把蜻蜓放在高氧的环境中养,它能否变得像3

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本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。众所周知，“巨虫时代”的形成确实与当时的氧气浓度升高有一定的关系，按照这个理论，将蜻蜓放到氧气空间中，它还是有可能长到巨脉蜻蜓那么大的。那么，事实真的如此吗？我并不这么认为，为什么这么说呢？我们一起来讨论一下这个问题。首先，我们来看一下是什么造就了“巨型蜻蜓”？巨虫时代也就是石炭纪，是地球距今约3.59年前-2.99亿年前的一个地质年代，一共延续了约万年，在这一时期的地质层中，科学家们发现了大量的大型节肢动物，其中仅仅是昆虫就发现了超过种。在这些节肢动物中，最具有代表性的就是人头大小的巨型蜘蛛、翼展可达95厘米的巨脉蜻蜓、体长可达3米的巨型马陆、体长十几厘米的巨型蜚蠊（巨型蟑螂）以及巨型独角仙等等。除了节肢动物外，当时陆地上两栖动物的体型也很大，于是，科学家们对该地质时期内生物体型较大的现象展开了研究。根据科学家们的研究发现，巨虫时代的形成并非单一因素所致，而是四个主要因素共同作用下的结果：第一：环境在整个石炭纪有两个特产：巨虫和煤炭，因为仅仅是石炭纪的产生的煤炭就占全球总储备量的50％。而煤炭大都是由植物在地壳中经过漫长而又复杂的过程形成的，这就代表着石炭纪的植被覆盖面积是比较大的。而且通过科学家们对石炭纪地质层的研究也证实了这一点，在当时的陆地上，蕨类森林覆盖面积超过了95％。蕨类森林为节肢动物提供了充足的养料，再加上当时气候温暖湿润，节肢动物食物链底层有了充足的食物，这位一些肉食性的节肢动物也提供了足够的能量。第二：生态位空缺从石炭纪的地质层中看，当时在地球上最为繁荣的依然是海洋生物，其中以软骨鱼类、棘皮动物以及软体动物为主，而在陆地上，节肢动物几乎是“一家独大”的，虽然到了石炭纪的中后期有了林蜥这种大型的爬行动物，但是它们的种类和数量远不及昆虫。昆虫们在适宜的环境下，缺少天敌的前提下，疯狂的发展，既有了多样化的种类，又有了向巨型化迈进的条件。第三：氧气含量关于石炭纪的氧气含量相信小伙伴们都已经有了一定的了解，由于石炭纪植被覆盖的密度较大，造成了该时期的氧气含量达到了地球史上的极点-35％，是目前大气中氧气含量的接近2倍。氧气浓度的增加，让以渗透方式呼吸的节肢动物们的体型逐渐的增大，最终形成了巨虫时代。第四：足够的时间任何的生物演化都需要经历一个漫长的自然选择的过程，这一点我们从恐龙时代就可以看出来了，最早的恐龙只有1米左右，它们掌握了主要生态位之后，体型慢慢的增大，到了白垩纪末期，大型恐龙的种类才达到了最多，这个时间用了接近1亿年。而石炭纪的昆虫也是如此，根据目前的考古发现，早在泥盆纪最早的无翅昆虫就已经出现了，但是最早的有翅昆虫到了石炭纪晚期才出现，从无翅到有翅，昆虫用了至少万年的时间。有翅昆虫有了飞翔能力之后，占据了天空的主要生态位，没有了竞争者，而且从天而降的捕猎方式也让它们的捕猎成功率获得了极大的提高，之后，根据“柯普法则”，会飞的昆虫越吃越大，越大在竞争中越有利。终于到了，距今约3.05亿年前，翼展接近1米的巨脉蜻蜓演化出来了。弄清楚了巨脉蜻蜓的形成，我们再来看一下把现在的蜻蜓放在高氧的环境中，它们能否巨大化？相信看完了巨脉蜻蜓的形成，小伙伴们也就明白了，单纯地把蜻蜓放在高氧的环境中，它们是无法体型巨型化的。这是因为巨脉蜻蜓从小到大至少经历了上千万年的时间，而我们如今，显然无法短时间内看到整个过程。其次，巨脉蜻蜓的形成同时也是氧气含量逐渐增加的过程，这个逐渐增加非常的关键，因为逐渐增加给了生物足够的适应时间，让生物可以向不同的方向演化，从而经过自然选择后，留下某一特征的生物。而把如今适应了21％氧气含量的蜻蜓放到高氧的环境中，它们一时间无法适应，会发生醉氧现象，如果长期处于这种环境中，它们只有死路一条。总结任何生物的某一特征都不是一蹴而就的，而是要经历一个漫长的自然选择的过程，在这个过程中，那些有利于生存的特征会被保留下来，比如体型的演化。因此，想要用实验将一只现存的蜻蜓变成一只巨型蜻蜓，只有在缓慢的增加氧气含量、保证充分的生存需求、有竞争者、并且给它足够长的时间的条件下才可能达成。

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