地球曆史上的巨蟲時代,氧含量高達35%,恐龍都沒有機會出現

星空承載浪漫 2024-04-27 20:08:41
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根據科學家的研究我們能夠知道,地球誕生于46億年前,也就是太陽系誕生初期,在大約50億年前,太陽系一片混亂,太陽誕生以後吸收了周圍大量的物質,所以太陽的質量占到了太陽系總質量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質占到了太陽系總質量的百分之0.14,我們的地球其實就是太陽系中的一顆行星,在太陽系中一共有八大行星,它們分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面還有一顆冥王星,曾經冥王星也屬于一顆行星,但是在2006年的時候,科學家對行星進行了重新定義,2006年,國際天文學聯合會(IAU)采納了關于行星的最新定義。IAU表示一個行星必須滿足如下三種條件:

1.行星必須繞恒星運行(我們宇宙中的鄰居,太陽)。

2.行星必須足夠大,有足夠的重力將其拉入球面。

3.行星必須足夠大,得以讓其重力清除圍繞太陽運行的軌道附近的其他相似大小的天體。

由于冥王星的體積和質量都太小了,于是科學家將冥王星踢出了太陽系,在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球,在地球漫長的曆史歲月當中,地球上出現了很多生物,有海洋生物、有兩棲生物、有陸地生物和微生物等等,人類就是由陸地生物演化而來的,根據科學家的研究發現,在三億多年前的地球上,恐龍還沒有出現,當時統治地球的是一群巨型昆蟲,因爲科學家將其稱爲是巨蟲時代,當時地球上蜻蜓的大小和烏鴉差不多大,當時地球上的昆蟲處于黃金時代,看到這裏,相信很多人都會産生一個疑問,就是爲什麽當時的昆蟲能夠長這麽大?

科學家認爲,在地球的各個地質紀中,石炭紀是最具有變革性的時期之一,這個時期的地球上只有一塊盤古超級大陸,上面有廣闊的沼澤和溫暖潮濕的森林,雖然當時占據地球表面積絕大多數的仍然是海洋,但氧氣含量的暴漲其實並沒有對海洋生物造成很大的影響,真正受到影響的是陸地上的動物,當時大陸上的代表昆蟲是一種超級蜻蜓,它被稱爲是巨脈蜻蜓,翼展長達75厘米而且還是食肉性的,地面的沼澤和森林還有長達數米的馬陸,而這一切都是因爲地球含氧量的超標。不過地球上的氧氣並不是與生俱來的,早期的生物體生活在沒有氧氣和充滿二氧化碳的大氣層中,類似于今天的金星和火星。這些微生物是如何在如此惡劣的條件下生存的並不完全清楚,但是科學家們已經在地中海的鹹水深處和智利阿塔卡馬沙漠的一條含砷河流中發現了現今仍然能在無氧環境下生活的微生物。

不過隨著生物的發展,一種名爲藍藻細菌的微生物出現了,並開始利用陽光、二氧化碳和水來生産食物,這個過程被稱爲光合作用。光合作用的副産品是氧氣。估計這一事件發生的時間從30億至28億至27億至25億年前不等。最早的時候,藍藻産生的氧氣被封存在礦物和海水當中,但是在24億年前,藍藻産生的氧氣逸散並存儲在地球的大氣中,這個時間段,被稱爲是大氧化事件,與此同時,微生物開始不斷的進化,一些微生物開始生活在其它微生物體內,然後組合在一起,形成了更加複雜的生命體,簡單的、基于氧氣的生命開始出現的時間在7.6億年前出現,大約到了3.5億年前,地球上的氧氣水平達到了百分之20,和今天的氧氣比例差不多,之後氧氣濃度繼續上升,達到了百分之35。

在如此高的氧氣含量下,沒有氧氣循環系統的昆蟲們,只能夠通過氣管攝入氧氣,在這種情況下昆蟲們就開始向大體型演化了,最終造就了體現巨大的昆蟲,這些巨大的節肢動物包括一些蜉蝣昆蟲、蠍子以及千足蟲等,而其中最有名的是巨脈蜻蜓和節胸蜈蚣。巨脈蜻蜓又名大尾蜻蜓或巨尾蜻蜓,生活在3億年前的石炭紀,外形看起來與現在的蜻蜓基本一樣。從完整的化石標本來看,巨脈蜻蜓的翼展可達70厘米,體長雖沒有明確數據,但估計接近半米。它們是已知的地球上曾出現過的最大的飛行昆蟲,以其他的昆蟲和小型兩棲動物爲食,幾乎與現在的肉食性鳥類相當。節胸蜈蚣,或者叫做遠古蜈蚣蟲,生活于3.4億年前至2.9億年前的石炭紀晚期,是已知的陸地上最大的無脊椎動物。

它們的體長範圍在30厘米到2.3米之間,寬度至少有50厘米,這跟現在的蜈蚣完全不在一個量級。這裏大家需要知道,昆蟲的呼吸和我們的呼吸是不一樣的,昆蟲並不像我們那樣呼吸,它們的呼吸場所是氣門,氣門連接著主氣管,主氣管上又有通往各組織的支氣管。相比之下,我們的氣管只延伸到肺部,之後得通過血液將氧氣運輸到各組織並運出二氧化碳。隨著昆蟲的成長,氣管導管到達中心組織的時間會變長,氣管也會變得更多且更寬,以滿足身體的氧氣需求。主流的觀點認爲是吸入了更多的氧氣導致了它們的巨大體型,但也有科學家認爲它們是爲了避免氧氣中毒才長這麽大的。巨型昆蟲時代,連恐龍都沒有機會出現,但是昆蟲就是地球的霸主。

不過氧氣含量並不是越多越好,氧氣含量的上限值是百分之35,如果氧氣含量再次升高,超過了百分之35,那麽大部分的動物、植物都適應不了,到時候將會淘汰一大批生物,除此之外,哺乳動物的體積會變小,如果大氣中氧氣濃度超過了百分之35,達到了百分之42,那麽昆蟲的體型將會變得更大,蜻蜓就會如同小型飛機一樣,由于哺乳動物的體型變小,人類就能夠騎著蜻蜓飛了,由于氧氣含量的增加,存活下來的飛禽和昆蟲,飛行速度會變得更快,而昆蟲幾乎就從食物鏈低端,直接升到了食物鏈的頂端。不過科學家經過研究發現,隨著石炭紀的發展,地球的氣候開始從溫室氣候轉變爲冰河時期,溫度有明顯的降低,甚至南半球都開始産生了冰蓋,這種變化導致大型昆蟲開始死亡並且滅絕。

根據科學家的研究發現,在地球漫長的曆史上,一共出現了五次主要的冰河時期,休倫湖(Huronian)大冰期是地球曆史上最久遠的一次冰期,可以追溯到原古宙,大約在24億到21億年前。有研究表明,這次冰期是由于當時的地球大氣中缺乏二氧化碳導致的。低溫大冰期大約從8.5億年前持續到6.3億年前。這個時期的冰川甚至擴張到了地球的赤道,整個地球幾乎都被冰川覆蓋,被稱爲“雪球地球”,這應該是地球曆史上最爲寒冷的時期。安第斯-撒哈拉(Andean-Saharan)大冰期發生在晚奧陶紀到志留紀(約4.6 - 4.2億年前)。卡魯(Karoo)大冰期發生在3.6億年到2.6億年前,持續了大約1億年。它是以在南非卡魯地區發現的沉積礦床命名的,在阿根廷也發現了該冰期存在的相關證據。

第四紀大冰期是離我們最近的一次大冰期,從大約250萬年前的上新世晚期開始,北半球的冰原開始擴散,第四紀大冰期開始,在這之後,地球還經曆了多次小冰河期時代,由于冰河期的到來,沒有更高水平的氧氣來支撐它們的體型,所以這些巨型昆蟲無法生存,較低的氧氣水平和更幹燥的氣候,爲較小的昆蟲創造了更加適宜的棲息地,更重要的是,沒有了巨型昆蟲的狩獵,爬行動物和哺乳動物都開始有了自己的演化空間,後期恐龍的崛起就是最好的證明,在大約2億到5億年前,由海洋生物演變進化成爲魚類,然後演化出爬行類的初龍,目前 人類發現的最小的恐龍是細鄂龍,這種恐龍的奔跑速度很快,能夠在短時間內捕捉到其它小動物。

科學家根據地質研究將恐龍劃分爲三個時期,分別是三疊紀(大約2.5億年到2億年),侏羅紀(大約2億年前到1.45億年前),白垩紀(大約1.45億年前到6600萬年前)。在這三個時代當中,侏羅紀是一個萬物生長的時期,恐龍在這個時期的發展速度是最快的,進入白垩紀之後,恐龍的種類達到了鼎盛時期,霸王龍、滄龍、三角龍開始出現,當時整個地球幾乎都被恐龍統治著,不過可惜的是,在6500萬年前,有一顆直徑10公裏的小行星撞擊了地球,撞擊點位于今天墨西哥尤卡坦半島的奇克蘇魯布附近,這次撞擊使得地球上的生物大量滅絕,百分之90的生物都在這次災難中滅絕了。

大部分生物滅絕之後,一小群幸存者,包括鳥類,鳄魚,蛇和哺乳動物,仍然存在。隕石撞擊標志著白垩紀的結束和新時期的開始,即古近紀。黑暗和寒冷過後,塵埃沉降,溫室氣體從地球內部緩慢釋放,地球再次變暖。那時的溫度比現今的平均氣溫高出近15度,溫暖的氣候向兩極延伸。大型的食草恐龍和優秀的捕食者曾統治這個星球,如今基本都消失了,除了一組恐龍——鳥類,幸免于難。其他的種群也受到了巨大的影響,只有10%的哺乳動物存活了下來。早期的哺乳類動物和早期的鳥類一樣,爲了生存開始競爭,恒溫動物(溫血動物)可以保持恒定的高體溫,因爲它們新陳代謝快,能通過內部産熱的方式維持體溫,而冷血變溫動物代謝率低,靠環境來保暖。

從總體來看,石炭紀的巨型昆蟲時代,爲我們提供了對地球古代氣候和生態系統的獨特視角,通過了解這一時期的生物和環境條件,科學家能夠更好的了解地球的曆史,還能夠對當前的環境變化有更加深入的了解。小編認爲,人類作爲地球上最有智慧的生命,人類的科技在不斷的進步和發展,人類通過化石的研究,能夠對曆史有更好的認識,未來隨著人類科技的進步和發展,人類或許能夠解開更多地球曆史的奧秘,小編希望人類的科技能夠越來越強大,人類文明能夠長久的發展下去,希望這一天能夠早日到來,對此,大家有什麽想說的嗎?

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