地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

动物体型和大气含氧量有一定关系地球上的两次氧气暴增事件,但不是说大气含氧量高了就所有动物体型都越大,而且现在大气含氧量不低,动物体型也不小。

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

史前动物体型真的普遍大吗?这个说法肯定是存在一定问题的,因为地质史上没有任何一个时代的动物能比今天“普遍大”。每个时代都是小动物种类和数量远比大动物多,而且多得多。例如大家熟悉的“恐龙时代”有阿根廷龙这种体长超过30米、体重七八十吨的巨兽,也有胡氏耀龙、始中国羽龙这种体长只有二三十厘米的袖珍恐龙。与恐龙同时代的原始哺乳动物只有耗子大小。

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

胡氏耀龙,最小的恐龙,出土于我国辽宁

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

另外,史前是个很长的时间段,现在只是一个时刻。地球已经有46亿年的历史了,从寒武纪大爆炸开始,后生动物已经演化了5.4亿年,每个时代都有每个时代的大家伙,我们拿地球各个时代的大家伙和现在这一个瞬间去比是不公平的。

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

恐龙时代的哺乳动物,体型很小

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

准确地说,只是现代陆地动物的极限体型,没有史前最大的几个时期大。史前有三个时期陆地动物能超过现在,一是中生代从侏罗纪到白垩纪的“恐龙时代”,距今两亿到6600万年前。二是始新世的“第一次巨兽时代”,距今5300到3400万年前,最大的动物是巨犀,可达15-20吨。三是更新世的“第二次巨兽时代”,距今260到1.2万年前,最大的草原猛犸有15吨重。

地球上的两次氧气暴增事件,史前动物体型普遍偏大,和空气含氧量有直接关系吗

有史以来最大的陆地哺乳动物:巨犀

史前大气含氧量的变化及其和动物体型的对应关系寒武纪以前,大气含氧量很低,但一直稳步上升,从24亿年前的4%上升到寒武纪前夜的15%,当时地球是原生动物的天下。

寒武纪、奥陶纪和志留纪,大气氧含量长期保持在15%左右,这时是无脊椎动物的时代。

泥盆纪是鱼类的时代,晚期大气氧含量开始陡然上升,达到和今天差不多水平(20%左右),不过这没给动物带来什么好运,当时正是持续几百万年的泥盆纪晚期大灭绝。

石炭纪是地质史上氧气浓度最高的时代,而且一直在增长,到末期达到了35%。当时陆地霸主是两栖动物,并没有很大,无法和后来的恐龙、巨兽相比。石炭纪倒是有很多巨型昆虫,“史前大气含氧量高所以动物就大”这个谣言,基本是根据石炭纪的巨型昆虫演绎出来的。

石炭纪的巨型昆虫和两栖动物

二叠纪大气含氧量骤降,一直跌到15%,不过这正是爬行动物开始走上大型化的时代,古生物学者认为从二叠纪开始,巨型动物时代才真的来临了。

三叠纪大气含氧量保持在15%左右,还是出现了不少大型化的爬行动物,如法索拉鳄,晚期恐龙和哺乳动物相继出现。

恐龙之前的陆地霸主:劳氏鳄目的法索拉鳄

侏罗纪的氧气浓度是15-21%,白垩纪是21-26%,这是恐龙时代,对比下今天是21%,并没有明显比今天高。

最大的恐龙:阿根廷龙

新生代的大气含氧量一直稳中有降,在21-26%之间,期间孕育了两波巨型陆地哺乳动物。

我们的结论通过对比,我们发现大气含氧量确实和昆虫体型存在比较明显的关系,因为昆虫呼吸器官不发达,用气管进行气体交换,只有在含氧量很高的环境下才能维持较大的体型。

当然,脊椎动物要大型化也需要一定浓度的氧气,但不是越大越好,而是够用就行,因为脊椎动物有鳃或者肺这样的发达的呼吸器官,能主动摄取空气中的氧。今天的大气含氧量是21%,和恐龙时代、两次巨兽时代都差不多,这个氧气浓度对脊椎动物走上大型化是绝对够了的。正因为这样,今天才能有蓝鲸这种地球有史以来最大的动物之一。

有史以来最大的动物蓝鲸就生活在今天的海洋里

那么,为什么今天的陆地动物不如史前的恐龙、巨兽大呢?这是因为动物的整体演化规律就是越来越大,但遇上生物大灭绝,大型动物会首先遭殃,小型动物再重走大型化之路。陆地动物在距今1.2万年前刚刚经历过一次灭绝事件,猛犸象、披毛犀、大地懒和短面熊这些巨兽都灭绝了,我们今天最大的动物就是那次灭绝事件以后剩下的。

现存最大的陆地动物:非洲象

恐龙时代能孕育出那么多种类的大型爬行动物,说明当时的环境对爬行动物来说非常适宜,但肯定和大气含氧量没什么关系了。今后地球将长期是人类主导的景观,恐怕难以再出现太大的动物了。

2022-06-10

2022-06-10