Question

古生代石炭纪最大的节肢动物是什么

如题

Answer 1

史前蜻蜓：是石炭纪的巨型节肢动物的一种

Answer 2

科学家们通过化石记录发现，在恐龙之前，地球上就有巨大的物种存在，它们就是3亿年前石炭纪的巨型节肢动物，包括超大的蜉蝣昆虫、蝎子；吊兰大小的蜘蛛；还有5英尺长的千足虫，等等。其中最神奇的应是巨型蜻蜓，它们的翼展可以达到2英尺半（接近1米），是地球上有史以来最大的昆虫。
3亿年前，这些物种曾经昌盛一时。那时大部分陆地都在热带，植物繁盛（后埋入地下形成煤炭，该时期因此称为石炭纪）。但经过大约5000万年，从二叠纪的中期到晚期，这些巨型物种消亡了。
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。最近，美国耶鲁大学生物学家罗伯特·贝尔纳等人发表的一项古气候研究肯定了这个猜测。
研究者在报告中指出，石炭纪时地球大气层中氧气的浓度高达35%，比现在的21%要高得多。许多节肢动物是通过遍布它们肌体中的微型气管直接吸收氧气，而不是通过血液间接吸收氧气，所以高氧气含量能促使昆虫向大个头方向进化。
这些认识来源于对远古大蜻蜓的飞行机制的研究。科学家们长期认为，那样巨大的蜻蜓只能滑翔而不可能飞。但现在他们大都相信这种巨型蜻蜓同样会飞。航空工程师罗伊·贝克迈尔指出：“很明显，它们是能飞行的。”其中关键条件之一是它们的翅膀可以摆动，弯曲和扭转。在恶劣条件下，这样做会导致飞机从空中掉下来，但现代蜻蜓就是靠弯曲和扭转它们的双翅来上升和前进的。
化石资料表明，古蜻蜓的双翅上有类似于现代蜻蜓的褶皱结构，现代蜻蜓能扭动外部的翅膀，而古蜻蜓可以缓缓地扭动全部翅膀，所以它们也许不会飞得太快，但还是能飞的。
但是那么巨大的昆虫，就算是缓慢的飞行也会因肌肉运动而产生大量热量。因此，古代蜻蜓一定得有排出自身热量的途径，不然它们会被自己的体温烤死。这一点是美国拉特格斯大学的昆虫学家迈克尔·梅最先指出的。
现代蜻蜓和其它昆虫一样，体内有一种叫血淋巴的体液（即无脊椎动物的血）在它们整个身体中循环流动，当它们太热的时候，会增加腹部血淋巴的流量，它们的腹部既长且薄，可以通过对流，散去多余的热量。这就像汽车的冷却系统把热量从发动机处带走一样。
尽管还没有找到直接证据，但梅认为很可能古代蜻蜓也有类似的机制，使它们能长时间飞行而不至于过热。之所以没有找到直接证据，是因为化石通常只保留下骨骼材料。直接证据的缺乏，让人们难以了解清楚它们的生存状况。但是贝尔纳认为，通过分析它们的生存环境，分析当时大气中氧含量的变化，可以推断它们是怎样生存的。
为弄清楚高氧气含量是否推动了古代超大蜻蜓等节肢动物的进化，研究者对现代蜻蜓进行了研究。原来，昆虫是通过它们身体上的气孔系统来“呼吸”的。气孔连着气管，而且由上往下又附着更多层的越来越小的气孔，由此把氧气送到全身。在目前的氧气水平下，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。因此该构造可以有效地决定昆虫的形体大小。
高浓度氧气环境中，大个头的昆虫就有进化上的优势，它们可以获得更多的氧气。对海洋中的无脊椎动物的研究也发现，在更冷和氧气含量更高的水体中，那里的生物体积也更大。通过对果蝇的研究发现，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%。这是因为较高的大气压会使氧气更多地进入昆虫体内。
石炭纪时代的大气气压也确实比现在高。这就基本可以推断那些远古庞然大物的一个决定因素正是氧含量较高。但这究竟是怎样导致它们体积变大的，这个问题在现有资料范围内还很难回答。