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地球知识局——石炭纪大虫子

NO.701-石炭纪大虫子

作者：江氏小盗龙

校稿：猫斯图 / 编辑：棉花

提到虫子（包括昆虫在内的节肢动物）你会想到什么？是不是马上就有一些个头很小，会用细长分节的腿爬来爬去，还会到处乱飞的东西浮现在你的脑海里？

甚至还有点可爱的

今天的虫子们虽然惹人讨厌，但是毕竟体型较小，对人造成的恐惧在可控范围之内。如果将这些虫子放大几十倍甚至是几百倍会是什么样子呢？

电影《蜘蛛》海报，这种大虫电影真的不少

你一定以为我是在说些只在科幻小说中才会出现的情节，但这是真实发生在史前地球上的事情，那是一个巨虫入侵地球的时代，那个时代叫石炭纪。

石炭纪是个好时代

石炭纪是什么纪？和我们常说的侏罗纪、白垩纪又有什么关系呢？

石炭纪其实是古生代的第五个纪元，之前是泥盆纪，之后是二叠纪。从时间上看，石炭纪从距今3.55亿年前开始，到距今2.95亿年前结束，可真是一个距离今天非常遥远的时代。如果摊开石炭纪的地图，你肯定认不出哪里是亚洲，哪里是欧洲，哪里又是北美洲。

陆地大都在南半球

南北中国还是两座漂浮在远洋的巨型岛屿...

石炭纪在生命演化史上发生过一件大事，那就是植物占领陆地。当时的植物如同绿色的地毯一样在黄色的大地上铺开，茂盛的石炭纪雨林成为昆虫们的温湿巢穴。在如此良好的生存条件下，巨型虫子也就出现了。

石炭纪的雨林

在介绍石炭纪的巨虫之前，不妨先看看今天的地球上都有哪些大虫子：生活在加拉帕克斯群岛上巨人蜈蚣（Scolopendra galapagoensis）体长可达30厘米；生活在南美洲的亚马逊巨人食鸟蛛（Theraphosa blondi）加上腿长达28厘米；生活在新西兰的堡礁巨人沙螽（Deinacrida heteracantha）体长超过10厘米；生活在亚洲东部和东南部的乌桕大蚕蛾（Attacus atlas）翼展可达20厘米。

从左至右依次是

巨人蜈蚣，巨人食鸟蛛

巨人沙螽，乌桕大蚕蛾

这些虫子的确不小，但是与下面即将登场的石炭纪巨虫相比，它们就显得太小儿科了。

人脑袋一样大的蜘蛛

电影《霍比特人》中与比尔博大战的巨型蜘蛛

第一个登场的石炭纪巨虫是中突蜘，这种蜘蛛的体型与上面提到的亚马逊巨人食鸟蛛的体型差不多，不过它有着独特的捕猎方式。中突蛛并不在树上结网，而是在地上挖坑，它们会吐出蛛丝在洞穴周围的地面上布下天罗地网，然后躲在洞里守株待兔。

在洞穴周围设下陷阱的中突蛛类

当有动物经过的时候，就会触碰蛛网，蛛网的震动会传到洞里。根据蛛网震动，中突蛛能够判断出猎物的距离和方向，然后猛地从洞里冲出去，然后用大牙咬住猎物。与今天的蜘蛛不同，中突蛛并没有毒液，所以被它们杀死肯定是一个缓慢而痛苦的过程。

正在捕食爬行动物的中突蛛类

尽管中突蛛的体型并没有达到逆天的程度，甚至比很多人预想的小，但是在石炭纪那个没什么大型动物的时代，它已经算得上是个厉害的家伙啦。

今天依然生存的中突蛛类

小狗一样大的蝎子

如果你觉得中突蛛不过如此，那么第二个登场的石炭纪巨虫应该可以撑开你的双眼，它就是普莫诺蝎（Pulmonoscorpius）。

史前三巨头，绝对少不了巨蝎勇士

蝎子的外形你肯定不陌生，它们的身体被包裹在坚硬的外壳之中，身体下面有六只脚，行动起来威风八面。它们的武器也相当致命，分为一前一后两部分，前面的武器是钳子一样的螯，后面的武器是尾巴末端的毒刺。

今天生活在地球上的雨林蝎

普莫诺蝎的外形与今天的蝎子差不多，但是体型却大得多，长度达到70厘米，和一条小狗一样大。当普莫诺蝎捕猎的时候会用钳子一样的螯夹住猎物，尾巴末端的毒刺猛刺猎物，将毒液注入猎物的身体。

当猎物最终因为中毒而死之后，普莫诺蝎就会将猎物一点一点撕碎食用了。

普莫诺蝎复原图

巨大而且有毒刺的普莫诺蝎比中突蛛厉害得多，它们可是石炭纪雨林之中的恐怖杀手，现在的人类碰到它们肯定没命！

普莫诺蝎与人类的体型对比

这不一下子扎穿大脑？

没有最大，只有更大

还想看更强大更离奇的虫子，石炭纪大名鼎鼎的节胸（Arthropleura），应该可以满足你。它之所以著名是因为其体型巨大，长度超过2.6米，宽度0.5米。许多人第一眼看到节胸都误以为它是生活在史前的超级大蜈蚣，其实节胸在分类上与马陆关系更近。

小汽车一样长的“蜈蚣”

节胸的身体结构就像它的名字一样，是分节的，总共由30节组成，每一节两侧各有一只脚，所有的脚加在一起一共有60只之多。百足之虫死而不僵，也可以用来形容它。

节胸的身体是一节一节的

除了脚，节胸身体的每一节背部都有背甲覆盖，背甲向左右两侧延伸，保护了脚。正是因为长有加宽的背甲，节胸看上去比蜈蚣宽大结实很多，就好像是蜈蚣穿上了加宽的盔甲一般。

用60只脚伏地而行的节胸

体长2.6米的节胸可是有史以来地球上出现过的最大的陆生节肢动物啦，称其为陆上第一大虫一点也不夸张。节胸看上去笨重，其实行走敏捷，谁让它有60只脚呢！古生物学家曾经发现了节胸的足迹化石，证明节胸能够贴着地面快速移动。

BBC《与怪兽同行》剧照

节胸与一只两栖动物相遇

发现这种生物化石之初，有人认为它既然与蜈蚣是亲戚，理所当然也是可怕的杀手。它的脑袋上肯定有一对类似蜈蚣的毒钩，能够分泌毒液。以节胸的体型，如果被它咬上一口，分分钟就能杀死一个成年人。想象一下，一条和小汽车一样长的节胸悄悄的在石炭纪雨林满是落叶的地面上爬行，然后用有毒液的毒钩向猎物发起突然而致命的一击，这简直就是石炭纪的伏地魔啊！

英剧《史前入侵》中攻击人类的有毒节胸

但随着研究的不断深入，古生物学家又提出了截然不同的看法。他们认为节胸是温顺的素食主义者，因为在节胸的胃里找到了植物的碎屑。另外，古生物学家也一直没有找到节胸用于捕食的口器化石。也许节胸并不是职业杀手，而是来者不拒的杂食动物，它们身上的背甲则是用来防御更可怕的食肉动物。

节胸的化石，能够看到部分分节的背甲

但不管节胸吃荤还是吃素，它都是响当当的石炭纪第一巨虫。

节胸虽猛，但毕竟只能在陆地上称王称霸，对天空还是只能望洋兴叹。那时候的地球天空霸主，是另一种巨型飞虫——巨脉（Meganeura monyi）。

看样子巨脉就是一只蜻蜓，但是它的翼展达到了65厘米，和一只喜鹊一样大。这是有史以来最大的飞行节肢动物。当人们在1880年发现巨脉化石的时候，看到它翅膀的网状翅脉保存清晰，像极了树叶的叶脉，因此而得名。

巨脉与人类的体型对比

巨脉就像一只放大了的蜻蜓，大脑袋上有三个单眼和两个复眼，那样子就好像是带着飞行头盔。巨脉的眼睛可不仅仅用来耍帅的，其复眼上有30000个小眼睛，能够对周围的环境进行扫描，及时发现并锁定猎物。在巨脉的脑袋下面是咀嚼式的口器，于是说它们咬食物，不如说它们是在啃食物。

巨脉的背上有两对狭长的翅，翅上有网状的翅脉。就像今天的蜻蜓一样，巨脉具有出色的飞行能力，不仅能够向前飞行，还能够悬停和倒飞。当巨脉四翅拍打的时候会发出嗡嗡的声音，在石炭纪听到这种声音时，代表危险已经很近啦。

巨脉这个大家伙可是不折不扣的食肉动物。它的食物不仅包括其他虫子，还包括鱼类、两栖类及刚出现不久的爬行动物。巨脉锁定猎物之后会俯冲而下，然后用带钩刺的长肢抓住猎物，就像今天的老鹰一样。石炭纪的虫子不仅统治者陆地，而且统治着天空。

撕咬猎物的巨脉

为什么是石炭纪

见识了这么多巨大的虫子，你肯定会问：为什么只有石炭纪有这么多巨虫？

原因正是前面提到的那件大事——植物占领陆地。突然出现的广阔雨林产生了大量的氧气，导致石炭纪时期地球大气含氧量飙升到史无前例的35%——今天大气中的含氧量只有21%。

6亿年间地球大气海洋量曲线图，最高点便是石炭纪

包括昆虫在内的节肢动物成了高浓度氧气环境下最大的受益者。节肢动物是靠体表的气孔和遍布体内的气管来呼吸的，属于外呼吸系统。他们的身体越大，表面积和体积之比就越小，也就无法支撑身体代谢所需的氧气。只有在大气含氧量提高的时候，昆虫才有机会变大。石炭纪就正好满足了这个要求。

到了石炭纪末期，全球气温开始下降，气候也从温暖湿润变得干燥，曾经一眼望不到边的石炭纪雨林逐渐消失，这就是“石炭纪雨林崩溃事件”（Carboniferous rainforest collapse）。雨林的消失导致了大气含氧量的下降，那些曾经横行的巨虫因此缺氧而消失，虫子统治地球的时代就这样结束了。

石炭纪的雨林

石炭纪雨林保存下来的化石

尽管雨林崩溃，巨虫消失，但是一群新生的动物却在石炭纪末期的变革之中悄然崛起，它们就是最早的爬行动物，这些不起眼的小家伙是今天爬行类、鸟类和哺乳类的共同祖先。

林蜥是生活在石炭纪的原始爬行动物

最后送上一些石炭纪的一些小知识：石炭纪每天只有22.4小时，而且风很大。

石炭纪的最高温度只有20℃，可以说是非常凉爽的。

一些GIF图：

电影《霍比特人2》中的巨型蜘蛛

电影《金刚》里的昆虫沟

END