说的有理有据,但一些科学家还是对此心存疑惑,而且有的还提出了截然相反的结论。

  亚利桑那大学的昆虫研究员乔恩·哈里森和同事们,将一些与自己祖先一样用气孔呼吸的现代昆虫放在富氧环境中,结果发现较高的氧气含量并没产生较大的个体,而较低的氧气含量也并没产生较小的个体。

  哈里森解释说,昆虫可以通过各种各样的技能适应氧气浓度的变化。这些技能包括增大气孔和增加气孔数量,而在这些昆虫中,有的更善于前者,有的则更善于后者。也正因如此,才使得科学家们对史前昆虫“巨大症”的问题有了不同的答案。

  此外,通过对果蝇的研究,科学家发现,有的果蝇在高氧环境中体型增大,有的并没有。但在氧气含量高、气压也高的环境下,接受试验的果蝇生活到第五代,身体尺寸增长了20%。这难道说明气压的高低也与昆虫大小有关?这些实验结果的不一致不禁让人对氧气造就了远古巨型蜻蜓的猜想产生了疑问。

  天敌或是影响蜻蜓体型的另一因素

  不过,氧气含量也并不是史前蜻蜓体积巨大之谜的唯一解释。有科学家指出,晚古生代能够飞翔的脊椎动物尚未出现,蜻蜓缺少竞争对手和天敌,因此能够自由生长而成为空中“巨无霸”。

  随着翼龙(2.1亿年前出现)、鸟类(1.5亿年前出现)和蝙蝠(0.53亿年前出现)的陆续出现,动作迟缓的“巨型蜻蜓”因受到飞行灵活、更加强壮的天敌的压制而逐渐灭绝。到侏罗纪后期,原蜻蜓目已经消失,蜻蜓目出现,体型却越来越小,一直到今天都没有太大变化。

  美国加州大学圣克鲁斯分校的古生物学家马修·克拉珀姆指出,大约在1.5亿年前,侏罗纪的恐龙时代逐渐进化出了早期鸟类。体态较大的飞行类昆虫在敏捷性、自身操纵性上不及块头小的昆虫,因此这些“大虫子”很容易成为早期鸟类的捕食目标,这就导致了早期鸟类出现之后,蜻蜓等具有翅膀的昆虫个头停止了增长,但是当时大气中的氧含量仍处于较高水平。另一点可能就是,鸟霸占了这些巨型昆虫的午餐,巨型蜻蜓很可能跟鸟为同样的食物竞争,小鸟灵活的优势为它们带来了更丰富的食物,而巨型蜻蜓长长的华丽翅膀,却显得相形见绌了。但不管是哪一种可能都说明了天敌或许是影响蜻蜓体态的另一个因素。

  看来,对于远古蜻蜓为何如此巨大的谜题,恐怕还有待科学家发现更加充分的证据才行。本报记者张晔

  相关链接

  史前巨无霸除了蜻蜓还有啥

  远古时代,除了巨大的蜻蜓之外,还有很多庞然大物,也许大多数人会想到恐龙。不过,恐龙只是其中之一,下面就让我们来一起认识一下这些史前巨兽吧。

  ●梅尔维尔鲸是利维坦鲸属中最大的一种,属于抹香鲸。全长18米,光是牙就有35厘米,鲨鱼在它嘴里就是一口一个的开胃小菜。

  ●泰坦蟒身长可达约15米,体重超过1吨,这两个数字已经足以说明它们的可怕之处。它于5800万年前灭绝,外形就像是现代蟒蛇的放大版。

  ●恐鳄又名肌鳄、帝王鳄,是种已灭绝的鳄类。它们生存于早白垩纪的非洲,是曾经存活过的最大型鳄类动物之一。几乎是现今咸水鳄的两倍长,重量约是8到10吨。

  ●奇虾是寒武纪时期的古生物,大概是地球上的第一批霸主,5亿年前的海中食物链顶端。其体型可以长到2米,光口器就超过25厘米。

  ●布龙度蝎又叫雷蝎,是一种水中生存的蝎子,平均体长1米多,最大可达两三米,是当时的水中掠食者之一。

  ●碳龟的头有足球那么大,身子比小汽车还大一圈,尖利的喙和厚重的脚爪都是它的捕食利器。



【一键分享 腾讯微博 分享到搜狐微博搜狐微博 分享到网易微博网易微博 新浪微博】

(中国新闻网 科技日报)
[责任编辑:万珍妮]
 
关键词:

打印】【收藏】【关闭窗口


*本网站有关内容转载自合法授权网站,如果您认为转载内容侵犯了您的权益,
请您来信来电(024-31885629)声明,本网站将在收到信息核实后24小时内删除相关内容。

 

李小璐等姐妹淘聚会
·盘点生马宝宝女星 ·眼熟却叫不上名的明星
·男星漂亮妻子盘点 ·女明星婚礼伴娘大揭秘
·这些明星竟是同学 ·新一波女星素颜照盘点
 

自行车山地越野开赛
·孙杨训练备战 ·美国俄勒冈州日全食
·昙花一现火龙果花 ·安徽石潭现佛光美景
·发现号采集到海蛇尾 ·稻田小灯笼发挥大作用


热线电话 024—23257777转8024  邮箱: <dbxwwjy@nen.cn>  法律顾问

本站违法和不良信息举报电话:024-31885632|邮箱:hot@nen.com.cn|中国互联网违法和不良信息举报中心中国互联网举报中心

关于我们| 客服中心| 广告服务| 建站服务| 联系我们

东北新闻网版权所有,未经授权,请勿转载或建立镜像,违者依法必究。

增值电信业务经营许可证 辽B-1-4-20100011 信息网络传播视节目许可证 0603017 广播电视节目制作经营许可证 编号:(辽)字第00255号

    沈阳网络警察
    辽公网安备21010202000026号 沈网警备案20040314号 用户可信赖无线产品 辽宁网警