奇妙的古代動物
泥盆紀之后就是石炭紀(Carboniferous,約3.54億年至2.9億年前)。石炭紀是古生代的第五個紀,那時候陸地面積不斷增加,陸生動物空前發展,氣候溫暖濕潤,陸地上也第一次出現了大規模的森林。
石炭紀的名字,一聽就與碳有關,事實也確實如此,我們工業燒的煤炭,就來自石炭紀。石炭紀是個獨特時代,那個時代的東西比后代要大的多,蜻蜓和老鷹一樣,蜈蚣和鱷魚一樣,其原因只有一個,就是氧氣過多,大概是現在的兩倍。
氧氣多的原因,是由于巨大的植物出現。石炭紀之前,陸地上最大的植物不過到腰部,然而到了石炭紀,植物進化出了木質素,結果可以對抗重力和強風的大樹出現了。木質素是一種難以消化的物質,當時還沒有白蟻,其他動物也沒有吃木頭的本事,真菌和細菌花了幾千萬年的時間才學會消化木質素。在這幾千萬年之間,大量的死樹被地層沉積直接埋了起來。
正常來說,一棵樹在生前吸收二氧化碳和水,用陽光轉化其為能量,然后排放氧氣,樹木死后會腐朽,體內的碳結合氧氣放出二氧化碳,從而維持地球平衡。然而三億年前,樹死去之后不腐朽,因為沒有真菌和細菌能消化木質素,所以碳和太陽能留在樹木體內,保留在地下,到現在就是煤炭。石炭紀的樹排出大量氧氣,但是沒有腐朽時候碳氧結合的過程,所以氧氣是今天的兩倍。
學名:Meganeura monyi
動物分類:昆蟲綱,原蜻蜓目,巨脈科
生存年代:石炭紀
生存地區:歐洲
全長:60~75厘米
古代蜻蜓的一種,它的翅膀展開闊達75厘米,是已知地球上曾出現最大的昆蟲物種。巨脈蜻蜓的化石最早于1880年在法國發現,1885年,法國古生物學家命名了這個化石。科學家認為它主要吃其他會飛的和爬行昆蟲,甚至吃一些更小的早期兩棲類動物。
巨脈蜻蜓看起來就是現代蜻蜓超級擴大版,實際上還有更大的區別,科學家發現巨脈蜻蜓的腹部更加寬廣,翅膀也更原始,現代蜻蜓可以在空中停住,但是巨脈蜻蜓做不到。巨脈蜻蜓的出現,是由于空氣中氧氣特別多,昆蟲生長發育時可以隨意揮霍能量,后來空氣中氧氣含量下跌,巨脈蜻蜓也就隨之滅絕了。
學名:Amphibamus
動物分類:脊索動物門,兩棲綱,迷齒亞綱
生存年代:石炭紀
生存地區:北美
全長:20厘米
這個兩棲螈看起來萌萌的,好像長了小尾巴的青蛙,但是實際上它并不是青蛙的祖先,它只是早期的兩棲動物,青蛙真正的祖先要到石炭紀之后一億五千萬年的侏羅紀才會出現。進化就是這樣,有時候會反反復復,轉了一圈又和原來差不多。在這里,要給大家普及一個生物學的小知識,那就是孔雀效應。
孔雀,是一種現代的鳥類,相信大家都在動物園里見過,雄孔雀可以開屏,很好看。那么,為什么只有雄孔雀才要開屏呢?雌孔雀為什么不會呢?
原因在于,雌性有繁衍的能力,所以雄性之間需要競爭,才能獲得雌性,競爭的方式多種多樣,其中最典型的,就是孔雀效應,誰的屏開得好看,誰就能獲得雌性的青睞,從而獲得繁衍下一代的權利。
孔雀雖然是現代的鳥類,但是孔雀效應是自古以來就有的。本期介紹的三叉戟三葉蟲,還有胸脊鯊,它們奇怪的外形,可能就是雄性間為了吸引異性而產生的一種特殊爭斗,誰的更好看,誰更能吸引雌性。繪畫/ 王晅恒 北京師范大學亞太實驗學校